高层建筑电气工程供配电系统设计研究与分析_4

高层建筑电气工程供配电系统设计研究与分析
发布时间：2021-08-05T16:59:41.590Z 来源：《建筑实践》2021年3月（下）9期作者： 1.郭爱遵2.董胜
[导读] 随着城市化步伐的加快，高层建筑逐渐成为了当前城市建设中十分常见的工程项目。

同时，科技社会的发展，让人们对超高建筑有了新的需求。

1.郭爱遵
2.董胜
1.身份证号码：41232619810502****
2.身份证号码：41010819850512****
摘要：随着城市化步伐的加快，高层建筑逐渐成为了当前城市建设中十分常见的工程项目。

同时，科技社会的发展，让人们对超高建筑有了新的需求。

除了良好的建筑质量以外，还要求具有较高的舒适度、良好的智能性等。

因此，要求我们在对高层建筑电气工程的建设中把握消费者的使用需求，在满足人们舒服、智能化住宅需求的基础上，发挥好电气工程功能的优势。

本文据此展开研究，提出优化供配电系统质量，推动电气工程良好发展，保障使用者满意度的方案。

关键词：高层建筑；电气工程；供配电系统；设计研究与分析
引言
为满足城市化进程不断推进的要求，我国建筑正向着高层化和超高层化的方向发展，虽然高层建筑能够解决城市用电紧张、人口剧增的要求，但也存在着安全、交通、环境、能源消耗等多种难以有效解决的问题，建筑工程高度越大，则安全性、耐久性、舒适性方面存在的问题就越多，尤其是供配电系统，几乎涉及高层建筑每个角落，对设计质量有极高的要求，任何一个环节控制不当，都会影响高层建筑使用性能，甚至引发安全事故。

基于此，开展高层建筑供配电系统的设计分析研究尤为必要。

1高层建筑电气工程供配电系统设计主要原则
供配电系统是高层建筑机电工程良好开展的基础，其承载了建筑电系系统的电能配用，高层建筑的电气工程配电系统主要包括：暖通空调系统，消防系统，电梯系统，智能泊车系统，这些系统共同保障了现代高层建筑的良好使用性能，同时也为高层建筑安全使用提供了保障。

这其中，高层建筑的供配电系统主要服务于建筑使用者和内部电气设备，故要求保障供电系统的良好稳定性，促进电力系统的整体安全。

通常而言，和高层建筑相关的供电系统多是采取单方向流动的模式，即由电源端至用户端，以保障电源良好分配和迅速地降压处理。

以便用户端可以直接使用。

由于当前的高层建筑电压在110kV以内，因此，在设计过程中，结合建筑需求进行设计即可。

基于对用电量、系统负荷等基数的合理判断，综合各方需求及可能出现的问题，才将有效地满足建筑的使用功能，促进高层建筑供认电系统达到良好的可扩展性。

在针对高层建筑电气工程供电系统进行设计时，要求遵循于安全、节能的设计要求。

在设计过程中，将节能需求放在首位，以科学合理的方式进行设备判断，规避能源浪费，增强系统成本控制。

同时，还应尽可能采用节能性材料，降低对环境带来的污染。

2高层建筑电气工程供配电系统设计研究
2.1联合设计
联合设计可以确定高层建筑机电工程供配电系统的设计方案，为施工提供参考和指导。

因此，它也是工程施工质量控制的一个重要环节。

从施工单位的角度，在做好现场勘察，得到具体而全面的数据信息后，必须联合设备生产方的技术人员，组建专业团队，将合同设计文件、投标设计文件中的数据与现场勘察得到的数据进行对比，推动设计图纸的优化。

在完成联合设计文件的编制工作后，施工单位需要及时将之交给业主方和监理单位进行审核，依照专家给出的意见对方案进行修改完善，确保能为高层建筑机电工程配电系统建设提供指导。

在联合设计过程中，要解决招标文件中存在的问题，注意几个核心问题：①对于设计施工图纸中没有发生变化的部分，不需要重复绘制，这样可以减轻工作量，提高效率；②一些关键位置的局部大样图，应该做好深化和细化，避免施工图纸不清导致的施工质量问题；③如果需要变更设备的品牌和型号，施工单位需要提供完善的证明材料，证明新的设备在性能指标和适用性等方面优于原本的设备；④应该进一步做好技术方案和施工方案的优化，提供完整详细的证明资料供有关部门审查。

