(广西智光电力建设有限公司 530200)
摘要：随着人们对建筑行业的使用要求不断提高，而高层建筑的不断兴起也给建筑的电气化设备提出了更高的要求。为了满足使用者的需求，电气工程的设计人员要首先从基础开始，优化供配电系统，适应越来越复杂的电气化工程，提高用户对建筑使用的满意度。
关键词：高层建筑；供配电系统；设计与分析
城市高层建筑近年来随着城市经济的快速发展不断的增加，高层建筑的不断增加在很多方面也对城市居民的生活和工作造成的影响。为了更好的为高层居民提供好的工作生活环境，必须对高层建筑电气工程供配电系统进行优化设计，确保高层建筑电气工程供配电系统能够为人们提供更加方便快捷的用电服务。
1概述高层建筑供配电系统的相关设计内容
在现在的高层建筑中的电气工程中最基础的组成部分就是供配电系统，以使用效果为分类标准分类的话，它可以分为区域变电站、用户变电站两部分，主要是控制建筑中电能的分配与使用环节，供配电系统的使用与设计要符合它的使用对象的要求，供配电系统的使用对象主要是用户以及以它为基础的电气工程，因此供配电系统的整体设计要符合用户以及电气工程的要求。这样既可以提高用户的满意度又可以在很大程度上保障电气工程的安全性。电流由电源端逐级流向用户端是高层建筑配电系统主要的应用模式，这种模式成为功率单方向流动。采用这种模式的主要目的是有利于做降压处理、利于电能的分配。10/0.4kV是现在高层建筑普遍设计的供配电电压等级，设计人员在设计供配电系统的时候不能只借助理论进行设计，要根据建筑的具体使用情况，特殊需求科学地确定相关参数范围，综合考虑设计方案，最大限度地优化设计方案。
2高层建筑的供配电系统设计原则
在高层建筑之中，电力能源的有效供应和分配都仰赖于科学的供配电系统，所以在电气工程作业环节，必须实现对系统的合理设计。而依据高层建筑电气工程供配电系统的实际运行需要和用户的实际需求，开展系统设计时需要遵循以下原则：（1）安全性原则。对于各类型工程而言，安全性原则都是不可或缺的，在故障危险性极高的电气工程之中更是如此。作业时，设计人员需要从根本上保障供配电系统的运行安全和稳定，为提升高层建筑供电效果和供电安全奠定良好基础。此时，应将供配电系统设置于高层建筑的中间点，从而实现对电压和电流有效控制，为提高系统整体规划科学性提供辅助。（2）节能性原则。节能环保是建筑行业永恒不变的主题，在高层建筑供配电系统设计环节也需要强化对节能要求的践行。当前，设计人员主要依靠降低电压实现节能，但在这一环节还应该实现设备应用优化，进而达到减少电能浪费的目的。比如，在空调风机或水泵马达设计环节融入变频控制设计，为节约电能损耗提供技术支持。（3）经济性原则。在供配电系统设计环节，节能性原则的践行已经能有效提升系统运行效率并降低能源损耗，可以在一定程度上达到提高经济性的目的。但是，在实践中这还远远不够，只有开发商和建设单位彻底重视系统设计的经济性要求，才能最大限度地节约成本、提高收益。在这一环节，要求设计人员具备专业素养和丰富经验，能依照高层建筑的的实际供配电需要设计出完全契合的应用方案，并完成对设备、材料、人员、技术以及期限的有效筛选和把控，进而最大限度地提升方案的经济性。
3高层建筑的供配电系统设计要点
3.1高压配电系统的设计
目前，高层建筑的电力资源有大量的设备，高层建筑对与电气工程的要求比较高，因此，在许多高层建筑中使用来自不同变电站的两个独立的10kV电源。两路电源同时供电时，又相互备用。在正常情况下，高压配电系统采用单母线分段运行。当出现一路电源故障时，可保证其中的负荷切换到另一路母线段上。对于比较重要的负荷或消防负荷，则采用末端双回路切换的方式。
3.2低压配电系统的设计工作
高层建筑电气工程中，电压配电系统是其重要的组成部分，可以确保高层建筑电力系统得到充分的利用。低压配电系统接地保护不仅可以保护建筑物的电源电压和结构低压区域，还可以有效防止电网进入紧急状况。低压配电系统的电流，电压和电压分布会产生敏感的外部影响。因此，对于整个配电系统，必须包括泄漏装置设计。剩余电流监测系统的一个重要方法是防止高质量的分配系统泄漏。
3.3配电箱与导线设计
配电箱是高层建筑电气工程之中的重要设备，其位置和内置环境设计也应该成为供配电系统设计的重点。在实践中，设计人员应该依照国家和行业内的相关标注，开展供配电系统配电箱的设计。此时，配电箱之中应该包含开关保护装置、测量仪器仪表以及各类型的辅助设施，可以借助全封闭或半封闭的柜体完成对电气元件的有效集合。当然，现阶段也有许多配电箱是通过保护屏的形式集合电气元件的。在设计时，相关工作人员需要重点关注警报信号发送功能。比如，设计手动或自动分断控制电路方案，确保供配电线路故障可被及时隔离，且异常信号能被迅速传递。同时，设计人员应该合理设计建筑内的供电回路。比如，保障照明系统与插座供电回路分离，为照明配电箱提供单独的供电回路；而在空调供电回路方面则可区分客厅和其他空间回路。在导线选用和设计环节，相关工作人员需要做好合理地规划和分配。高层建筑的供电线路复杂性极高，而且导线作为电荷运动的载体承担着输送电能的重任。所以，为保证实用性，在选择导线时应从供配电系统的整体安全性和可靠性方向进行考量。比如，基于电气标准、高层建筑物的实际用电需要、供配电系统设计方案以及成本预算等影响因素，选择技术经济性最强的导线。
3.4选择系统中的插座与开关
电气系统在实际运行中保障它运行安全的基础是开关具备可靠性。因此设计人员要根据不同用电设备的具体类型和方法，选择合理的开关。保证开关设计符合电气工程的设计要求和安全要求，进而可以保障整个建筑电气工程的安全。
3.5供配电系统中备用电源的设计
高层建筑中对安全有保障的一级负荷必须要保障用电。所以，一般在设计之初就会为一级负荷设计两个独立的电源对它供电。这样可以在一定程度上保证一级负荷的可靠性，但是为了保障一级负荷中的特别重要负荷，有时候就需要设计第三个独立于其余两个电源的电源作为备用电源。
4结语
总而言之，电气工程中的供配电系统要跟上如今我国高层建筑的发展速度。在设计的时候根据实际情况对供配电系统进行合理设计，对其中的负荷容量计算、供电电源选择等都要力求最佳，还要根据供配电系统中出现的一些问题做出合理的解决措施，不断革新，不断进步。这样才能保证供配电系统的安全运行。
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