民用建筑供配電設(shè)計的經(jīng)濟性和可靠性分析

劉磊靜

摘 要：現(xiàn)如今，我國建筑業(yè)發(fā)展速度非常快，而在快速進步和發(fā)展的過程中，建筑工程對于其供配電線路方面的設(shè)計也提高了標準，供配電設(shè)計在民用建筑中有著十分重要的作用，其能保障建筑物整體的電量供應(yīng)充足。但是在現(xiàn)階段的民用建筑供配電設(shè)計中，還存在著一些問題導致了設(shè)計實效性較差，且在實際施工中的狀況與原先設(shè)計圖要求存在較大差別，還不能做到節(jié)約資金成本和能源消耗等，所以還在諸多方面需要改善。總的來說，民用建筑供配電設(shè)計是一項系統(tǒng)化的工程，其對配電設(shè)施以及電器都要進行分類處理，并對公路供電進行細致的線路設(shè)計，對于其中設(shè)計要點還要及時分析研究，并進行更正和完善。在本文中，筆者在總結(jié)自身工作經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，對民用建筑供配電設(shè)計的可靠性和經(jīng)濟方法展開探討。

關(guān)鍵詞：民用建筑;供配電設(shè)計;經(jīng)濟性;可靠性

1分析民用建筑供配電的可靠性

1.1系統(tǒng)的可靠性。為了避免發(fā)生安全事故，建筑供配電設(shè)計需要從可靠性設(shè)計角度入手，謹遵設(shè)計要點和設(shè)計要求，以此來提升民用建筑供配電設(shè)計的安全。另外，建筑系統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)復雜，其中涉及很多高壓、低壓配電系統(tǒng)等，設(shè)計過程中需明確可靠性標準。隨著用電負荷的不斷變化，需要保證各項操作具有較高的連續(xù)性，并嚴格按照設(shè)計標準執(zhí)行設(shè)計工作。設(shè)計人員的設(shè)計能力與可靠性存在直接關(guān)系，只有設(shè)計能力得到提升，才能有效保證對建筑物的供電。

1.2優(yōu)化電力負荷系統(tǒng)。在進行民用建筑供配電設(shè)計之前，設(shè)計人員需要深入了解建筑電力的負荷等級，并按照供配電設(shè)計要求來保證整個系統(tǒng)的可靠性。考慮系統(tǒng)設(shè)計形式要求，工作人員可以按照具體的劃分標準劃分和確定等級。比如在一級、二級和三級負荷系統(tǒng)確定過程中，如果在某一情況下供電設(shè)備無法繼續(xù)運轉(zhuǎn)，則很容易導致人員損傷，甚至還會擾亂公共場所的運行秩序。在一級負荷中，設(shè)計人員可以設(shè)計兩個電源，以此保證設(shè)計過程中的獨立用電。除了主電源外，還需要對備用電源進行合理準備，并根據(jù)整個電網(wǎng)的運行要求確定供電時間段。除此之外，如今的系統(tǒng)設(shè)計形式極為特殊，包括很多獨立電源和蓄電池，一旦二級負荷系統(tǒng)停止通電，將會為相關(guān)企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失。此時，設(shè)計人員需要保證常態(tài)下的持續(xù)供電，優(yōu)化動力負荷系統(tǒng)的可靠性。

1.3可靠性分析的方式。在民用建筑的供配電系統(tǒng)中，可以采取多種不同方法對系統(tǒng)內(nèi)部的可靠性進行分析，主要包括模擬法、解析法以及人工智能法。利用模擬法對民用建筑的可靠性進行分析時，還可以進一步細分為混合法和蒙特卡洛模擬法兩種不同的類型。模擬法主要是通過采用隨機設(shè)定過程的方法，將反復生成的時間序列進行統(tǒng)計量和估計量的參數(shù)計算。在進行系統(tǒng)分析研究后，統(tǒng)計各項參數(shù)的分布特征。在民用建筑領(lǐng)域應(yīng)用此種數(shù)據(jù)模擬計算方法，需要重視模擬次數(shù)所具有的隨機性特征。因為這一特征同系統(tǒng)本身的計算規(guī)模、結(jié)構(gòu)和大小等都不存在直接聯(lián)系，且收斂速度、問題維數(shù)等之間也不存在直接聯(lián)系。所以，該可靠性分析方法受到外界條件的干擾較少，統(tǒng)計和計算結(jié)果的可靠性突出。在應(yīng)用解析法對民用建筑的可靠性進行分析的過程中，可以通過對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和不同系統(tǒng)功能的實際聯(lián)系進行分析，掌握系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和不同系統(tǒng)功能之間的數(shù)學模型關(guān)系。之后通過對數(shù)學模型進行求解和分析，從而得出該模型對于系統(tǒng)可靠性指標分析所能提供的數(shù)據(jù)和信息支持。另外，還可以利用先進的人工智能方法手段，提升分析工作的精準度。一般來說，人工智能方法主要是借助生物處理模式進行仿真模擬分析的方法。在民用建筑的供配電系統(tǒng)中對其進行合理應(yīng)用，將較為復雜的供配電過程轉(zhuǎn)化為更加簡單、便捷的方法。這一過程中，人工智能方法能夠有效提升供配點系統(tǒng)的運行和檢測效率。綜合運用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、遺傳算法等，可進一步提升人工智能方法的具體應(yīng)用效果。

