高层建筑电气工程供配电系统设计研究与分析

发表时间:2021/7/5   来源:《工程建设标准化》2021年3月第5期   作者:1.王杰2.张明星
[导读] 随着经济的快速发展,我国城市化进程不加快,高层建筑的规模逐步扩大
        1.王杰2.张明星
        1.身份证号码:41272519890512****;2.身份证号码:41138119890322****
        摘要:随着经济的快速发展,我国城市化进程不加快,高层建筑的规模逐步扩大,对工程建设质量的要求也在提高。高层建筑用电负荷大,对供配电系统的科学性和合理性要求更高。需要加强供配电系统设计,提高系统运行的安全性和可靠性,满足人们对建筑性能的需求。
        关键词:高层建筑;电气工程;供配电系统;设计
        引言
        高层建筑的电气工程配电系统主要包括:暖通空调系统,消防系统,电梯系统,智能泊车系统,这些系统共同保障了现代高层建筑的良好使用性能,同时也为高层建筑安全使用提供了保障。而供电系统又是所有电气工程设备能源良好运行的基础。因此,供电系统的可靠性十分关键。基于高层建筑本身复杂的构造,因此,电气工程配电设计有着较高的要求。
        1建筑电气设计中应该遵循的原则
        建筑工程电气设计是一个综合性的过程,涉及了多个环节的交互,在电气设计过程中,要从建筑整体结构出发,考虑电气设备运行的安全性。电气设备要想稳定运行,合理的线路规划是非常重要的,电气设备涉及的线路多样化,各种线路连接端口比较整齐,要保证这些线路与地绝缘,使用性能良好的绝缘材料,保证线路运行的稳定性和安全性。考虑到环境因素的变化,在雷雨天气对设备运行的影响比较大,我们可以安装系统化的防雷装置,起到一个保护作用,避免雷击对设备的影响。结合居民使用特点,我们在建筑结构规划上,要考虑到消防方面的问题,留有一定的空间进行消防设施布设。利用现代化节能技术,对供配电进行全面的优化处理,保证供电资源的全面开发利用。注重对电气设备运行效率的提升,多采用节能设备,降低电能损耗的同时实现设备均衡负荷,使设备运行系统更加稳定,延长设备运行周期。
        2高层建筑电气工程供配电系统设计方法
        2.1线路的合理布置
        线路的合理布置是保证供配电线路设计效果的关键。就目前的情况来说,地埋式是供电母线布置的主要方式。但是,在实际布置的时候,由于负载和运输之间存在一定的影响,因此,需要具体的情况进行具体分析,这样才能保证线路布置的合理性。另外,在建筑结构中,应当在电量集中的区域设置专门的配电室,以此对配电系统进行有效的控制,以此避免对电能产生大量的消耗。在线路合理布置的时候,需要确定导线横截面以及材料的类型,一般情况下是以铜线为主,主要是因为其安全性相对较高。另外,在布置的时候,应当对建筑工程火灾系统、通信系统等进行综合性的考虑,确保供配电线路与火灾系统、通信系统之间不会产生干扰,以此保证供配电线路的稳定性,满足建筑工程对电气系统的需求。
        2.2合理设计照明系统
        在设计照明系统的时候,工作人员需要考虑的内容并不仅仅只是单方面考虑照明设备的节能减排问题,同时,还需要考虑人类视觉感官方面的需求,如果忽略了人们实际的工作需求,那么整体的照明系统设计也就没有意义,对于节能性设计来说是一种没必要的事情。因此,在进行照明系统的节能设计时,工作人员应当从多方面因素进行考虑,其中包括视觉需求、照明质量以及能源损耗等,尤其是视觉需求以及照明质量,是需要着重重视的内容,通过将这些内容结合的方式进行设计,才能够保证损耗问题解决的同时还能达到电力节能效果。并且同时还可以充分利用自然资源,例如,自然光的使用,自然光是一种完全无损耗且无污染的光源,在建筑进行设计的时候,就需要考虑自然光的获取,将自然光与照明设备相互结合,从而达到更好的节能设计效果。
        2.3变压器布置和选型
        在变压器布置设计中,需要根据负荷容量、负荷分布、建筑物功能分区等
实际情况,合理确定变压器的布设位置和数量。变压器容量则要按照计算容量
合理选择,目前我国变压器的运行负荷率在70%-85%之间。

低压线路上的供电
半径通常不应超过200m。如果供电容量大于500kW,供电距离也超过200m,就需要在适当的位置布设变配电。在选择变压器时,需要综合考虑各种因素,按照不同楼层的用电需求,合理确定变压器的单机容量和台数。
        2.4防雷装置设计安装
        对于较高的建筑物而言,防雷装置设计的重要性得到了较高的体现,对于建筑物和居住在室内的人员起到了安全保护作用,但是,对于问题的解决需要将导致问题出现的根源进行挖掘,再对此展开针对性的解决。所以,只依靠防雷装置是无法实现的,同时,需要将安装电源的施工质量进行提高,首先,需要对设计人员提出更高要求,在实际的设计中,应将实际的建筑物作为依据进行电源适当位置和数量的设计,在设计图纸中,将电源的具体位置和数量进行明确的标注。与此同时,要求在现场进行施工的人员,对于电源的安装必须严格遵循设计图纸以及施工的标准要求来进行,施工现场应配备拥有专业性的技术人员对施工工作进行有效的监督和指导,对于出现的问题,应及时指出并进行改正。只有将各个层面的工作妥善地完成,才能保证建筑电气工程的顺利竣工。
        2.5科学选择消防配电方式
        建筑消防配电系统设计人员要根据消防配电设计过程中的重点和难点进行分析,选择科学的建筑消防配电设计方式,结合建筑电气设备的设计过程,电气配电控制设计工作人员将消防配电方式分为树干式、链条式、放射式3种。首先,树干式消防配电方式在建筑电气配电安全控制工作中应用范围较为广泛,对建
筑电气设备及建筑火灾起到重要的保护和控制作用,经济优势和安全控制效果明显,在消防配电设计工作中,主要被应用于建筑应急照明系统;其次,链条式消防配电方式在建筑消防配电系统中起到重要作用,能够将建筑电气设备进行分离,同时起到保护电气线路的作用,一旦发生火灾,能有效切除电气设备的电
源,防止建筑火灾火势的蔓延;最后,放射式建筑消防配电方式,是消防配电控制系统中的关键,利用独立个体安装的方式,将建筑线路分散开来,在建筑发生火灾或大型电器设备出现故障期间,能够单独运行,不影响其他建筑线路工作,具有很强的稳定性。同时,建筑消防配电设计人员要注意配电设备的最大功率
问题,当建筑发生火灾时,要利用消防水泵和消防排烟方式进行供电,防止造成更加严重的经济和人力损失,确保建筑消防配电系统正常运行。
        2.6变压器节能技术
        主要是针对标记单位重量空载损耗进行优化设计,对负载损耗进行综合性的考虑,可以通过绕组的损耗负载电流避免涡流损耗的产生,以此实现良好的节能效果。同时,需要选用低磁滞损耗和低涡流损耗的材料,以降低变压器对能源的损耗,实现良好的节能效果。
        结语
        高层建筑电气设备繁多,施工环境十分复杂。若不能科学地设置供配电系统,将导致加大电能负荷,引发高层建筑工程供配电系统运转受限,带来经济损失,严重时甚至会发生安全事故。因此,高层建筑电气工程的配电系统设计,要求有效保障电气的安全性,加强建筑用电安全设计,探索低压供配电系统可靠性并给出有效的解决方案,促进电气设备的良好运行。
        参考文献
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