武汉乾德电力设计有限公司湖北武汉430000
摘要:目前,我国民用高层建筑的数量及规模不断扩大,供配电系统的安全可靠性与经济性成为民用高层建筑供配电系统设计的两个重要衡量指标,然而,在具体的施工过程中,由于受到高层建筑布局、电气设备、设计人员水平等多方面因素的影响,很难有效的平衡供配电系统设计方案的可靠性与经济性。因此,对高层建筑工程供配电系统设计要点进行详细探究迫在眉睫。
关键词:高层建筑;供配电;设计
1高层建筑电气供配电系统设计概述
高层建筑电气设计顾名思义就是对高层建筑的电力系统进行设计的工作,它是从电力学专业的视角进行高层建筑供电的设计工作,使高层建筑的电力分配达到个最好的效果。在进行高层建筑的电气系统的供配电设计时,会受到其他专业的影响,比如说高层建筑内的暖通工程以及给排水工程,电力管道在设计时会受到其他专业管道的影响产生冲突。这就要求电力系统的设计人员在进行电力设计时,要根据高层建筑内使用人员的具体情况,并根据高层建筑内空问结构的设计以及其他各个专业的部署情况,并在完全掌握高层建筑设计时的意图时,对于高层建筑的供配电系统进行详尽的线路规划和各个空问内的用电等级分配,在此基础上在进行高层建筑内供电设备以及配电设备的安置工作,从而使高层建筑内的用电系统有效的工作。在进行高层建筑电气的设计时,要结合有关高层建筑工程方面的众多学科。在实际进行的高层建筑结构供配电系统的情况来看,王要/步及以下三个方面。电力系统的供电凋动力即供配电系统的供电电圧。供电电圧是供配电系统的关键,如果没有供电电圧,那么高层建筑系统的供配电设计就无从谈起。第二A就是电圧的转换问题,般接入高层建筑的都是低圧电,我囯的供电王网络般是采用高圧电,怎样从高圧电转换力低圧电是个难题即高低圧配电的设计第三A即高层建筑内的用电负荷冋题,王要是是高层建筑内的人员能够正常的用电,不会因力用电负荷过大导致电路损坏或者其他问题。最后A就是供配电所的设计。在进行高层建筑的供配电设计时,我们应该全面的对于供配电系统进行设计,设计过程中的每项工作都是我们应该重视的,每部分对于高层建筑供配电系统都有着至关重要的作用。
2高层建筑供配电设计应遵循的原则
2.1供电的可靠性
在电力实际设计中,电源的回路数需要根据高层建筑用电负荷的大小和性质来决定。但是高层建筑中用电负荷较大的设备很多,因此需要对用电负荷进行必要的分析,并且按照实际应用要求来进行电压等级的选择,从而为供电的可靠性提供保障。比如:10kV的电网中,通常会选择3000kVA的用电负荷,其输送距离职能达到10KM,所以在实际的高层建筑设计中需要对实际需求进行准确的把握,这样才能保证供电可靠性的同时,还可以减少不必要的浪费。
2.2降低带能损耗
高层建筑的配电电压和城市电网电压是相同的,同时使用的配电电压为10kV,但是目前20kV的新中压标准配电网也逐渐的被关注和使用,并且与之配套的设备也在逐渐的被产生制造出来。因为这些产品都是使用环保材料进行设计生产的,所以其不但能减少供配电线路中的电能损耗,还可以对环境起到有效的保护作用,从而更能满足我国节能减排的政策方针。
2.3主接线的可靠性和灵活性
在供配电可以正常供电的基础上,需要对主接线的方式进行必要的优化,主要方法有:第一,用其自身变压器来提供动力和照明负荷,第二,用一个变压器对动力和照明进行混合供电,这样可以能源的节约效果更加的显著。将变压器进行必要的分化,这样当一个出现问题的时候,不会对其他变压器的正常运转产生不良影响,从而为电力系统的正常运转提供保障。
3高层建筑供配电系统设计要点
3.1电力负荷系统设计
