高层建筑电气工程供配电系统设计研究与分析

发表时间:2021/6/10   来源:《中国建设信息化》2021年3期   作者:徐瀚文
[导读] 现阶段,我国经济发展十分迅速,随着我国社会经济的发展和城镇化的推进
        徐瀚文
        中国建筑设计研究院有限公司 天津市 300220
        摘要:现阶段,我国经济发展十分迅速,随着我国社会经济的发展和城镇化的推进,为满足城市居民的需求,涌现出大量高层和超高层建筑。与此同时,科技社会的发展对超高层建筑产生了新的需求。除了良好的建筑质量外,还要求较高的舒适性、良好的智能化等。因此,我们要求在高层建筑电气工程建设中把握消费者的使用需求,在满足人们舒适、智能住房需求的基础上,发挥电气工程功能的优势。基于此,本文进行了研究,提出了优化供配电系统质量,促进电气工程健康发展,保证用户满意度的方案。
        关键词:高层建筑;电气工程;供配电系统设计
        引言
        目前,我国城市中建筑的数量日益增加。为了满足大众对电能的需求,需要根据建筑内用户对电能的需求量,合理设计小区内部的供配电系统,并引入现代技术,提升系统设计的合理性、科学性。同时,相关人员应该从安全视角优化设计内容,提升供配电系统设计的科学性,确保建筑内用电可靠、安全,从而为建筑内的业主提供良好的用电体验,并且最大限度地防止用电事故发生。论文介绍了电气工程供配电系统的设计,并指出了设计要点。
        1供配电系统内容概述
        高层建筑中有各种电气设施,如电气照明设施、排水设施、锅炉设施、厨房设施、输电设施、消防设施等,其中电气照明设施如室内照明、安全通道照明等;货梯、客梯等配套设施;生活、消防泵等排水设施;锅炉设施,如通风、排气等;厨房设施如排气设施、冰箱;供电设施如空调、风机盘管等;正压、排烟风机等消防设施。另外,高层建筑的使用功能不同,所以所需的电力也不同,但是一般来说,所需的电力是非常大的,另外,高层建筑的消防、应急电源,都要有自己独立的电源供应,所以供配电系统的运行要符合建筑电力系统的总体要求,保证整个建筑机电工程使用的安全性和可行性。在高层建筑的供配电系统中,一般采用电力单向流向的方式,即从供电端流向客户端,为了便于电能的分配和降压,然后外部电能被转换成电能,可以直接被客户端使用。一般情况下,高层建筑的电压不会是>110kV。期间的电力供应和分配系统设计,设计师需要结合建筑的具体需求,然后参数范围,明确的科学的系统负载参数,优化设计方案综合考虑,在满足需求的前提下建立基金会,尽量增强系统的可扩展性。然而,在电力负荷计算过程中,设计人员应采用需求系数法或负荷密度法进行计算,以保证所获得数据的真实性,为高层电气设计打下坚实的基础。
        2供配电系统设计应满足的要求
        在供配电系统的设计中,应遵循相应的行业标准和国家、地方规范,综合考虑建筑的实际情况,如电力需求等。还应满足以下要求:第一,满足科学和安全的要求,供配电系统设计人员掌握相应的设计规范和标准,在设计过程中,了解施工现场的干扰因素,制定相应的解决方案。二是满足可靠性要求,结合不同的高层建筑实际使用情况,有效解决存在的问题。例如,系统运行停滞不前,缺乏可靠性,应更加重视相应的指标,有效地利用这些指标进行设计。三是满足环保、经济、节能的要求,在保证供配电系统运行质量和效率的同时,有限选择具有节能环保效果的建材和设备,提高资源和能源的有效利用,从而减少浪费。
        3高层建筑电气工程供配电系统的具体设计
        3.1高压配电系统设置
        高层建筑对电气工程有很高的要求。因此,我们需要全面加强设计工作,以确保大厦运作良好。由于高层建筑涉及大量的居住群,所使用的电力设备的数量和类型都很多,因此,为了满足高层建筑的需求,通常采用两个独立的电源,以确保用电安全,满足用电需求。高压配电系统是高层建筑的重要组成部分,对稳定供电起着重要的作用。因此,高压配电系统一般要求采用单母线分段设计,以保证线路的良好运行。由于总线是一个分段号,它可以很好地与电力线回路匹配。


        3.2照明系统设计关键点
        高层建筑电气设计中的应急照明系统,必要充分靠考虑避难层照明的需求,因此在设计中,应该选择平均照度值大于等于3lx的灯具;而对于避难层走廊等特殊位置,所选择的照明系统灯具水平照度值应该大于等于5lx。对于具有特殊要求的应急照明层,其避难区、疏散走道的平均照度值应该大于等于10lx。而如果高层建筑裙楼为大型商场,则需要采用一级负荷供电系统,保证照明供给水平。
        3.3变压器的设计
        为了满足高层建筑整个供配电系统的电力需求,有必要尽量提高变压器的可靠性和安全性,因此有必要全面了解变压器运行所需的条件,并将系统使用过程中的电力损耗和电力成本尽可能降低到最低水平。如今在选择变压器时,应尽量选择由低损耗材料组成的配电变压器,使负载量能维持在60%~70%左右。一旦变压器的负荷率和容量稳定,减少变压器的运行数量,提高变压器在使用中的负荷率,这样就可以达到节能环保的目的,增加了能源的使用效率。由于变压器的季节性负荷,在一定程度上对其电能质量产生不利影响。因此,可以采用专用变压器来解决季节变化带来的问题,保证其灵活性、稳定性和经济性。同时,为防止变压器(如夏季空调)在运行中因负荷轻而造成不必要的能量损失,可对其供电设置专用变压器,减少能量损失,使经济效益最大化。
        3.4低压配电系统的设计工作
        在高层建筑电气工程中,配电系统是一个重要的组成部分,它能保证高层建筑电力系统的充分利用。低压配电系统接地保护不仅可以保护建筑物的供电电压和建筑物的低压区,还可以有效地防止电网进入紧急情况。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,必须包括漏电装置的设计。防止高质量配电系统漏电是剩余电流监测系统的重要手段之一。
        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的存在,导致线路损耗无法避免,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
        综上所述,分析了高层建筑电气工程供配电系统的设计原则和一些具体的设计问题。包含一般高层建筑的电气设备都是系统而全面的,而且施工过程极其复杂,如果没有更科学的供配电系统,一方面使电力负荷增加,另一方面,一旦供配电系统不能正常稳定运行,那么就会给人民群众的经济利益造成损失,严重的时候还会造成安全问题,进而影响人民群众的正常生活甚至生活。安全性和可靠性是高层建筑电气工程供配电系统设计的重要原则。因此,对高层建筑供配电系统的可靠性进行分析和研究,并对可能出现的问题提出有效的解决方案,以保证电气设备的安全高效运行是十分必要的。
        参考文献
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