淺談高層建筑電氣中供配電設計

淺談高層建筑電氣中供配電設計摘要：近年來，建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展，建筑高度越老越高，城市中高樓林立，高層建筑的電氣系統(tǒng)設計與實現(xiàn)成為了高層建筑施工中的重要問題?，F(xiàn)代的高層建筑結(jié)構(gòu)較為復雜，且需要滿足不同用戶的性能需求，在一棟高層建筑中，既有家庭用電，也有商業(yè)用電，在不同供電需求下，要求電氣中配供電的設計能夠具有針對性，而不是傳統(tǒng)的單一供配電方式。與此同時，還要滿足安全性、穩(wěn)定性、可靠性以及節(jié)能等方面的要求。當前，城市供電較為緊張，且出現(xiàn)了多個高峰時段，要保持整個城市供電的穩(wěn)定、安全和持續(xù)性，就必須在不斷時段，采取不同的供配電方式，這就要求單個的供配電設計要做到科學合理。高層建筑的電氣系統(tǒng)作為城市供電系統(tǒng)的組成部分，其供配電設計尤為重要，它不僅直接影響到業(yè)主的日常生活和建筑的生產(chǎn)工作，同時也對整個城市的供電造成影響。在下文當中，筆者將對高層建筑電氣中的供配電設計進行分析，提出設計原則，并闡述具體的設計辦法，著力提升高層建筑電氣系統(tǒng)供配電設計的合理性?，F(xiàn)在大多數(shù)城市在發(fā)展過程中所進行的工程建設工作，高層建筑在城市建設中所占的比重越來越大，高層建筑有效利用了城市有限的土地資源，提高了單位面積內(nèi)土地資源的利用效率，我城市下一步的發(fā)展打造了一定的資源優(yōu)勢。但同時，高層建筑也會帶來一些新的問題，如高層建筑的高度、結(jié)構(gòu)復雜，更重要的是電源線的配置將變得更加復雜，對供配電設計的專業(yè)要求也更高，高層建筑布線系統(tǒng)一旦出現(xiàn)問題，其檢查和維修工作的開展遠比一般建筑的電力維修更加困難。因此，在高層建筑的早期階段進行配電設計時，應高度重視，避免出現(xiàn)質(zhì)量問題和安全隱患。具體而言，高層建筑供電設計是一個系統(tǒng)的、專業(yè)性強的工作，它主要是基于對該高層建筑的特點、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等建筑的實際情況，規(guī)劃整個建筑的線路布局和供電系統(tǒng)，控制他們的電力負荷水平，將所有的用電設備、供電設備、配電設備等完美的結(jié)合到一起，使之形成一個穩(wěn)定的電力供應系統(tǒng)，有效發(fā)揮各個系統(tǒng)、設備和線路的作用，保證配電系統(tǒng)的正常運行，而后將所有的線路設備、電力參數(shù)、設備的安裝位置和數(shù)量、規(guī)格等展示在圖紙之上，以供實際安二、供配電設計的要求現(xiàn)代的高層建筑多為集多種功能為一體的綜合建筑，比如居住、辦公、娛樂、購物，甚至是生產(chǎn)工作，其供電環(huán)境也非常復雜，所配合的用電設備更是五花八門，常見的有空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、消防系統(tǒng)以及家居用電、辦公用電等等。因此，在進行供配電設計的時候，必須要保障線路的布局可以滿足不同設備的用電需求，在電壓等級的分類方面，需要考慮不同樓層可能的使用性質(zhì)，采用專業(yè)的電源線，保證供電穩(wěn)定和用電安全。此外，還需提高整個建筑的用電效率，盡可能減少電力損失，做到提高效率、節(jié)約能耗。