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供配电工程一体化智能设计系统研发

发表时间：2020/11/4 来源：《基层建设》2020年第21期作者：葛强金天一

[导读] 摘要：供配电系统的设计具有复杂性和系统性，在具体设计过程中要根据实际情况来确定负荷等级，合理配置电力设备，优化高低压供配电系统的设计，做好供电线路安全设计，以此来提高供配电系统设计的科学性和合理性，实现电力资源的有效利用，更好的满足电力用户的用电需求。

        国网江苏省电力有限公司南通市通州区供电分公司江苏省南通市 226300
        摘要：供配电系统的设计具有复杂性和系统性，在具体设计过程中要根据实际情况来确定负荷等级，合理配置电力设备，优化高低压供配电系统的设计，做好供电线路安全设计，以此来提高供配电系统设计的科学性和合理性，实现电力资源的有效利用，更好的满足电力用户的用电需求。基于此，本文主要分析供配电工程一体化智能设计系统。
        关键词：供配电系统；设计；优化措施
        引言
        在现代建筑工程施工中，高层建筑的供配电系统设计是否合理是保证施工过程中各个工序能否安全实施的关键因素。高层建筑的供配电系统在设计上的优劣对建筑工程的质量和安全都起着决定性作用。合理的供配电系统设计既能保证工程正常按期完工，还能在后期得到物业与住户的好评，提升企业的经济效益和社会效益。下文根据供配电工程一体化智能设计系统研发的内容，简要探讨建筑供配电系统的设计要点。
        1供配电工程一体化智能设计系统研究的内容
        1.1绘图设计系统的智能化研究
        根据宏观方面分析，供配电工程一体化智能设计发展过程中，主要是针对绘图设计的智能化研究，因为供配电工程中图形绘制作为重要的流程，可以准确的体现出电力系统某个时段的变化状况，很大程度上减少了传统绘图方式存在的缺陷，有效的控制了数据误差分析过程中误差出现概率，从而提升了数据的准确性 [1]。
        1.2电缆清册智能生成系统的研究
        主要是在电力系统运行的时候，科学运用产生的数据，为一体化智能设计分析和数据记录提供有利的数据支持。根据当前状况分析，数据记录要分时段保存，同时需要过一段时间清除归零，难免会影响到后期有关内容的研究。所以，在供配电工程一体化智能设计系统中要全面加强对电缆清册智能生成系统的研究，从而提升一体化智能设计水平。
        2建筑供配电系统的设计要点
        2.1电力负荷计算
        民用建筑供配电系统设计环节，工作人员应该结合项目的工作需要来实现负荷等级的划分，然后根据设计方案运行可靠性、安全性方面的综合分析以及断电事故发生之后可能产生的损失，以便于采取必要的应对措施，防止造成重大事故。根据当前的实际情况，将负荷等级分成三个等级，一级负荷是断电之后会产生严重的经济损失、人员伤亡；二级符合就是造成经济比较大损失、建筑内部运行秩序混乱；三级负荷则是其他两种以外的情况。供配电设计阶段，应根据标准来设置两套独立电源供应系统，即使其中一套出现问题，另外一个系统可以立即启用进行供电，如果两个系统同时发生故障问题要进行检修，就会导致系统无法正常工作，此时应该设置应急备用电源，结合实际的电网运行需要来确定合适的供电时间段。二级负荷的情况下，供配电系统的设计要考虑到多变性特点，配电系统设计方案要保证线路或者变压器出现故障问题后，可以保证其供电可以顺利进行，能够快速恢复供电功能。三级负荷设计人员要保证所有设备能够正常工作，给建筑提供稳定的电力能源供应[2]。
        2.2高压配电系统设计
        电气系统设计供电量是非常大，电压基本可以达到10 kV，包含环形双回路、单侧回路、双侧双回路三种系统的运行方案。其中环形双回路的方式成本较高，但是稳定性较强；单侧回路供电方案成本低，运行稳定性也比较差；双侧双回路的设计方案主要设置了两个电源同时供电，所以稳定性得到很大的提升。高层建筑进行高压供电系统设计环节，一般要结合施工单位的成本计算以确定合适的供电方案。因为不同高压电源会采用不同的供电方式，所以高压主接线方式也会存在明显的差异。两路高压电源在同时进行系统供电的条件下，通常会选择单母线分段的方式，但是母联开关并不需要设置。这种方式所应用的设备相对比较少，且系统组成也非常简单，成本比较低，能够达到供电系统运行稳定性、安全性的标准。如果高层电源选择应用的一个供电一个备用的方式，可以通过应用单母线不分段的形式，其构成是比较简单的。

