高層建筑電氣工程供配電系統設計研究與分析

劉風勇 張庭廷

摘 ?要：隨著經濟的發展，高層建筑越來越多。也給建筑的電氣化設備提出了更高的要求。對于高層建筑而言，供配電系統的完善性將會對建筑的實用性產生極大影響，也會對其運行經濟性產生應干擾。因此，提高高層建筑物電氣工程質量，推進供配電系統優化是開發商和單位的共同要求。

關鍵詞：高層建筑;電氣工程;供配電

引言

為了滿足使用者的需求，電氣工程的設計人員要首先從基礎開始，優化供配電系統，適應越來越復雜的電氣化工程，提高用戶對建筑使用的滿意度。

1高層建筑電氣工程供配電系統設計

1.1高壓配電系統的設計

高層和超高層建筑由于本身電氣工程需求量高且集中度高，因此要求對電氣工程進行良好設計，以滿足整體運行的需求。由于高層建筑對電力資源使用設備較多，故使用電源均為兩路獨立10kV電源，兩路電源互為補充，有助于提高用電安全性和使用效果。由于高壓配電系統在高導建筑電氣工程中占據重要的地位，是滿足用電需求和安全性的關鍵。一般而言，高壓配電系統主要采用單母線實施分段，以便在線路使用過程中可達到自動切換。彼此之間還能作為對方的備用設備，在其中一條線路出現問題后，及時啟動，滿足用戶用電需求。因此，其是保障電力運行效果的關鍵。

1.2低壓配電系統的設計

在整個高層建筑電氣項目中，低壓配電系統是非常關鍵的。它扮演著供電系統的角色，它的正常運行，才能確保建筑能夠實現預期的使用效果。所以，針對這一系統，必須采取多種有效的防護措施，使構成系統的各個部分能夠穩定、可靠的運行，降低不必要的損失。尤其是接地保護，必須在施工設計時進行科學的安排和設計，才能實現更好的保護效果。低壓配電系統內的接地保護措施，能起到保護建筑供電系統中低壓部分電流電壓的作用，亦能規避低壓配電系統發生的眾多突發情況。由于低壓配電系統內的電流電壓易于遭受外部環境的影響而出現突發事件，影響供電工作的安全性。在低壓配電系統設計施工時，可針對其常見方式展開考察，主要有：低壓配電IT系統、TT系統、TN系統等。一旦高層建筑出現了電力泄露的情形，便有可能對整個建筑中的人群帶來危險。故此，要求我們針對高層建筑配電系統設計時，尤其要關注漏電設施。漏電斷路器作為高層建筑配電系統用于防漏電的一項關鍵措施，能起到提高建筑整體使用效果，促進電氣系統高效運行的作用。

2高層建筑電氣工程供配電系統設計

2.1供配電系統配電箱的設置

為了保證電氣接線良好，配電箱必須要將開關設備保護電氣測量儀表及相關的輔助設備共同組裝到封閉或者是半封閉的金屬柜上，這樣才能夠形成低壓配電裝置，通過自動開關或者手動開關的方式能夠實現電路的接通或斷開。當線路運行不正?；蛘叱霈F故障時，則可以利用其他的線路進行切斷或報警，在各個發配變電所中，利用測量儀表的方式也能夠保證各種運行參數的良好，并能充分地調節部分電氣參數，即具備提示或警告的功能。在高層住宅建筑中，照明配電箱的回路必須滿足照明系統的需求，客廳臥室、廚房、衛生間的插座，都必須要有單獨回路供電。在空調回路設置的過程中必須要設置成獨立式的空調回路，除了壁掛空調插座之外，其他的插座回路都應該安裝漏電保護裝置。

2.2電氣設備低壓斷路器的選擇

在現代高層建筑中，由于照明系統、供電系統必須要以低壓斷路器對主體電器進行控制和保護，所以低壓斷路器的安全性和可靠性就尤為重要。與傳統的保險絲和閘刀相比較來看，低壓斷路器具有更全面的保功能，能夠對當前變電所以及動力照明系統提供最廣泛的保護功能根據電源的種類。電氣設備低壓斷路器可以分為直流和交流等兩種電路，根據結構類型又可以分為封閉式和框架式兩種低壓電路。當空氣開關中安有失壓保護裝置，一旦電壓降低到了額定電壓的50～60%，就必須對不重要的用戶予以切除，否則就有可能導致電動機燒壞或者是電網電壓無法恢復，而這種失壓保護會馬上啟動，造成欠壓脫扣線圈在線電壓上并聯。等到電壓恢復正常供電時會吸住銜鐵，當電壓降至額定電壓的50～60%時，吸力沒有彈簧的拉力大十銜鐵就會撞擊鎖扣，斷開觸頭，所以低壓斷路器最主要的目的就是對線路的保護，根據保護對象的不同還可以采取具有針對性的保護措施。例如在變電所所采用的低壓斷路器中，不僅可以具有低壓斷路器通用的保護裝置，而且還能夠達到遠程控制的功能。

2.3變壓器的設計

為了保證變壓器的正常運行，提高變壓器安全性和可靠性，必須要充分地考慮變壓器的運行條件，將成本和能源消耗控制在最低，所以在智能建筑變壓器的選擇時應該以低能耗材質的高效變壓器為主，保證變壓器的負荷率在最佳狀態的70～85%左右。如果變壓器的容量和負荷率始終保持在平穩狀態時，可以減少變壓器的數量，而增加變壓器的容量，這樣就能夠有效的節約能源，提高能源資源的利用效率。由于受到季節性負荷，很容易導致電能質量受到影響，所以可以設置專用的變壓器來應對季節性的負荷變化，實現靈活投切，保障變壓器經濟運行，避免由于輕載運行而造成能源損耗。例如在夏季空調負荷比較大，所以可以使用單獨的變壓器作為空調變壓器，通過這樣能夠充分發揮出空調的季節性特征，減少能源消耗，保證變壓器的經濟效益。

結語

總之，高效優化供配電系統是高層建筑電氣設計中的重要要求，唯有這樣要求才能實現用電的可行性、節能性、合理性及安全性。同時，在高層建筑電氣設計過程中，為有效保障供配電系統的安全、穩定運行，并保障其經濟性，進而有效促進高層建筑的長久發展，還必須要反復推敲方案。

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