三、供配電設計的原則(一)系統(tǒng)優(yōu)化原則在設計高層建筑的供配電系統(tǒng)時，應當最大限度的貼合高層建筑的結(jié)構(gòu)等建筑因素，發(fā)揮建筑本身的優(yōu)勢，這樣可以節(jié)約電氣系統(tǒng)的建設資金，在整個設計過程中，還應貫穿節(jié)能理念。首先一點就是，供配電系統(tǒng)的適用性能必須強大。也就是說可更好的滿足用電設備對于電能質(zhì)量的要求、負荷容量的要求和安全運行設備的功能得到最大的發(fā)揮。然后是需要考慮供配電系統(tǒng)的安全可靠性。在安全性方面，必須設計必要的防雷設備，高層建筑高度高，容易遭受雷擊，為全面保障電氣系統(tǒng)的安全，必須要進行防雷設計。此外，根據(jù)建筑的防火的等級設計，考慮火災情況下的救援需求、潛在的火災險情等因素，區(qū)別普通用電和應急用電，保障突發(fā)情況下，能夠保障必要設備的運行和照明需求。(二)高效運行原則在設計過程中，應當盡量減少電力損耗，盡可能的縮短拉線距離，必要位置需使用直徑較大的電線，提高線路的使用壽命，這同時也是確保供配電安全的需要。其次，應盡量保障維修檢修方便、簡單，縮減維修保養(yǎng)費用，最大限度發(fā)揮(三)合理調(diào)節(jié)負荷原則各項供配電參數(shù)的設計必要保證科學合理，理性的調(diào)整負荷參數(shù)，避免出現(xiàn)低負荷運行或超負荷運行。設備的使用和技術(shù)的選擇，應當能夠起到節(jié)約能耗的作用，同時又要保持整個電氣系統(tǒng)負荷均衡。(一)確定負荷等級和負荷容量負荷包括了消防電梯、疏散電梯和地下室的應急照明燈等設備。二級負荷包括當舌泵電力和客戶使用的電梯電力。三級負荷就是刨開一級負荷和二級負荷之外的所有電負荷。依據(jù)負荷三種級別不同的適用范圍，可以大致的把電力負荷劃分為居民用電和商業(yè)用電兩種類型。居民用電主要囊括了生活用電(如電視、用電廚具、熱水器等等)和照明用電等內(nèi)容，這類用電應分配給居民變電配置房進行供配電管理。商業(yè)用電項目則主要包括的地下室供電、商場供電、售樓中心等內(nèi)容，這些位置的供電則分配給商業(yè)變電房進行供配電管理。對于負荷容量的計算則通常使用單位容量法與負荷密度法進行。(二)變電設備所布局設計變電設備所主要用于管理變電設備的運行，容納一些必要的操作和監(jiān)控設備。變電設備所位置與數(shù)量的設計需要嚴格按照負荷容量的計算結(jié)果進行。高層建筑的變壓器一般采用容量在75%-85%之間設備，將低壓線路的供電半徑控制在200m的范圍內(nèi)，對于電容量大于500KW的供電情況，則需要將配供電的相對距離控制在200m以上，并且需要增加變電設備所的數(shù)量。一般來說，高層建筑一層的商用價值非常高，所以會在負一層設置變電配置所，這樣同時滿足了一層和負一層的復雜用電需求。(三)高低電壓的結(jié)線和運行方式針對現(xiàn)代高層建筑的建設特點和結(jié)構(gòu)形式，及其復雜的供電需求，筆者認為，可以按照如下的高低電壓結(jié)線和運行方式：高低壓線選擇一路進線方法，結(jié)線則采用母線單線運行方式；變壓器的低壓側(cè)部分則采取單母線分段結(jié)線運行方式，這樣一來，每一臺變壓器都有了一段獨立的單母線，每個母線段之間采用母聯(lián)開關進能夠自動開啟，再次回到正常運行模式中。而后，需要在變壓器低壓部分側(cè)邊增加一段應急母線，母線段的供電則依靠電源用電以及柴油發(fā)動機電源實現(xiàn)，這樣可以維持應急狀態(tài)下一級負荷用電的穩(wěn)定性和持續(xù)性，雙向開關不設置機械聯(lián)鎖與電氣設置，可有效避免發(fā)生反向供電情況，而消防系統(tǒng)的負荷用電則使用雙回路供電結(jié)束語高層建筑電氣中的供配電設計決定了整個建筑電氣