建筑工程智能化供配电系统工程设计

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年40卷5期   作者: 潘奇才
[导读] 随着我国国力日益强盛,国民经济快速发展

        潘奇才
        广西百色广达实业开发有限公司

        摘要:随着我国国力日益强盛,国民经济快速发展,现阶段的建筑除了具有建筑高度高、规模大的显著特点,还具有业态多、智能化程度高等特点,其用电负荷密度集中,对供配电系统的安全性及合理性要求较高。从建筑工程供配电系统设计要求出发,研究其设计难点,通过对电压选择、线路压降、功率损耗等进行研究和分析,在给定条件下通过计算比选出经济技术性较优的方案,以总结出建筑工程供配电系统智能化设计的经验规律及合理方案。
关键词:建筑工程;智能化;供配电系统设计

引言
        供配电系统工程是现代建筑工程施工的核心组成部分,供配电工程的建设质量直接决定了建筑工程项目的电气功能发挥。在建筑产业快速发展的背景下,人们对建筑供配电工程的智能化应用要求也越来越高,这在直接和间接上都影响到了建筑电气工程的施工质量,更和建筑企业的市场竞争力提升与强化息息相关。因此,对建筑电气工程中智能化系统工程设计研究具有非常重要的意义,可以促进建筑产业不断向前发展。
1、供配电系统设计要求
1.1强化供电电源的可靠性
        建筑工程供配电系统设计中,对于供电电源有着非常高的要求,如果供电电源发生故障,就会对电气系统的运行造成较大的影响,加大了发生事故的概率。分析现阶段的建筑工程供电电源设计的情况可以发现,常常会出现供电电源稳定性较低,消防系统、电梯系统等的运转存在很多的问题。对于消防系统而言,作为可以识别、预防以及控制火灾危险的关键设备,必须要有足够的电源供应,在发生火灾时为消防系统提供电源,以供其正常运转,及时控制或是火势蔓延,为居民提供足够的时间疏散开来。发生火灾的时候,照明系统更是离不开的电源供应,减少在疏散过程中发生危险。
        对于电梯系统而言,如果供电电源发生故障,也会中断对电梯的电能供应,这样就会发生突然的下坠等事故,严重威胁了电梯内的人员安全。而且电梯故障在很大程度上也会阻碍对火灾的扑救,大大加大了伤亡率。因此对于强化供电电源可靠性的设计,对建筑有着至关重要的作用。
1.2持续供应电源,科学规划电源时间
        随着我国社会经济的发展,各种各样的建筑工程如雨后春笋般涌现,其功能性也各不一样,十分繁杂,为了确保持续性对建筑供应电源,就必须做好进一步的处理、划分。对于配置了多个独立电源的建筑,一个电源发生故障进行检修,另一个仍然可以正常进行供电,不过一旦两个都发生故障,就要使用柴油发电机临时供电,保证建筑内的电力正常运转。而对于只有一个独立电源的建筑而言,就需要配备一个柴油发电机组来确保能够持续供应电源,配置的柴油发电机组是作为备用电源使用的,不是临时电源。所以,在建筑工程智能化供配电系统工程设计时,就要满足有两个或多个的电源随时进行切换,而在切换电源的过程中,也要满足相关电气设备的要求。
2、建筑工程智能化供配电系统工程设计
        对建筑工程供配电系统进行智能化改造是一项非常复杂的工程项目,在设计过程中不仅要综合考虑整体结构以及硬件,还要对智能软件进行选择和应用,通过这些措施,可以对供配电系统进行控制,使供电更加合理。一般情况下,建筑工程供配电系统进行智能化改造主要包含以下几点:
2.1对主线进行设计
        在建筑工程智能化供配电系统工程设计中,首先第一步时要先设计主线:从供电的角度来看,有必要保证电源本身的可靠性,并根据各种电力负荷的性质和大小设计电源的具体电路数;从维护需求的角度来看,再根据用户的具体需求开始设计;在进行系统主线的设计时,在系统运行过程中产生的电损应该要降至最低;系统需要具备很强的灵活性,从而可以达到所有用户的个性化需求;低压母线一般包括正常部件和应急部件,应尽可能使其分开保持运行状态。


