论文部分内容阅读
摘要：高层建筑电气工程的供配电系统设计应该遵循安全性、节能性和经济性原则，要始终保持供配电方式合理、线路安全。而在实际作业环节，为了能提高高层建筑供配电系统的设计有效性，设计人员应该做好防火报警系统、高压配电系统、配电箱与导线设计工作，还应该合理选用低压断路器。
关键词：高层建筑;电气工程;供配电系统;设计分析
引言：随着社会的进步，经济的飞速发展，逐渐涌现出各种现代电器，用电需求不断增加，给供电系统带来了巨大的压力。假如供配电系统存在安全隐患，造成的损失将难以预料。因此，供配电系统的安全性、可靠性、合理性和节能性显得至关重要。其中，高层建筑供配电系统设计专业性、复杂性极高，所涉及的专业知识也非常多，因此必须在电力系统实情的基础上，融合多种专业知识进行供配电系统设计，从而实现优化设计的目的。
1.供配电系统设计原则
1.1保证供配电系统的可靠性
安全可靠是高层建筑供配电系统的整个设计过程中需要遵循的原则。在所有的电气负荷中，一级负荷是最重要的。平时最常见的一级负荷主要是与消防有关的消防系统，另外还有电梯、生活水泵、弱电机房等，这些都是与建筑用户生活方面密切相关的。所以为了保证其能够正常使用，一般高层建筑采用双路电源供电，当建筑物一路电源出现故障停电时，另一路电源能保障这些一级负荷正常使用。
1.2合理性原则
实现节电的必要前提是合理的供配电系统，而供配电系统的合理性取决于企业的用电量预测。当然，对企业的建设而言，供配电系统的合理性也是非常重要的。所以，在建筑布局设计过程中，设计者必须将配电级数尽可能地减少，进而设计出合理的配送电方案。配电级数越多，上下级协调的复杂度就越高，而且还会大幅度增加元件数量，提高故障概率，增大配线电缆。而且，供电质量与电缆长度直接影响配电方式，它们之间的关系密不可分，配电线路缺乏合理性的主要原因是未合理设计配电室的位置。因此，在内部供配电系统的设计中，必须注重配电室位置的有效优化，否则节能作用可能无法发挥出来。
1.3节能性原则
在供配电系统中，变压器作为主要的耗能设备，在进行选择时要根据用电量和投资数目综合考虑。企业大多都是以经济效益作为最终目的，因此，企业要通过变压器的回报年限选择最合理的变压器。一般来说，变压器的选择与建筑的实际用电需求和最佳负荷进行选择，但是通常情况下，变压器的负荷要稍大于实际负荷，一般变压器的负载率不超过85%，这样才能保证安全[1]。
2.高层建筑电气工程供配电系统设计要点
2.1高压配电系统设计
高压配电系统设计高层建筑的电气需求量极高，所以完善电气工程设计方案是相关工作者需关注的重点，在此环节设计人员应该保证建筑的电气工程具备维持高层建筑整体运行的巨大电量。通常，高层建筑内包含大量的用电设备，所以建筑的整体供电压力相对较高，而为了能持续有效地维持供电，应该将对电源数量和电路进行科学设计。比如，选用两个电源同时作业，并构建两条具备相互独立10kV供电线路，以便于实现对高层建筑物内所有用电设备的统一供电[2]。此时，高层建筑电气工程供配电系统设计人员应该从整体出发，在保证系统设计可靠性和线路稳定性的基础上完成系统优化。比如，基于单母线分段式设计开展高压配电系统设置工作，为实现电路切换和安全保障提供便利。单母线分段式设计的一大特点就是互为备用，能切实实现对建筑物电力运行安全性和稳定性的控制。
2.2低压终端配电箱的设计
低压终端配电箱的设计需要把开关设备电气测量仪表和相应的辅助控制设备一同都组装到半封闭或封闭的金属柜中，以此来达到电气接线的多方面要求，形成低压配电系统装置，并且运用自动或手动的开关方法来通断电路。在变电所中，采用仪表测量的方法可以保证每类运行参数得到显现，还可以对一些电气参数做有效调节工作，让它们可以发挥出警告、提醒的作用。除此之外，高层住宅建筑照明配电箱的回路设计要满足照明系统的基本要求，且在室内每个房间中插座回路需为独立式的插座回路，对于空调回路要采用独立式的空调回路。所有的插座回路都要装上漏电保护的装置。
2.3防火报警系统设计
火灾防控是高层建筑电气工程设计环节的重点，在作业时设计人员需要通过合理规划设置火警自动报警系统，为保证供配电系统的安全运行和高层建筑的使用提供基本保障。在实践工作中，火警自动报警系统需要具备防控异常问题、整合灾情数据和推进消防设备自启等功能[3]。所以，在设计环节高层建筑的整体架构以及供配电线路的设计方，必须制定清晰的防火报警设计规划，保证火灾报警系统的有效性。在这一环节，设计人员需要确保系统可以在接收到异常信号以后，迅速完成自动判断和预警，保证消防系统启动的及时性。比如，安装感烟探测器和感温探测器，实现对所有安全出口、消防通道以及变配电室、发电机房等特殊房间的有效监控;安装险情控制装置，并实现其与火警自动报警系统的联动，以便于系统可以第一时间获取信息，制定正确的指令，进而实现供配电系统安全有效地运行和维护。