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在供电系统运行存在故障的问题之后，备用电源的系统立即开启以保证建筑内电源可以正常的运行。高层建筑中的母联开关进行供电，并且单母线进行供电运行，在其中一个电源出现故障问题之后，母联开关自投，在故障电源层负荷恢复供电。该方式接线复杂性较高，成本也较大，但是稳定性却是其中最好的[3]。
        2.3低压断路器
        电气工程供配电系统设计期间，需要重视低压断路器的使用，在保证主体电器不受损害的前提下，重视低压断路器类型的选取，防止电能输送因低压断路器选取不当，影响到动力、照明等系统。目前，大部分建筑设计会根据建筑所用类型，将低压断路器分为电源交流与直流两种类型，按照建筑结构以及工作需要，合理应用低压断路器，从而防止因为电压过低，损坏电动机内的元件。
        2.4变配电所的布置
        进行变配电所的设计必须立足于实际系统的负荷容量、分布及具体楼内的功能分配，再结合专业，以确定最终变配电需要的数量和安装位置。变压器的容量要根据实际的参数进行计算。低压线路上要求很多，主要体现在对供电半径的要求，要求半径必须在200m以内。如果安装条件能够满足，变配电所要尽可能靠近主要负荷的中心，以从整体上优化配电系统，还能为供电系统的安全性与稳定性提供更多保障，同时大幅减少系统的线缆量和电能损耗[4]。
        2.5供电电压
        供电电压应该根据建筑所属类型，确定供电线路中的回路数以及供电距离，采用远景规划的方式，明确经济因素，考虑到变压器容量不同造成的影响，所以应该采用不同的用电方式，如对于电路电流小于30A的照明负荷，应使用单项供电。另外，民用住宅设计建筑配电系统，需要从电荷以及变压器节能这两方面考虑，同时，还应该权衡众多因素，如变压器年耗量等因素，匹配变压器参数、投资回收以及变压器使用年限都会影响到变压器型号的选择，应该选择节能型变压器，并参考民用建筑电负荷要求，保证实际的负荷量略高于变压器最佳负荷。在变压器选型过程中，还应该明确空载损耗与负载损耗这两方面参数，权衡这些因素后，从经济、环保的角度出发，合理选择变压器的型号[5]。
        2.6插座、开关
        插座、开关应用期间，需要明确其在电气系统中的排布方式，虽然开关与插座体积极小，但是作为电气工程中的重要元件，却直接影响到建筑内部用电安全问题。为此，应该确保开关在开通、闭合的状态下，都可以在设备接通电源的情况下，明确不同设备以及照明灯具在操作开关方面的情况，这是电气供配电系统设计需要关注的重要内容。合理选择开关类型，可以最大限度地提高住宅用电的安全性，从而还可以防止建筑发生火灾等事故[6]。
        结束语
        供配电系统能否达到安全、稳定、经济的特点，是当前人们关注的重点，同时也是当前建筑配电系统横梁的重要指标，但是从实际情况分析发现，由于建筑布局、电气设备、人员素质等方面所存在的多方面因素影响，导致配电系统难以达到运行标准。因此，应对高层建筑工程供配电系统设计进行深入研究，掌握当前的问题，总结解决方案，以保证供电质量得以提升。
        参考文献
        [1]赵捷.住宅小区供配电系统安全运行探讨[J].中华民居，2013（6）.
        [2]高桂根.高层建筑电气工程供配电系统设计分析[J].价值工程，2014（36）.
        [3]吴庆平，邓化飞.供配电设计中电力监控系统的作用[J].企业技术开发，2017（1）.
        [4]董雪.电气供配电系统设计的常见问题及解决方法[J].科技创新与应用，2016（3）
        [5]戴林君.高层建筑供配电系统设计分析[J].建筑•建材•装饰， 2016（17）：103，105.
        [6]段森园,佟胜伟,戴文滔.高层建筑电气设计中低压配电系统安全分析与研究[J].科学技术创新,2019(34):134-135.