2.2总体架构
        在系统开始进行设计的过程中,其设计思想主要是:在整个系统中应选用分布式控制,分为上位机和下位机。下位机指的是电能表单位,然后据此采集各种数据和信息。上位机是不断地发送相关指令给下位机,以完成记录系统内部信息和数据,然后重新生成到相应的数据库中进行管理。下位机和上位机一般是通过PROFIBUS总线连接。在PROFIBUS-DP网络中,智能化节点只是其中小小的一部分,因此总线系统软件通常分为监控软件、主站软件和智能主站软件。
例如:超高层高压供配电通常采用主分、放射式、二级配电或两种混合型。主分结构即在超高层建筑中设一个或多个高压总配变电所(多设于地下室)。放射式是向各分变电所变压器供电。二级配电即由高压第一级变电所先向中压第二级变电所供电,再由二级变电所向下级变压器供电。两者主要区别是二级配电多一级高压配电,前者高压电缆较多,简单可靠;后者高压柜多,可靠性稍低。供电距离远且下级带的变压器数量较多时,二级配电结构经济性更好,否则宜采用简单可靠的主分配电结构。此外,高压供配电结构还取决于各业态分变配电所需是否需独立管理。对于综合性较高多业态独立管理的超高层建筑,也可采用两者混合型配电结构。
3、供配电系统智能化设计在建筑工程中的应用
3.1火灾报警系统
        根据国家有关规定,一旦建筑物高度超过100米时,除了一些水资源充足的地方(如游泳池等)外,应在所有地方设置消防报警系统,以应对突发事件。当高层建筑出现火灾意外的时候,飘散的烟气会严重影响人们的视觉和嗅觉。虽然此时可以打开应急灯,但是也还要有声音来引导人们,以助于人们可以在及时逃离火灾现场。发生火灾时,火灾报警和广播两种系统可以及时通知救援工作。因此,在系统进行设计中,有必要充分认识到供配电系统接线的重要性,通过电气火灾探测系统,对故障点进行精准的定位,从而快速发现故障线路并及时切除。此外,通过电力监控系统的使用,可以实时获取电气设备的运行参数,有效提高了系统本身的可靠性和安全性,为火灾报警系统提供所需的电力。
3.2电能传输与线路导体的选择
        (1)在供电系统中,进行智能化供配电系统的设计,可以对电能的传输中起着十分重要的作用。传统的供电系统在电力传输时为统一供电,没有有效结合各个方面,导致电源无法根据实际情况优化建筑的电能供应,这将在一定程度上加大电损,降低了电力的利用率。以建筑对于电力的实际需求出发,智能化供配电系统进行电力供应,应急照明和电源应当配备应急系统,系统中需要有足够的电力,根据特定的需求和紧急情况配电,以保证建筑的电力需求。
        (2)对于选用线缆时,应尽可能选用低烟、阻燃的电缆或电线材料,而在消防设备的配电和分支干线中,选择的绝缘电缆大多是矿物电缆。电力传输过程中线路电压应尽量超出允许范围,导线本身应满足热稳定性要求,导线接口应满足机械强度要求。虽然密集总线是供电的重要载体,负载电流可达数千安,但由于总线本身的刚性结构,人们在使用时格外小心谨慎。在导体的选择,需要充分考虑建筑本身的正常摆动,如果是在高地震烈度区,需要建造的建筑,电源电缆供电的选择,要更好的性能。选择优良的线路导体可以有效降低输电过程中,产生的电能消耗,从而极大地提高了电能在输配电系统中的利用率。
4、结束语
        综上所述,我国社会经济快速发展的推动下,供配电系统工程的智能化应用越来越广泛,而且合理地将其融入到生活当中时,能够有效发挥自身的作用,并提高电气工程建设的效果,解决传统建筑电气工程建设面临的问题,确保顺利开展各项工作,降低产生各种影响因素的概率,为人们提供更多便捷的服务。
        
参考文献:
[1] 姜志荣.智能化技术在建筑电气工程中的应用[J].建材发展导向    (下),2020,18(3):144-145.
[2] 徐国华.现代高层建筑电气设计低压供配电系统的可靠性分析[J].住宅与房    地产.2018(19):34-35.
[3] 邹涵强.提高高层建设电气设计中低压配电系统安全性的方法[J].居    舍.2018(18):78-79.
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