2.2电气设备低压断路器的选择
在现代高层建筑中，由于照明系统、供电系统必须要以低压断路器对主体电器进行控制和保护，所以低压断路器的安全性和可靠性就尤为重要。

与传统的保险丝和闸刀相比较来看，低压断路器具有更全面的保功能，能够对当前变电所以及动力照明系统提供最广泛的保护功能根据电源的种类。

电气设备低压断路器可以分为直流和交流等两种电路，根据结构类型又可以分为封闭式和框架式两种低压电路。

当空气开关中安有失压保护装置，一旦电压降低到了额定电压的50-60%，就必须对不重要的用户予以切除，否则就有可能导致电动机烧坏或者是电网电压无法恢复，而这种失压保护会马上启动，造成欠压脱扣线圈在线电压上并联。

等到电压恢复正常供电时会吸住衔铁，当电压降至额定电压的50-60%时，吸力没有弹簧的拉力大十衔铁就会撞击锁扣，断开触头，所以低压断路器最主要的目的就是对线路的保护，根据保护对象的不同还可以采取具有针对性的保护措施。

例如在变电所所采用的低压断路器中，不仅可以具有低压断路器通用的保护装置，而且还能够具有远程控制的功能，实插座线路上低压断路器的有效安装。

2.3变压器布置和选型
在变压器布置设计中，需要根据负荷容量、负荷分布、建筑物功能分区等实际情况，合理确定变压器的布设位置和数量。

变压器容量则要按照计算容量合理选择，目前我国变压器的运行负荷率在70%-85%之间。

低压线路上的供电半径通常不应超过200m。

如果供电容量大于500kW,供电距离也超过200m，就需要在适当的位置布设变配电所，尽量靠近负荷中心，以提升供电系统运行的安全性、稳定性以及节能效果。

在选择变压器时，需要综合考虑各种因素，按照不同楼层的用电需求，合理确定变压器的单机容量和台数。

高层建筑电气工程按照空调设备的分组来设置专用的变压器，此种设计方法，能够实现按照空调机组的投切来投切相应的变压器，具有良好的节能效果和经济效益
2.4供配电系统的节能设计
电能是现代化社会持续发展的主要因素，加强高层建筑供配电系统节能设计具有长远的意义。

高层建筑供配电系统在运行中，会形成
大量的电能损耗，如果不重视节能设计，会导致大量电能被无故浪费，在节能设计时需要高度重视以下几个方面：①如果采用10kV电压等级供电，则变配电所的布设位置，要尽量靠近负荷中心，并按照“两点之间线段最短”的原则选择配电路径，尽量缩短线路距离，减少线路上的电能损耗。

②大量研究和实例表明，当变压器的负载率在50%-60%时，变压器的有功功率损耗达到最低值，但如果负载过高，需要设置多台变压器来满足供电需求，增大初始投资量，在短时间内，难以通过节能的方法收回投资费用。

在案例工程供配电设计中，选择了低损耗节能型干式变压器，有效降低变压器运行中的空载损耗，将变压器的负载率控制在70%-85%之间，运行最经济合理。

③高层建筑电气工程空调负荷属于季节性负荷，而且容量比较大，为满足实际运行需求，需要设置独立的空调专用变压器，在春季、秋季气温适宜，可停止运行，提升节能效果。

结语
综上所述，机电工程配电系统是建筑工程建设的重要组成部分。

施工质量直接影响高层建筑电气工程中各种设施设备的正常运行，应引起足够的重视。

施工单位应合理安排人员和设备，明确施工重点，提高施工质量管理的层次性，分析和解决存在的问题，为高层建筑配电系统的高效稳定运行提供支持。

参考文献
[1]刘延鹏，姚雯雯.高层建筑电气设计中低压供配电系统可靠性分析[J].住宅与房地产，2017（35）：96.
[2]贾浚辰.高层建筑电气工程供配电系统设计研究[J].山东工业技术，2018（21）：104.
[3]刘大用.高层建筑电气工程供配电系统设计研究[J].智能城市，2018，4（16）：154-155.
[4]徐国华.现代高层建筑电气设计低压供配电系统的可靠性分析[J].住宅与房地产，2018（19）：131.
[5]蒋珊珊.高层建筑电气设计中低压供配电系统可靠性分析[J].低碳世界，2018（05）：43-44.。