高层建筑电气工程供配电系统设计分析 屈宏岩

高层建筑电气工程供配电系统设计分析屈宏岩

发表时间：2018-04-18T09:51:51.963Z 来源：《电力设备》2017年第31期作者：屈宏岩运术涛王永春[导读] 摘要：建筑电气工程供配电系统设计对于建筑物使用功能的发挥、整体设备的安全运行、节能环保效果的体现等方面发挥着越来越大的作用。

（吉林省中天建筑规划设计研究有限公司长春分公司吉林长春 130012）摘要：建筑电气工程供配电系统设计对于建筑物使用功能的发挥、整体设备的安全运行、节能环保效果的体现等方面发挥着越来越大的作用。为帮助设计人员更好的理解供配电系统的设计，本文就高层建筑电气工程供配电系统设计进行深入阐述，以供业内人士参考。

关键词：高层建筑；电气工程；供配电系统设计

1高层建筑电气工程供配电系统概述

在对高层建筑的电气工程进行设计时，首先需要考虑的就是电力的负荷情况，如果不能够准确估算出高层建筑中对于电气工程使用的实际电力需求，就无法保障电力设备的有效使用，严重情况下，还会影响到电气设备的安全，对人们的生命财产安全造成威胁。在计算高层建筑总体使用的电力负荷时，可以采用需要系数法或者是负荷密度法的计算方法，通过这两种计算方法得出的计算数据较为准确，能够为高层建筑的电气工程进行方案设计提供重要的参考和指导。

2高层建筑电气工程供配电系统具体设计

2.1高压配电系统的设计

现如今的高层建筑中对于电气工程的需求较高，做好电气工程的相关设计工作，才能够有效提高高层建筑的整体运行效果。当前高层建筑中对于电力资源的使用设备较多，因而众多的高层建筑中使用的电源都是两路独立的10kV电源，这两路电源进行同时供电的时候，能够在很大程度上提高电气工程的应用效果。高压配电系统在高层建筑的电气工程建设中占据重要比重，对于电源供电起着良好的作用，通常情况下，高压配电系统采用的是单母线进行分段的方式，线路在正常使用中能够进行自动切换，相互之间还能够作为彼此的备用设备进行供电工作，对于保障电力运行效果，保障高层建筑的整体供电工作具有重要作用。母线通常是分段数目的，能够与电源进线回路进行匹配适应。只有当高压配电系统出现一些特殊情况时，才会考虑单母线不分段的界线方式，这种情况通常表现为供电电源一个是主要设备一个是辅助设备。

2.2低压配电系统的设计

建筑电气供配电系统基本组成部分的低压配电系统，无论就其重要性或工程量而言，都有举足轻重的地位。主要设计任务：①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；②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；③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；

④确定线路敷设方式，进行电气竖井与配电小间的设计；⑤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；⑥按需配置电气测量与电能计量装置；⑦进行保护接地、重复接地系统的设计；⑧节能设计，节能降耗已经成为了现代社会发展的主要潮流，在建筑的配电设计方面，更要体现出节约用电的设计理念，这对国民经济的发展有重要的影响。在对建筑电气进行配电设计时，在考虑到供电稳定可靠的前提下，要最大程度的降低能源的损耗，采用经济合理的方式进行配电设计，实现节能的思想理念。

2.3供配电系统配电箱设置

根据电气接线的要求，配电箱应该把开关设备、保护电器、测量仪表以及辅助设备组装到封闭或是半封闭的屏幅或是金属柜上，进而形成低压配电装置。在正常运行的状况下，能够通过自动开关或者是手动开关将电路接通或是分断。而当出现不正常运行，或者是发生故障时，则可利用其对电路进行切断，或是进行报警。在各个发、配、变电所中，通过测量仪表能够使运行中的各种参数得以显示出来，还能够调整某些电气的参数，提示或是发出信号以警示其与正常的工作状态相偏离。在高层住宅建筑的照明配电箱中，其回路的分配应该符合三个方面的要求。首先，要确保照明系统、客厅、卧室以及厨房、卫生间的插座都能够单独回路供电。其次，从空调回路上来看，要将其分成单独的客厅柜式空调回路，以及另外每两个空调插座作为一个回路。第三，除了壁挂空调的插座意外，其他的插座回路都要安置漏电保护开关。

2.4设备低压断路器的选择

通常在民用建筑以及企业建筑当中，处于对照明系统以及供电系统进行保护的目的，都要应用低压断路器，进而对主体电器进行控制和保护。和传统的保险丝以及闸刀相比，低压断路器具有更为健全的功能，它是当前变电所以及动力照明系统当中应用最为广泛的保护装置。通常状况下，根据电源的种类能够将其分成直流和交流两种低压断路器；依照其结构能够将其分成封闭和框架式两种低压断路器。另外，空气开关中安有失压保护，一旦电网电压降到超过了额定电压的50～60%，为了不会由于电压过低而造成电动机烧坏等问题的出现，或是为更好的使电网电压恢复，不得不对不重要的用户进行切除时，这时失压保护就会马上启动，使欠压脱扣器线圈在线电压上并联。而一旦电压恢复正常状态时，吸住衔铁，电压降至额定电压的50～60%时，以内吸力没有弹簧拉力大，衔铁撞击就会锁扣，让触头断开。低压断路器其目的就是实现对线路的保护，然而结合保护对象的不同，还需要采取一些具有针对性的保护措施。例如，在变电所使用的低压断路器，不但应该使其具有低压断路器通用的保护作用，还具有远程进行控制的作用；同时安装在插座线路上的低压断路器还应该具有漏电保护的作用。

2.5照明负荷配电网络设计

照明负荷的配电网络主要由配电屏、总配电销、馈电线、分配电箱、分支线等部分构成。首先，配电屏引出供电电源，再利用馈电线的干线把电源带入到总照明配电箱，之后再由总照明配电箱分出若干个支路，连接到每个分配电箱，再从每个分配电箱引出若干分支线，与终端用户的配电箱相连，进而实现对照明系统的供电，具体见图1。

图1 照明配电网络的构成

2.6系统中备用电源的设计

为了能够确保供电的安全，大部分的一级供电负荷高层建筑通常都应该安置两个相对独立的供电电源。这样能够确保在需要十分重要的用电负荷时，能能够确保供电的安全和可靠性，这就要求在设计时应该设计与上面的两个电源相独立的第三个电源作为备用电源进行供电。不论是在国外，还是在国内的高层建筑当中，处于备用负荷以及应急负荷的经济和容量，大部分选用的都是柴油发电机作为自备电源，以确保在特殊用电时可以更好的满足用电的需求。

3结束语

高层建筑电气工程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的不合理往往会导致安全事件的发生。因此应给予高度重视。

参考文献：

[1]高桂根.高层建筑电气工程供配电系统设计分析[J].价值工程，2014（36）.

[2]高层建筑电气工程供配电系统设计分析[J].城市建设理论研究（电子版），2016（05）.

[3]李二宝，彭梦龙，舒彬等.高层建筑电气工程供配电系统设计探讨[J].科技展望，2016（10）.

作者简介：

屈宏岩（1989.08.06），男，长春市人，西北民族大学本科，助理工程师。单位：吉林省中天建筑规划设计研究有限公司长春分公司。研究方向：建筑电气。