试析建筑电气的供配电设计

试析建筑电气的供配电设计
摘要建筑电气供配电系统设计对于建筑电气系统正常运作及后期建筑的正常功能发挥，都具有十分重要的作用，建筑电气供配电设计不合理往往会导致安全事件的发生。

建筑电气供配电系统设计过程中，应当同时注意其经济性与技术性，以保证建筑供电的整体可靠性与安全性为目的，并为建筑中各设备、线路的安装、配置与运行提供一定的途径，确保供配电系统能够满足建筑中的各用电设备的用电需求。

鉴于此，本文主要分析建筑电气的供配电设计。

关键词建筑电气；供配电；设计
1 建筑供配电设计概述
如今在我国大部分城市发展中，高层建筑在城市建筑中占到的比例越来越大，高层建筑在很大程度上为城市在有限土地资源的状况下更进一步发展创造了非常有利的条件。

不过高层建筑同时也会带来一些新的問题，像建筑高度高、结构复杂，更重要的是供配电线路配置会变得更加烦琐，对供配电设计的专业性要求更高，因为高层建筑在后期使用中一旦配线系统出现问题，其故障检测与维修比低层建筑的难度要超出许多。

所以在高层建筑供配电设计初期就应该引起高度重视，避免埋下质量安全隐患。

具体而言，高层建筑供配电设计是一项系统性与专业性较强的任务，它主要依据拟建高层建筑的特点、内部结构及建筑实际功能等方面的因素，对建筑配线系统进行供电线路的布置与规划，对其用电负荷等级进行相应的控制，同时利用供配电系统中的各种设备及控制装置，将它们有效地规划并“组合”在一起，使其在实际中科学合理地发挥其应有的作用，确保配电系统的正常运作，并最终将这个过程通过图纸绘制的方式展现出来的过程即为高层建筑供配电设计[1]。

2 建筑电气供配电系统设计
2.1 建筑电气的供电电压
在建筑电气供配电系统设计的过程中，供电电压对于用户用电具有十分重要的作用，过大电压设计不仅会造成浪费，同时还极有可能发生安全事故，而过小的电压设计又无法满足实际需求，因此需合理得对供电电压进行设计。

通常来说，建筑电气供电电压的确定会受到一些因素的影响与决定，像供电点距离供电用户的距离、供电线路回路数量、用电负荷等级、地区电力电网设计现状以及用电的长远规划等等，都会对供电电压的选择起到决定性的作用，所以在设计中需要对其进行综合考虑。

用电设备容量在250kW或需用变压器容量在160kV A以上者应以高压方式供电，一般采用10kV；用电设备容量在250kW或需用变压器容量在160kV A及以下者，应以低压供电，一般采用220V/380V。

当线路电流不超过30A的照明负荷时，可用220V单项供电，否则应采用380V/220V三相四线制供电。

需要双回电源线路供电时，一般应采用同级电压。

2.2 建筑电气电力负荷
（1）在方案设计阶段一般应采用单位指标法；在初步设计及施工图设计阶段一般应采用需要系数法；对于住宅工程，在其设计的各个阶段均可采用单位指标法。

（2）用电设备台数较多且各台设备容量相差较小时，宜采用需用系数法。

该法一般用于干线和配变电所的电力负荷计算。

（3）用电设备台数少且各台设备容量相差较大时，宜采用二项式法。

该法一般用于干线和配电（屏）箱的电力负荷计算。

为了在设计时便于使用负荷计算的成果，计算一般应以变压器为单位，按一般动力、重要动力、保安动力、一般照明、重要照明、保安照明六部分进行。

2.3 供配电所设计
（1）供配电所选址。

通常应尽可能使高压深入负荷中心。

为了保证供电的稳定可靠和操作的简便易行，一般都会将其设置在地下一层或者是首层。

在建筑高度甚高和大容量负荷相当分散的情况下，也可分散布置多处供配电所，其布置方案应经过技术经济比较确定。

一般工程中应根据实际情况，最好将供配电所安排在地下一层。

（2）进行供配电所负荷计算与无功功率补偿计算，确定无功补偿容量。

确定变压器型号、台数、容量。

进行主接线方案选择。

（3）根据供配电所供电的负荷性质及其对供电可靠性的要求，进行负荷分级，从而确定所需的独立供电电源个数与供电电压等级，并确定是否设置应急备用发电机组。

一般工程系统供配电按三级负荷要求设计，消防设备及部分重要负荷按二级负荷供电。

（4）短路电流计算与开关设备选择。

二次回路方案的确定，继电保护的选择与整定计算。

操作电源的选择、计量与测试[2]。

2.4 建筑电气高低压配电系统的设计
（1）高压配电系统的设计
一是确定配电电压与配电网络结构；二是进行配电干线负荷计算；三是选择开关设备并进行短路校验；四是拟定二次回路方案并进行继电保护整定计算；五是选择高压电缆截面、形式并确定配电干线路径与敷设方式。

（2）低压配电系统的设计
一是确定低压配电方式与配电网络的结构，主要内容是竖直配电干线与水平
配电干线的个数、位置与走向；二是进行分干线与干线的负荷计算，选择开关设备及导线、电缆、封闭式母线的截面与形式；三是选择保护装置，进行保护整定计算并保证其级间的选择性配合，以防止穿越性跳闸；四是确定线路敷设方式，进行电气竖井与配电小间的设计；五是进行低压无功补偿容量的计算以及补偿方式与调节方式的选择，功率因数按规定应补偿到0.9～0.95。

无功补偿都采用集中补偿方式。

为降低变压器容量，多集中装设在低压侧，与配电屏放在一起，但必须采用干式移相电容器；六是按需配置电气测量与电能计量装置；七是进行保护接地、重复接地系统的设计。

总之，建筑电气工程设计过程中进行供配电设计时，不仅要考虑到居民的基础生活用电，同时还要保证在特殊情况下的用电需求，所以在设计时，应该按照极限允许的最大值范围来考虑，为居民提供安全稳定的用电环境。

同时建筑电气供配电在进行设计的过程中，不仅要考虑到电力使用的方便，同时还要充分地考虑到对其进行检修时的方便，不会与其他设施发生冲突。

也只有全面地将这些因素的影响作用考虑到设计中，才能确保供配电设计的科学合理性，进而保证建筑电气使用的安全可靠。

参考文献
[1] 何旭.试析建筑供配电线路设计技术[J].科技经济市场，2014，
（04）：7-8.
[2] 岳俊鹏.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].黑龙江科技信息，2015，（08）：55.。