2.4接地安全保护设计
高层建筑电气设计应综合考虑多种因素，其中人身安全是首要的。这里所说的人身安全，不仅是指建筑物内部的工作、生活人员的人身安全，也是指电气设计、安装过程中工作人员的人身安全。由于高层建筑楼层相对较高，人员多，一旦发生危险，疏散时间较长。考虑到这一点，通常的高层建筑在电气设备设计时，都要确保设备具备相应的能够自动中断故障点的装置，这就是我们经常提到的接地保护装置。作为高层建筑用电安全的重要保障，接地保护装置显得尤为重要，它能够在建筑出现危险的情况下对故障点用电进行及时中断，在很大程度上保护了人们的生命、财产安全。所以在设计及安装接地保护装置时，需要对建筑的多方面因素如地形、电气设备以及电路保护装置等进行综合性的考量，唯有这样才能有效防止由于外部不利因素造成的电路运行的危险。
2.5变压器的设计
为了满足高层建筑整体供配电系统的用电需求，需要尽可能的提升变压器的可靠性以及安全性，因此需要全面地了解变压器运行的条件，把系统使用过程中的电能损耗以及用电成本尽可能地降到最低水平。一旦变压器的负荷率和容量稳定之后，减少若干变压器的投入运行，并提升使用中的变压器用电负荷率，便可以达到节能、环保的目的，增大能源的使用效率[4]。由于变压器存在季节性负荷的情况，使其供电的质量受到一定程度的不良影响，因此可以用专用变压器来解决季节性变化引起的供电质量的影响，保证其灵活性、稳定性以及经济性。同时为了防止变压器运行过程中出现轻载而形成不必要的能源损耗（比如夏天的空调），可以设置专门的变压器为其供电，降低能源损耗量，将经济效益最大化。
结束语
综上所述，高效优化供配电系统是高层建筑电气设计中的重要要求，唯有这样要求才能实现用电的可行性、节能性、合理性以及安全性。同时，在高层建筑电气设计过程中，有效保障供配电系统的安全、稳定运行，并保障其经济性，进而有效促进高层建筑的长久发展。
参考文献
[1]扆雷峰.高层建筑电气工程供配電系统设计的分析[J].中国住宅设施，2019（11）：62-63.
[2]刘洁雅.高层建筑电气工程供配电系统设计研究[J].通讯世界，2018（11）：97-98.
[3]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.
[4]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.
[5]周杰筑.高层建筑电气工程供配电系统设计的分析[J].建材与装饰，2018（49）：123-124.
关键词：高层建筑;电气工程;供配电系统;设计分析
引言：随着社会的进步，经济的飞速发展，逐渐涌现出各种现代电器，用电需求不断增加，给供电系统带来了巨大的压力。假如供配电系统存在安全隐患，造成的损失将难以预料。因此，供配电系统的安全性、可靠性、合理性和节能性显得至关重要。其中，高层建筑供配电系统设计专业性、复杂性极高，所涉及的专业知识也非常多，因此必须在电力系统实情的基础上，融合多种专业知识进行供配电系统设计，从而实现优化设计的目的。
1.供配电系统设计原则
1.1保证供配电系统的可靠性
安全可靠是高层建筑供配电系统的整个设计过程中需要遵循的原则。在所有的电气负荷中，一级负荷是最重要的。平时最常见的一级负荷主要是与消防有关的消防系统，另外还有电梯、生活水泵、弱电机房等，这些都是与建筑用户生活方面密切相关的。所以为了保证其能够正常使用，一般高层建筑采用双路电源供电，当建筑物一路电源出现故障停电时，另一路电源能保障这些一级负荷正常使用。
1.2合理性原则
实现节电的必要前提是合理的供配电系统，而供配电系统的合理性取决于企业的用电量预测。当然，对企业的建设而言，供配电系统的合理性也是非常重要的。所以，在建筑布局设计过程中，设计者必须将配电级数尽可能地减少，进而设计出合理的配送电方案。配电级数越多，上下级协调的复杂度就越高，而且还会大幅度增加元件数量，提高故障概率，增大配线电缆。而且，供电质量与电缆长度直接影响配电方式，它们之间的关系密不可分，配电线路缺乏合理性的主要原因是未合理设计配电室的位置。因此，在内部供配电系统的设计中，必须注重配电室位置的有效优化，否则节能作用可能无法发挥出来。
1.3节能性原则
在供配电系统中，变压器作为主要的耗能设备，在进行选择时要根据用电量和投资数目综合考虑。企业大多都是以经济效益作为最终目的，因此，企业要通过变压器的回报年限选择最合理的变压器。一般来说，变压器的选择与建筑的实际用电需求和最佳负荷进行选择，但是通常情况下，变压器的负荷要稍大于实际负荷，一般变压器的负载率不超过85%，这样才能保证安全[1]。
2.高层建筑电气工程供配电系统设计要点
2.1高压配电系统设计
