建筑電氣中供配電系統的設計

明新淼

摘要：當前我國建筑大多存在的特點就是用電量大、人員密集，建筑中疏散難度大，這為建筑留下了極大的安全隱患。基于此種狀況下，可靠的配電系統保障消防用電顯得至關重要，通過對配電系統進行合理設計才會保障建筑中的電力設備可靠持續運作。因此建筑電氣設計中低壓配電系統的設計至關重要。

關鍵詞：建筑工程;電氣設計;低壓供配電系統;可靠性

一、低壓供配電系統在建筑電氣設計中的意義

在建筑工程設計與建設過程中，對于低壓供配電系統而言，其作用是通過供配電設備與線路組成的配電系統，將電力資源由變電站傳輸至與用電設備。低壓供配電系統在建筑中發揮著重要作用，確保了用電設備設施可靠平穩運行，保障了建筑安全性和功能性。

二、建筑低壓供配電系統的設計原則

2.1供電安全性

電氣工程在給使用群體帶來便捷的同時，應從本質上保障安全性。電氣安全應著重從電擊防護、電氣火災防護和防雷保護等方面考慮設計，嚴格執行標準規范要求，確保電氣系統的本質安全。

2.2供配電系統的可靠性

隨著居民生活水平的迅速提高，對供電可靠性及穩定性的要求更高。在保障系統的可靠性和穩定性時，通常采取選用兩路電源進線的供電方式、對安防、消防等重要負荷除設置兩路電源外再加設自備電源。另外合理選擇變配電設備，應保證用電設備能夠在額定電壓下安全、可靠運行。采用放射式與樹干式相結合的配電方式，采用分級控制保護，在線路末端切除故障，避免大面積停電。

2.3供配電系統的實用性

在進行配電系統設計時力求系統簡單可靠、操作容易，不安裝任何多余的電氣設備，從而使得在后期對電氣系統進行操作維護時能夠簡單方便。設計時從用戶使用和維修角度出發，在滿足建筑物實際需求的同時，還應滿足居民在日常生活中的功能需要，提升用戶使用體驗感。

2.4供配電系統的經濟節能性

電氣節能是綠色建筑的重要部分，電氣設計應合理選擇設計指標，適度超前，避免浪費。依據建筑的用電量、供電距離、用電設備等因素合理設計電氣系統，做到變配電所深入負荷中心，縮短配電半徑，降低線路損耗。合理選擇變壓器的容量，在滿足季節性造成負荷變化的同時還要實現經濟運行。應提高功率因數以減少線路上的損耗，節約電能。

三、建筑電氣設計供配電系統方案

本部分以某高鐵站建筑為例，本工程對供配電系統進行優化設計，以使供配電安全、可靠、實用、經濟節能，保障高鐵站的安全和穩定運行。

3.1工程概況

本工程為高鐵綜合樞紐站換乘中心，總建筑面積6952㎡。地上3層地下2層，建筑高度為14.50m。本工程所有消防用電設備、普通備用照明、主要業務和計算機系統用電、通信系統、廣播系統、信息發布系統、安防系統、電子信息設備機房用電等為一二級負荷;其他普通動力照明負荷為三級負荷。

3.2設計方案

（1）系統設計。在地下一層設置一座10kV分變電所，內設兩臺630kVA變壓器互為備用，每臺變壓器均能承擔全部一二級負荷;高壓開關柜選用金屬鎧裝中置柜，變壓器選用SCB13干式變壓器。低壓柜選用GCS型抽屜柜，并配以無功功率自動補償柜。10kV接線方式為單母線，當一路10kV電源故障時，自動切除三級負荷，以保證全部一二級負荷的供電。

10kV操作及控制電源采用直流電源。10kV繼電保護采用微機綜合繼電保護裝置，實現三相過流保護、電流速斷保護及零序保護。變壓器出線柜另外配置單相接地，高溫報警、超溫跳閘保護裝置。中壓柜內設機械聯鎖，實現五防。

0.4kV低壓側為單母線分段運行，變壓器低壓側設母聯，另設置2臺柴油發電機組作為應急電源。當其中一臺變壓器解列時，自動切除全部三級非保證負荷，母聯開關延時投入，保證全部一、二級負荷設備供電。當兩路變壓器解列時應急柴油發電機組啟動，通過自動轉換開關將應急電源改為由發電機供電。低壓主進線斷路器與母聯斷路器之間設電氣及機械聯鎖，任何情況下只能閉合其中兩臺。

低壓保護裝置：低壓主進、聯絡斷路器設過載長延時、短路短延時保護脫扣器，其他低壓斷路器設過載長延時、短路瞬時脫扣器。部分回路設分勵脫扣器，可在自動互投時，卸載部分負荷。

（2）線路設計。本工程10kV進線采電纜，經電纜橋架引入10kV變電所中壓進線柜。變壓器至低壓進線柜直接采用銅母排連接，柜與柜之間的聯絡母線采用密集型母線連接。配電干線均采用電纜沿橋架由變電所引至各防火分區、樓層。分支干線采用電纜橋架或鋼管在吊頂內敷設，各類支線均穿保護管或線槽敷設。? ?中壓電纜選用WDZAN-YJY-8.7/15kV電纜;一般負荷配電線路選用WDZB-YJY-1kV交聯低煙無鹵阻燃電纜或WDZC-BYJ-450V～750V交聯低煙無鹵阻燃導線。 消防動力及應急照明干線選用礦物絕緣電纜，支線選用WDZBN-YJY-1kV交聯低煙無鹵阻燃耐火電纜或WDZCN-BYJ-750V交聯低煙無鹵阻燃耐火導線。

（3）接地設計。本工程低壓配電系統的接地型式采用TN-S制，設置專用接地保護線（PE），并進行等電位連接。本工程采用綜合接地系統，防雷接地、變壓器中性點接地、電氣設備的保護接地、消防控制室、弱電機房等的接地共用統一接地極，要求接地電阻不大于1歐姆。

（4）過電壓保護。在電源總配電柜內裝Ⅰ級試驗電涌保護器（SPD），部分重要配電箱內設二級試驗電涌保護，對所有引至室外動力或照明線路的配電箱均設置第二級SPD;各弱電系統引入端引出端等處設過電壓保護裝置。

四、結束語

供電配系統是整個建筑電氣設計的核心，供配電系統設計的安全、可靠、實用及經濟節能關乎著整個電氣系統的設計質量，影響建筑的安全性和功能性，對應關乎著人們生命財產安全和實用體驗，因此電氣設計人員應夠高的重視。本文主要淺析建筑電氣配電系統作用及重要性，總結低壓配電系統的設計原則，并就實際工程案例進行闡述，進而為提高建筑電氣設計水提出一些個人經驗總結。

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