电气工程供配电系统设计分析

电气工程供配电系统设计分析

龚小龙

身份证号： 37132819870414****

摘要：社会的进步，经济的飞速发展，逐渐涌现出各种现代电器，用电需求不断增加，给供电系统带来了巨大的压力。假设配电系统存在安全隐患，则造成的损失难以预料。所以，配电系统的安全性、可靠性、合理性和节能性显得至关重要。其中，高层建筑供配电系统设计专业性、复杂性极高，所涉及的专业知识也非常多，因此必须在电力系统实情的基础上，融合多种专业知识进行供配电系统设计，从而实现优化设计之目的。

关键词：电气工程；供配电系统；设计分析

引言

建筑电气工程供配电系统设计需要了解建筑内业主用电的实际需求量，同时，还需要从专业角度出发，明确小区内配电设备线路的设计要点，重视运行维护工作，合理设置线路装置，确定线路装置安装位置，并灵活根据建筑内部结构，完善设计内容。另外，供配电系统设计需要平衡技术与经济两方面要素，根据供配电系统设计在电气工程中起到的作用，明确供配电系统设计要点，掌握电力负荷、供电电源、变配电所、供电电压、插座、开关、低压断路器等设计内容，明确设计要点，提升系统设计的合理性与科学性。

1供配电系统内容概述

高层建筑中有多种电气设施，如电气照明设施、排水设施、锅炉设施、厨房设施、送电设施以及消防设施等等，其中电气照明设施如室内照明、安全通道照明等；货运电梯、客梯等设施；排水设施如生活、消防水泵等；锅炉设施如引风、排风等；厨房设施如排气设施、冰箱；送电设施如空调送风、风机管盘等；消防设施如正压、排烟风机等。另外，高层建筑的使用功能存在差异，因此所需功率也存在差异，但一般来说，所需功率很大，此外，高层建筑的消防、应急等用电都应有各自独立的电源，所以供配电系统的运行应符合建筑电力系统的总体要求，以确保建筑机电工程整体使用的安全性和可行性。在高层建筑供配电系统中，一般使用功率单方向流动的模式，也就是说从供电端到用户端的流动方式，以利于电能的分配和降压，然后将外部电能转换成用户端可以直接使用的电能。通常情况下，高层建筑的电压一般不会＞110kV。在供配电系统设计期间，设计人员需要与建筑物的具体需要相结合，然后再对用电量参数范围、系统负荷参数范围等进行科学地明确，对优化设计方案进行综合考虑，在符合建筑基础使用需求的前提下，尽可能将系统的可扩展性增强。然而，在电力负荷计算过程中，设计人员应使用需要系数法或者负荷密度法来进行计算，以保障所得数据的真实性，为高层电气设计打下坚实的基础。

2供配电系统在建筑电气工程中的作用

建筑电气工程中供配电系统设计是否合理，直接影响到建筑内的用电情况，所以需要合理设计供配电系统，提升供配电系统传输电能的稳定性与可靠性。设计供配电系统时，需要考虑到建筑内各设备的用电情况，如应急照明设备、消防水泵、火灾自动报警等设备，优化供配电系统，确保住宅居民用电不受干扰。

3供配电系统设计关键点探究

3.1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。

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。

3.4供电电源及电压

建筑物很少存在特别重要的负荷，因为一级负荷容量所占的比重不大。因此，大多情况下会采用双市政电源供电方法，或是一路市政电源加上配套的应急发电机组进行供电。这两种方法均可满足正常的供电要求，而一路电源的方法在建筑工程中更普遍。类似这种的供电电源采用10kV一段进线，由变配电站总枢纽引出，引至所用建筑的开关房内。低压配电所采用的是380V/220V，须同时装配好柴油发电机组设备，以保证正常供给消防设备用电。如果投资方有一些对负荷的特殊要求，安置好柴油发电机组也能为系统提供有力保障。

3.5配电箱、弱电箱位置设计关键点

对建筑户内配电箱、弱电箱方位进行合理确定。各家庭电源或信号的来源是装配式室内配电箱、弱电箱（如住宅、车间等），室内配电箱、弱电箱集中了大量的电气进出口管道，应尽量避免安装在墙面上，降低专业协调的难度和强度。在住宅墙体两侧安装配电箱或弱电箱时，应对结构房屋的结构、隔声、防火进行专业复核。因为内配电箱和弱电箱的重叠板线路大，线路集中，线路交叉，情况复杂多样。尤其是配电箱电线路管径大于40毫米时，厚度为60到80毫米的现浇层，已经对铺设在钢筋网片上的电气管线不能进行保证，而且楼板的结构施工质量也是难以保障。在这种情况下，可以通过减少建筑表面，以及想办法分流该处的管线和增加现浇层厚度对该问题进行解决。如若还是不行，就需要调整结构局部方案，在室内配电箱的区域，以及弱电箱的相对部分，利用陈旧的全现浇楼板，而室内的其他部分仍然利用叠合楼板，对楼板结构应力安全进行保障。

3.6变配电所

首先，设计变配电所期间，应该根据建筑内电力负荷等级以及分布明确负荷容量，掌握建筑功能分区，并在此前提下进行变配电所内部设计规划工作，确定变配电所使用的设备数量以及安置位置，并在安全的前提下，将负荷率控制在安全范围内，确保低压线路供电半径小于200m。其次，变配电所设计期间，需要考虑到实际情况，如果供电容量超过500kVA，需要调整变配电所内部结构，增加变配电所数量，并将变配电所移至负荷中心，简化系统回路，提升供配电输电的安全性、可靠性。采用这种方式还可以降低电能输送过程中的损耗，从而达到节能、环保的要求。

结束语

总而言之，高效优化供配电系统是高层建筑电气设计中的重要要求，唯有这样要求才能实现用电的可行性、节能性、合理性及安全性。同时，在高层建筑电气设计过程中，为有效保障供配电系统的安全、稳定运行，并保障其经济性，进而有效促进高层建筑的长久发展，还必须要反复推敲方案。

参考文献

[1]陈莹,张争.超高层建筑供配电系统设计探讨[J].智能建筑电气技术,2019,13(06):51-57.

[2]沈玲熠.建筑电气消防供配电系统设计要点分析[J].现代物业(中旬刊),2019(12):75.

[3]扆雷峰.高层建筑电气工程供配电系统设计的分析[J].中国住宅设施,2019(11):62-63.

[4]陈莹.超高层建筑供配电系统设计探讨[J].电气应用,2019,38(11):6-9.

[5]周倩倩.供配电系统设计存在的问题及解决措施[J].中国农村教育,2019(29):16-17.