2探討民用建筑供配電設(shè)計的經(jīng)濟性

2.1做好電氣節(jié)能設(shè)計。整體來看，民用建筑的供配電設(shè)計需要充分體現(xiàn)節(jié)能性，還要與國家發(fā)展對能源節(jié)約的要求相符。例如在民用建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計過程中，人們需要對用電消耗指標進行合理確定，之后按照具體的要求和方案，選擇配電方案。具體地，可利用效率較高的變壓器、節(jié)能燈具等，最大程度地降低電能的損耗量，實現(xiàn)節(jié)約用電。節(jié)能設(shè)計是經(jīng)濟性指標中的重要標準，如果電氣設(shè)備的使用數(shù)量過多，勢必會造成企業(yè)投資成本的大幅提升。此時，設(shè)計人員應(yīng)該深入分析事故出現(xiàn)的原因，在保證經(jīng)濟性的同時，精確計算電氣設(shè)備的供電參數(shù)，并將實際的電氣產(chǎn)品作為計算依據(jù)，避免因為型號問題增加企業(yè)的經(jīng)濟損失。

2.2減少低壓柜出線回路的方法。在民用建筑工程供配電設(shè)計過程中，工作人員首先要明確負荷的種類，將同一區(qū)域中的相同性質(zhì)負荷進行規(guī)整，利用低壓母線反饋一個新的供電回路。同一區(qū)域主要代表同一層，也指不同樓層的相同軸線位置，這樣便可以降低低壓柜的出線回路，有效降低低壓柜裝置設(shè)計數(shù)量，降低相關(guān)企業(yè)在供配電線路設(shè)計中的成本。但是，這樣同樣存在很多劣勢。例如，如果出線端存在故障，很容易引起大范圍斷電。又如，實際生活中，如果民用建筑一年以上沒有出現(xiàn)過斷電情況，則該建筑的電源進線功率一般較大，電氣設(shè)備的性能也會越來越好。一般情況下，如果沒有出現(xiàn)電氣故障，整條線路可以不采取檢修措施。因此，對回路出線進行大容量設(shè)計的方式是可行的，也是保持民用建筑供配電線路設(shè)計經(jīng)濟性的有效措施之一。

2.3協(xié)調(diào)電力負荷。電力負荷具體可以細分為，一級、二級以及三級負荷。其中，一級負荷若出現(xiàn)供電中斷等問題時，會對國家經(jīng)濟、政治以及公共安全等方面造成嚴重威脅。不僅如此，一級負荷無法正常供電，還會對居民的人身和財產(chǎn)安全等造成嚴重危害。通常情況下，一級負荷需要有兩個相互獨立的電源進行供電，以保證其中一個電源發(fā)生配電故障時，另一個電源仍能保持穩(wěn)定供電。此外，為了進一步強化一級電源在供配電環(huán)節(jié)中的穩(wěn)定性，還可以通過增設(shè)備用應(yīng)急電源的方法，根據(jù)實際電源負荷以及具體應(yīng)用條件，安裝相應(yīng)的獨立發(fā)電機組，配合蓄電池、第三方獨立電源等不間斷電源裝置，有效提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在對二級負荷和三級負荷進行優(yōu)化設(shè)計的過程中，可以采用變壓器線路或者線路故障不間斷供電的方法對線路進行優(yōu)化設(shè)計。因為三級負荷對于供電設(shè)備和線路質(zhì)量沒有明顯的特殊性要求，所以只需要保持線路暢通和供電系統(tǒng)穩(wěn)定，即可維護其正常用電。

2.4優(yōu)化配電設(shè)施。在進行建設(shè)和管理的過程中，還可以通過優(yōu)化配電所的選址、設(shè)施等方法，增強民用建筑線路設(shè)計的經(jīng)濟效益和社會效益。比如通過對配電所的配置進行科學系統(tǒng)規(guī)劃，有利于在現(xiàn)代建設(shè)過程中，進一步擴大配電所對民用建筑的積極影響。配電所主要由高壓配電室、變壓配電室、電容器室、材料工具室、控制室、夜班休息室以及檢修場地等不同環(huán)節(jié)組成。實際建設(shè)時，工作人員可以根據(jù)不同地區(qū)的具體發(fā)展情況，選擇更加合理的配置方法，從而提升不同科室之間的配合效率，達到優(yōu)化建設(shè)需求和提升發(fā)展水平的效果。其中，需要重點關(guān)注的是，在對變壓配電室、電容器室以及控制室等進行設(shè)計時，要對房屋和門窗的封閉性進行優(yōu)化處理，避免因為動物、風雪等因素對室內(nèi)的控制設(shè)備造成不必要的損害。

結(jié) 語

總之，在進行民用建筑供配電設(shè)計時要依據(jù)實際情況，做好可靠性和經(jīng)濟性兩方面原則，并對此進行深入研究和創(chuàng)新，在滿足于居民供電需求時，確保供配電線路運行的正常和穩(wěn)定。

參考文獻

[1] 毛愷.高層建筑電氣設(shè)計低壓供配電系統(tǒng)的可靠性解析[J].科技風，2018（36）：228.