谈民用高层建筑供配电系统电气设计

1、谈民用高层建筑供配电系统电气设计【摘要】近年来，随着我国社会经济的快速发展以及城市化进程的加快，民用建筑业也发展迅猛，民用高层建筑工程日益增多，并且在整个建筑工程中所占比例也越来越大。在这种情况下，民用高层建筑供配电系统的安全性、经济性以及可靠性等问题已经引起了社会的高度关注。【关键词】高层建筑，配电系统引言随着我国社会经济的高速发展，全国各地超高层建筑越来越多，这些超高层建筑功能多种多样，有功能单一的超高层住宅，也有集办公、酒店、商业于一体的综合建筑。由于超高层建筑的特殊性和功能多样性，使其具有用电负荷大、供电距离长、变配电系统复杂、电气防火要求高等特点。1、民用建筑电气设计节能原则1）实际

2、性。在技术性满足高层楼宇建筑电气系统需求时，要结合工程实际情况充分考虑实际应用经济效益,并合理选用先进的节能设备及材料，使在节能过程中增加的投资成本能够在较短的时间内通过节约电费等手段将其收回，提高整个建筑电气系统经济性能。2）适用性。适用性原则是民用建筑电气设计节能措施中必须考虑的原则，就是首先要在满足建筑物内部各机电系统正常运行动力需求和营造良好人工环境必要能源要求的基础上，根据机电设备对于电力负荷容量、电能综合质量、以及供电可靠性等方面，来优化高层楼宇建筑供配电系统，促进整个建筑电气系统中电能资源得到充分合理的利用。3）经济性。经济性是民用建筑电气设计节能措施中必须时刻注意的原则，在节能

3、设计中不能为了节能罔顾民用建筑的实际经济状况。民用建筑电气设计节能措施的经济性原则是指在符合实际经济的条件下，尽量满足民用建筑电气设计的节能要求。在设计中,科导脱离经济性原则盲目追求节能，致使盲目甚至过高增加电气节能投资金额、不断增加民用建筑工程运营的节能成本，致使设计得不偿失。2、双电源各自独立系统双电源各自独立系统在高层建筑物中应用要求外部两个电源之间都是相互独立的，满足高层建筑物在消防负荷上的需求，具有自动启动装置的正常独立电源的专用线路，此系统主要应用于中断供电时间要远大于电源的切换时间的供电系统。该系统通过关开关将非消防负荷和消防负荷进行分离，非消防及消防负荷通过各自母线实现分段供电

4、。当发生火灾时，非消防电源将会被自动切断，从而确保消防负荷供电上的可靠性。3、设计高低压配电系统现代高层建筑一般在高压配电系统上采用的都是两条相互独立,电压在10kV的电源进行供电。一般高压在分段上采用单母线，可以实现自动切换，相互直接可以形成互补。母线在分段数量上应当于电源进线回路的数量相互适应。只有供电电源采取的是一主一备的方式时，才考虑采取单母线不分段的结线方式，在电源进线上应当全部应用电缆。计费上应当采用高供高计的方式，但需要注意的是，在低压侧也需要按照电度表进行计费，动力和照明的电价应当分开计算，部分供电部门将建筑中的空调设备的用电划分到照明用电的计费系统中。在计费表的安装上较为常用

5、的方式是在整个电路中安装两块表，一块是总表，另一块是动力表，在计算过程中用总表减掉动力表的，差值就是照明系统的产生的费用。在高压供电系统中应当尽量减少变压器台数,一般使用的单台变压器都的容量都应当超过1000kVAo在供电线路中为了对低压侧短路电流进行限制，正常情况下，变压器解列运行，在中间需要设置联络开关。动力和照明变压器应当分开设置，如果动力容量过小，在动力变压器的安装上可以不分开。放射式系统是低压干线和高压系统配电上采用的一种系统，而楼层配电经常应用的系统为混合式系统，配电设备中重要的部门都为干线。现代民用高层建筑在竖井上应用的多数为插接式母线槽，水平干线因为在走线上存在较大困难，在连接

6、上都是采用竖井母干线或全塑电缆。如果层数过多，负荷过大，一般应当依照层数进行分区供电，或者在地下层、中层、顶层对变压器进行分散设置。在低压配电系统中使用的开关多数为自动空气开关，在保护装置设置上应当具有长延时、短延时、瞬时三种不同级别的装置对电路进行保护，避免越级跳闸的发生。建筑中使用的电梯应当运用不同路的变压器引出的电缆进线，同时应当在电梯机房末端的配电箱设置两路电源，电源在应用过程中能够进行自动切换，互相备用。4、配电系统节能设计要点4.1 变压器的选型。在民用高层建筑配电系统的设计中为了实现变压器节能,需要对年耗量和投资等综合因素进行考虑。通过常年的实践经验可以发现，合理的配电变压器，在

7、设计选型上要依据配电变压器使用的年限和投资回收对变压器的具体型号进行确定，通常通过投资变压器的价差和年耗电的电费差获取。变压器节能优化选型上应当依据民用高层建筑对电负荷的要求，一般情况应当略高于变压器的最佳负荷。在选择变压器的型号时，应当选取负载损耗和空载损耗方面较低的节能型变压器。4.2 照明系统的设计。民用高层建筑中气体放电灯和荧光灯的选型和优化设计上需要符合荧光灯与高强度气体放电灯进行优化与选型设计相关的设计规定。同时，需要对照明系统中的节能指标进行严格的控制。通常高层民用建筑在照明系统上是智能化的，因此合理的将高层建筑中的照明系统W智能化控制合理的结合在一起，可以使照明系统变得更加人性化，提高照明系统和自动化控制系统的服务质量。同时照明系统可以依据建筑中的自然光、温度、湿度情况制定出最佳的节能方案，实现节能目标。4.3 电机拖动系统节能设计。在民用高层建筑中，电机拖动系统会占到整个建筑电能消耗的90%左右。而且就目前情况来看，许多建筑中的电机拖动系统中电能的转化率都较低，因此在节能设计上可以对电机拖动系统上做文章。一般来说，可以降低低于200kW电机上的投资，在200355kW之间的电机应当对运行节能、投资等综合因素进行考虑，高于355kW的电机则必须运用高压电。最终确定电机拖动系统时，要依据建筑物中拖动系统的实际情况，选取软启动与变频调速等先进的控制方案，实