高压配电系统设计高层建筑的电气需求量极高，所以完善电气工程设计方案是相关工作者需关注的重点，在此环节设计人员应该保证建筑的电气工程具备维持高层建筑整体运行的巨大电量。通常，高层建筑内包含大量的用电设备，所以建筑的整体供电压力相对较高，而为了能持续有效地维持供电，应该将对电源数量和电路进行科学设计。比如，选用两个电源同时作业，并构建两条具备相互独立10kV供电线路，以便于实现对高层建筑物内所有用电设备的统一供电[2]。此时，高层建筑电气工程供配电系统设计人员应该从整体出发，在保证系统设计可靠性和线路稳定性的基础上完成系统优化。比如，基于单母线分段式设计开展高压配电系统设置工作，为实现电路切换和安全保障提供便利。单母线分段式设计的一大特点就是互为备用，能切实实现对建筑物电力运行安全性和稳定性的控制。
2.2低压终端配电箱的设计
低压终端配电箱的设计需要把开关设备电气测量仪表和相应的辅助控制设备一同都组装到半封闭或封闭的金属柜中，以此来达到电气接线的多方面要求，形成低压配电系统装置，并且运用自动或手动的开关方法来通断电路。在变电所中，采用仪表测量的方法可以保证每类运行参数得到显现，还可以对一些电气参数做有效调节工作，让它们可以发挥出警告、提醒的作用。除此之外，高层住宅建筑照明配电箱的回路设计要满足照明系统的基本要求，且在室内每个房间中插座回路需为独立式的插座回路，对于空调回路要采用独立式的空调回路。所有的插座回路都要装上漏电保护的装置。
2.3防火报警系统设计
火灾防控是高层建筑电气工程设计环节的重点，在作业时设计人员需要通过合理规划设置火警自动报警系统，为保证供配电系统的安全运行和高层建筑的使用提供基本保障。在实践工作中，火警自动报警系统需要具备防控异常问题、整合灾情数据和推进消防设备自启等功能[3]。所以，在设计环节高层建筑的整体架构以及供配电线路的设计方，必须制定清晰的防火报警设计规划，保证火灾报警系统的有效性。在这一环节，设计人员需要确保系统可以在接收到异常信号以后，迅速完成自动判断和预警，保证消防系统启动的及时性。比如，安装感烟探测器和感温探测器，实现对所有安全出口、消防通道以及变配电室、发电机房等特殊房间的有效监控;安装险情控制装置，并实现其与火警自动报警系统的联动，以便于系统可以第一时间获取信息，制定正确的指令，进而实现供配电系统安全有效地运行和维护。
2.4接地安全保护设计
高层建筑电气设计应综合考虑多种因素，其中人身安全是首要的。这里所说的人身安全，不仅是指建筑物内部的工作、生活人员的人身安全，也是指电气设计、安装过程中工作人员的人身安全。由于高层建筑楼层相对较高，人员多，一旦发生危险，疏散时间较长。考虑到这一点，通常的高层建筑在电气设备设计时，都要确保设备具备相应的能够自动中断故障点的装置，这就是我们经常提到的接地保护装置。作为高层建筑用电安全的重要保障，接地保护装置显得尤为重要，它能够在建筑出现危险的情况下对故障点用电进行及时中断，在很大程度上保护了人们的生命、财产安全。所以在设计及安装接地保护装置时，需要对建筑的多方面因素如地形、电气设备以及电路保护装置等进行综合性的考量，唯有这样才能有效防止由于外部不利因素造成的电路运行的危险。
2.5变压器的设计
为了满足高层建筑整体供配电系统的用电需求，需要尽可能的提升变压器的可靠性以及安全性，因此需要全面地了解变压器运行的条件，把系统使用过程中的电能损耗以及用电成本尽可能地降到最低水平。一旦变压器的负荷率和容量稳定之后，减少若干变压器的投入运行，并提升使用中的变压器用电负荷率，便可以达到节能、环保的目的，增大能源的使用效率[4]。由于变压器存在季节性负荷的情况，使其供电的质量受到一定程度的不良影响，因此可以用专用变压器来解决季节性变化引起的供电质量的影响，保证其灵活性、稳定性以及经济性。同时为了防止变压器运行过程中出现轻载而形成不必要的能源损耗（比如夏天的空调），可以设置专门的变压器为其供电，降低能源损耗量，将经济效益最大化。
结束语
综上所述，高效优化供配电系统是高层建筑电气设计中的重要要求，唯有这样要求才能实现用电的可行性、节能性、合理性以及安全性。同时，在高层建筑电气设计过程中，有效保障供配电系统的安全、稳定运行，并保障其经济性，进而有效促进高层建筑的长久发展。
参考文献
[1]扆雷峰.高层建筑电气工程供配電系统设计的分析[J].中国住宅设施，2019（11）：62-63.
[2]刘洁雅.高层建筑电气工程供配电系统设计研究[J].通讯世界，2018（11）：97-98.
[3]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.
[4]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.
[5]周杰筑.高层建筑电气工程供配电系统设计的分析[J].建材与装饰，2018（49）：123-124.