摘要:伴随着城市化进程的加快与人们生活质量的提升,格式各样的高层建筑拔地而起。供配电系统设计是高层建筑中的一项重要内容。高层建筑电气设计人员应充分结合供配电系统的具体情况,最终构建技术先进、经济、安全的供配电系统,从而确保高层建筑运行的合理性,避免出现问题,对人们的居住造成不良影响。
关键词:高层建筑;电气工程;配电系统
引言
高层建筑中电气工程供配电系统包括暖通空调系统、消防系统、电梯系统、智能泊车系统。这些标准设施不仅能够完善现代高层建筑的整体使用性能,也能够提高高层建筑的整体使用安全。供配电系统作为电气工程最主要的设备能源供给基础,其设计的可靠性与安全性对建筑工程整体使用性能来说具有非常重要的影响。由于高层建筑自身的整体构造非常复杂,所以对电气工程供配电系统的设计也提出了更高的要求。
1高层建筑电气工程供配电系统概述
在规划高层建筑的电气设备时,必须首先考虑电力负荷。如果无法准确估算高层建筑中电气工程的实际电力需求,则无法保证电力设备的有效使用。它还会影响电气设备的安全并对人们的生命和财产构成威胁。使用系数方法和负载密度方法的计算方法可用于计算构建多层建筑物所需的电力负荷。通过两种计算方法获得的计算数据可以显示更准确和先进的电气工程项目。带链接的重要提示。
2供配电系统设计准则
2.1供电线路安全性
依据高层建筑物理性质、用电设备的具体分布、环境特征的各项因素,对供电线路的布线情况进行合理控制。在节约、安全原则下,高层建筑低压配电系统在建筑电气供电设计中,多数采用的都为分区树干式配电。在线路设计过程中,必须要确保整个线路的安全性,一个不安全的设计如果应用到高层建筑中,不仅会对高层建筑的整成运行造成不良影响,情况严重时,甚至会造成安全事故,造成巨大的经济损失。
2.2供配电系统的设计要合理
供配电系统的合理设计不但可以节约电能,而且还可以帮助企业合理预估用电量。对企业建筑来说,合理的供配电系统设计可以为企业节约成本,提高经济效益。在满足住户使用的基础上将上下级之间的连接减少到最少,根据用电设备的具体分配合理设计配电路径。如果配电系统之间的上下级连接数量过多的话不但会增加用电元件的数量还会增加电缆的用量,增加了供配电系统的风险。配电间设计不合理是导致配电路径不科学设计的最大原因,因此,高层建筑供配电系统设计人员在设计之初就要合理优化配电间的位置。变电所位置设置尽量靠近负荷中心,比如再靠近冷冻机房的位置设置为其供电的变电所。
2.3配电系统可靠性
配电系统可靠性是电气设计中的一项重要内容。高层建筑的消防水泵、控制室、自动喷淋系统等设备都为一级负荷,专用变电所供应的送、排风机,以及相应的消防水泵房、消防电梯也都为一级负荷。高层建筑中一级负荷电气设备除了配备两个电源外,还应当配备应急电源,通过该方式确保一级负荷电气设备在应用过程中不会出现安全问题。一级负荷设备在运行期间,应急电源起到的主要作用是在遇到特殊情况时,实现低一级负荷电气设备运行的电量供应。从目前我国高层建筑的设计情况来看,EPS应急电源和柴油发电机组是电机设计中最常用的两种应急电源。
2.4供配电系统要尽可能做到节能
在供配电系统中,变压器作为主要的耗能设备,在进行选择的时候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。
3高层建筑电气工程供配电系统的具体设置
3.1高压配电系统设置
在高层建筑中,由于电气工程的需求非常高,所以必须要加强电气工程设计工作,这样才能够保证高层建筑整体运行能力。高层建筑的电力资源使用设备非常多,而且高层建筑大多数都采用两路独立的电源,如果同时进行供电时能够有效提高电气工程的应用质量。高压配电系统作为高层建筑中最关键的部分,能够对电源稳定供电起到非常良好的作用,通常情况下高压配电系统必须采用单母线分段式的设计,这样才能够保证线路的正常使用,并且也可以进行自动切换,相互之间还能够成为彼此的备用设备,保障电力的正常运行。母线通常是分段数目的,能够与电源线回路进行匹配适应。
3.2低压配电系统的设计
高层建筑物另一个关键的组成部分就是低压配电系统,在进行电气设计时,应该考虑好各方面的电气保护措施,才可以让低压配电系统发挥出更好的作用,避免也不必要的安全事故。需要做好高层建筑物的接地保护设计,接地保护措施的完善,可以防止低压配电系统产生一些突发的情况。由于低压配电系统很容易受到外界的干扰,从而对正常的供电产生影响。低压配电系统的接地主要有IT接地系统、TT接地系统以及TN接地系统等,如果低压配电系统存在漏电问题,会对人员和设备造成很大的伤害,应该在配电保护柜中安装漏电断器器,避免出现漏电问题,可以有效的提高建筑物用电安全。
3.3供配电系统配电箱的设置
为了能够保证电气接线的整体要求,配电箱必须要将开关设备保护电气测量仪表以及相关的辅助设备共同组装到封闭或者是半封闭的金属柜上,这样才能够形成低压配电装置,通过自动开关或者手动开关的方式能够实现电路的接通或断开。当线路运行不正常或者出现故障时,则可以利用其他的线路进行切断或报警,在各个发配变电所中,利用测量仪表的方式也能够保证各种运行参数得以全面凸显,也能够充分的调节部分电气参数,具备提示或警告的功能。在高层住宅建筑中,照明配电箱的回路必须要满足照明系统的需求,客厅卧室、厨房、卫生间的插座,都必须要有单独回路供电。在空调回路设置的过程中必须要设置成独立式的空调回路,除了壁挂空调插座之外,其他的插座回路都应该安装漏电保护装置。
3.4设备低压断路器的选取
一般情况下,在民用建筑当中为了使好的对照明回路和设备供电回路进行可靠的供电,需要采用低压断路器装置来对主配电保护元件进行保护和控制。与以前采用的保险丝和闸刀断路器进行对比来看,低压断路器有着更为全面的保护功能,在当前的低压配电系统中应用的最为广泛。空气开关保护装置可以实现失压保护,如果供配电网的电压减少到额定电压的50-60%,为了避免电压低而引起的用电设备损坏,会自动对不重要的用户或设置进行切除。
3.5减少线路损耗
在电力传输过程中,由于各种各样的因素,所以线路损耗无法避免,但是可以通过恰当的设计来减少线损。当电流从线路中流通时,由于不同的线路材质以及负荷会造成一定的功率损耗,所以必须要保证电网的功率因数得到全面提升,选择更好的材质,尽可能减少线路中的电阻,避免电网无功功率。
结语
高层建筑定期设计是一项复杂的工作,在具体设计过程中,设计人员必须要做好相应的分析工作,对采用的设计方案要反复推敲,要确定负荷量容量计算是否准确,供电电源的选择是否合理等多方面考虑,确保最终设计的合理性,促进高层建筑供配电行业的健康发展。
参考文献
[1]?邱慧萍.高层建筑电气设计中低压供配电系统安全性分析探讨.中国战略新兴产业,2019(48).
[2]?杨瑞杰.高层建筑电气设计中低压供配电系统可靠性研究.中国高新区,2019(16).
[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.科技展望,2019(10).