在设计民用高层建筑供配电系统方案时,设计人员首先需要对该高层建筑所需的电力负荷等级进行深入的了解与调研,然后根据配电系统设计方案的可靠性及中断供电后可能给政治方面和经济方面造成损失的严重程度,将高层建筑负荷等级分为一、二、三个等级的负荷,其中,供配电系统在中断供电时,若造成了人员的严重伤亡、经济的巨大损失、高层建筑内秩序的异常混乱等现象为一级负荷;若造成了经济的较大损失、高层建筑内秩序的混乱等现象则为二级负荷;其余现象则属于三级负荷。为此,在进行供配电系统设计时,对于一级负荷应该采用两个独立电源供电系统,以确保在发生故障时,其中一个供电系统能够正常为高层建筑供电,考虑到两个供电系统可能同时发生故障或需要检修时,会影响到整个电力系统的供电,故而还需要增加应急备用的电源,根据电网运行系统的实际情况及负荷要求确定其能供电的时间段。对于二级负荷需要在供配电设计阶段考虑供电属性的多变性,其配电系统设计的方案要能确保在线路或变压器发生故障时,能够正常的持续供电或是在短暂的中断供电后快速的恢复供电功能。对于三级负荷,设计人员只需要确保所有供电设备都能在正常情况下进行工作为高层建筑持续供电即可。
3.2低电压与高电压的运行方式与结线方式
实际上,在进行高层建筑供配电线路设计过程中,通常会选择10kV的高压线路,而且采用单母线的运行方式,以确保每一段单母线都可以单独开展工作。在供配电线路运行过程中,如果某一条单母线发生故障,则可以用其他的单母线来取代,从而确保供电线路的正常运行。同时在低压供配电线路设计过程中,最好按照要求设置一段应急母线,这样一来不仅可以有效地避免由于正常母线由于故障而无法运行的现象,而且还能提高供配电系统的运行效率。
3.3备用安保电源的设置
通常情况下,电能是我们开展日常生活、工作和学习过程中不可或缺的组成部分,其不仅可以确保人们的正常工作与生活,而且还有可能危及人们的生命财产安全。由于高层建筑供配电设计具有非常大的工作量,如果处理不好极有可能诱发火灾隐患与安全问题,此时就需要供配电设计人员不断提升自身的专业水平和综合素养。实际上,高层建筑通常会选择在高层建筑物内部设立安保电源,当遇到特殊情况时会选择自动切换,从而实现对高层建筑的持续性供电。与传统电源进行对比可以发现,安保电源具有的特点包括以下三个方面:(1)安保电源的断开及连接等操作无需人为操作,可以自动完成;(2)与传统电源对比,安保电源同样包含两个发电机电源,在具体运行过程中,如果主电源出现问题,安保电源能够自动转化为备用发电机电源,确保安保工作的顺利进行;(3)安保电源中的两个电源以串联的方式进行连接,因此两个电源能够快速地进行来回切换,不仅可以提高安保电源的实用性,而且还能够有效降低供配电系统的安全风险。
3.4供配电的电压设计
要想确保高层建筑供配电系统的正常运行,就需要严格按照相关规范和标准来进行供配电的设计。同时可以按照高层建筑的实际特点,来了解和掌握高层建筑对电压是否存在重量级要求,并为其配备一到两组应急发电组。如果高层建筑出现供配电故障时,可以借助应急发电组来及时恢复高层建筑的正常用电。通常情况下,低压配电电压一般在380/220V,而赊借电源主要选择10kV的独立高压电源。
4结束语
总而言之,在高层建筑领域的发展过程中,完善低压供配电系统设计的可靠性发展研究是整个电气工程发展的基础性内容。因为高层建筑内部电气设备呈现出多样化的发展趋势,在具体施工中带有一定复杂性,用电量过大造成带能负荷。因此,在进行电气设计的过程中,必须不断优化低压供配电运行环境,保证其系统运行的安全可靠性,提升电气设备整体功能,实现电力行业的可持续发展。
参考文献
[1]谢维.高层建筑供配电管理系统设计与实现[J].计算机测量与控制,2017,18(2)4:916~919.
[2]王文亮,申健.智能高层建筑供配电监控系统的设计与实现[J].电源技术,2017,34(2)7:726~728.