高层建筑电气工程供配电系统设计的分析
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摘要：随着城市规模的不断扩大发展，人们对于居住条件及环境要求也愈发严格，使得高层建筑的数量不断增加。对于高层建筑而言，实际占地面积大，且内部建筑结构复杂，同时用电量也巨大。所以在进行高层建筑的用电总量确定的时候，需要综合考量负荷的各方面特点，并结合实际情况使用需要系数及同期系数。
关键词：高层建筑;供电系统;负荷
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设计的主要原则
供配电系统作为高层建筑机电工程的重要基础，不仅承载着建筑电力系统电能的配用环节，而且也可以分为区域变电站和用户变电站两种部分。高层建筑的供配电系统主要服务对象就是以建筑使用者以及建筑内部电气设备为主，所以供配电系统的稳定运行，能够对建筑电力系统整体的安全性能具有非常重要的影响。一般来说，高层建筑相关的供电系统主要采用的是单方向流动的模式，由电源端至用户端，这样就能够保证电源分配和降压的快速处理，使得外部电能转化为可供用户端直接使用的电能。由于现阶段高层建筑电压并不超过110kV，所以结合建筑设计的实际需求即可。通过科学合理的判断用电量、系统负荷等基础参数，综合各种可能出现的问题，这样才能满足建筑基础整体的使用功能，也能够保证高层建筑供配电系统的可扩展性。在高层建筑电气工程供配电系统设计时，也必须遵循安全节约、节能环保的设计要求。设计人员在进行供配电系统设计时，必须要充分的考虑到节能环保的需求，只要根据科学的方式判断设备型号，尽量避免出现能源资源浪费的情况加强供配电系统的成本控制。此外还应该选用节能环保的材料，最大程度上减少高层建筑供配电施工，环境污染等问题。
2高层建筑供配电系统具体设计
2.1高压配电系统的设计
高层建筑物对于电气系统的要求很高，严格做好电气工程供配电设计可以很好的保证建筑物电气设备和居民用电的需求。由于用电设备数量多，多采用两种相互独立的10千伏供电线路，两种供电电源对高层建筑物同时进行供电，可以有效的保证可靠性。高压配电系统在高层建筑物中起到了很大的作用，一般情况下，多采用单母线的方式进行分段供电，线路可以较为方便的进行切换，可以为备用电气设备进行供电，从而可以保证用电设备的正常使用。高压母线都是分段进行设计的，可以保证和电源进线实现很好的匹配。只有在极特殊情况下，才应用不分段界线的办法。
2.2供配电系统配电箱的设置
根据电气设计的相关要求，供配电系统的配电箱中应该安装各种开关保护装置、测量仪表和多种辅助设施，在完全封闭或半封闭状态的柜体或保护屏实现电气元件进行集合。一般情况下，可以采用自动开关装置或者采用手动的方式对电路进行分断控制，如果供配电线路存在故障，可以对故障区段进行隔离，发出相应的报警信号。在发、配、变电所中，可以安装测量仪表来对配电网运行参数进行采集和显示，还可以调整多种电气运行参数，利用信号装置提示运行参数的偏离情况。高层建筑物中的照明配电箱，供电回路应该满足三个不同方面的要求，保证照明系统、插座有具备单独的供电回路。再者，空调装置的回路可以划分成客厅空调和之外的两个给空调供电的插座。最后，壁挂空不安装漏电保护装置之外，其它的空调插座都应该单独安装保护装置。
2.3电气设备低压断路器的选择
在现代高层建筑中，由于照明系统、供电系统必须要以低压断路器对主体电器进行控制和保护，所以低压断路器的安全性和可靠性就尤为重要。与传统的保险丝和闸刀相比较来看，低压断路器具有更全面的保护功能，能够对当前变电所以及动力照明系统提供最广泛的保护功能根据电源的种类。电气设备低压断路器可以分为直流和交流等两种电路，根据结构类型又可以分为封闭式和框架式两种低压电路。当空气开关中安有失压保护装置，一旦电压降低到了额定电压的50～60%左右就必须对不重要的用户进行切除，否则很有可能导致电动机烧坏或者是电网电压无法恢复，而这种失压保护会马上启动，使得欠压脱扣线圈在线电压上并联。等到电压恢复正常供电时会吸住衔铁，当电压降至额定电压的50～60%时，吸力没有弹簧的拉力大十衔铁就会撞击锁扣，断开触头，所以低压断路器最主要的目的就是对线路的保护，根据保护对象的不同还可以采取具有针对性的保护措施。例如在变电所所采用的低压断路器中，不仅可以具有低压断路器通用的保护装置，而且还能够具有远程控制的功能，实插座线路上低压断路器的有效安装。
2.4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。
2.5安全性
在进行供配电系统设计时，所要考虑的首要问题就是建筑使用的安全性，其次就是其中线路输送电量能够满足用户用电需求。这就需要在供配电系统设计时，根据多方面的因素，并且以超高层建筑的角度出发，将配电室设定在建筑的中间点，发电机也需要设置在配电室附近，以此来保障其中居民的用电安全。
2.6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。
结语
在高层建筑开展供配电系统设计属于繁杂的工程。在实行市场化经济的现今时代，先进技术、创新思维也较多为灵活，对各个问题的观点也较为丰富。这就需要结合多方面的原因，要探索出能够达到各方面需求的解决方法会很难。总而言之，了解和提升供配电系统设计技术，还需要由专业人员付出大量的努力、累积丰富的经验，并且充分借鉴成功案例，同时相关人员要以长远发展的角度进行具体的研究，从而为建筑物内电气设计的发展提供保障。
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