建筑电气供配电系统设计分析

建筑电气供配电系统设计分析

李俏静

6125221991030526**

摘要：建筑电气设计需要考虑到业主的用电需求，同时，还应该从经济、安全、技术等层面，掌握电气设计要点，在节能环保的理念下设计供配电系统，确保电力系统可以安全地进行输电作业。与此同时，设计人员需要了解建筑内部结构，掌握电气设计的基础知识，并不断学习现代技术，根据工作要求完善供配电系统，提升供配电系统输电的可靠性。基于此，本文将对建筑电气供配电系统设计进行分析。

关键词：建筑；电气工程；供配电系统；设计

1 供配电系统内容概述

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，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，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，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 建筑电气工程供配电系统设计主要原则

供配电系统是建筑机电工程良好开展的基础，其承载了建筑电系系统的电能配用，且其可分为区域变电站、用户变电站这两部分。这其中，建筑的供配电系统主要服务于建筑使用者和内部电气设备，故要求保障供电系统的良好稳定性，促进电力系统的整体安全。通常而言，和建筑相关的供电系统多是采取单方向流动的模式，即由电源端至用户端，以保障电源良好分配和迅速地降压处理。以便用户端可以直接使用。由于当前的建筑电压在110kV以内，因此，在设计过程中，结合建筑需求进行设计即可。基于对用电量、系统负荷等基数的合理判断，综合各方需求及可能出现的问题，才将有效地满足建筑的使用功能，促进建筑供认电系统达到良好的可扩展性。在针对建筑电气工程供电系统进行设计时，要求遵循于安全、节能的设计要求。在设计过程中，将节能需求放在首位，以科学合理的方式进行设备判断，规避能源浪费，增强系统成本控制。同时，还应尽可能采用节能性材料，降低对环境带来的污染。

3 建筑电气供配电系统设计要点

3.1 电力负荷

首先，进行供配电系统设计时，采用双电源各自独立系统，并在建筑安装两个电源，两个电源彼此独立，这样可以满足建筑居民用电需求。设计建筑电力负荷时，需要确认专用线路安置的自动启动装置其中断供电时间是否大于电源切换时间，需要确保自动启动装置内部专用线路的系统可以达到这个要求，使用具备中断供电时间大于电源切换时间的供电系统，满足民用住宅消防负荷的要求。另外，供电系统需要在开关设置时，可以凭借开关分离消防负荷与非消防负荷。除此之外，为了提升供配电系统运行的可靠性，需要掌握建筑内不同设备的性能，根据性能合理分级，同时，还需要查看电气设计规范内容，合理匹配电力负荷等级，通过这种方式能在极大程度上提高用电的可靠性以及安全性。

其次，需要在电力负荷设计过程中了解建筑内部结构，掌握供电要求，一级负荷需要合理选择电源供电方式，保证装置内包含一个电源可以持续供电，同时，还应该单独设置两个电源，从而可以防止供电发生问题，应用独立电源进行供电作业。根据一级负荷在建筑内部的供电情况，合理设计电源系统检修工作，防止建筑内部电源系统因故障无法正常供电，影响其他设备正常使用。

再次，需要明确负荷计算方式，进行负荷计算期间，需要了解建筑所需的总负荷，并在此基础上分设负荷等级，合理设计各支部负荷等级。同时，还需要联合供电部门，拟定供配电系统设计方案，在此过程中将功率损失、电压损失、电气电能损失等，作为供配电系统设计的参考数据，并应用单位指标法，精确参数的精度，完成施工设计初期内容。同时，还需要根据建筑所属类型，确定设备个数、计算设备容量。另外，采用单位指标法、二项式法均可以整合建筑相关的参数。

最后，需要根据掌握的数据，对电容量进行估算，设计电气工程配电系统的各项参数，并在节能环保的理念下，确保用电量预测数值的精度满足安全要求。在此前提下，通过用电模式模拟，掌握建筑对电量的需求。同时，应该在平衡经济与技术、明确用电设备数量、保证设计不会增加工作成本的基础上，扩大电容量，搜寻足量的数据，设计供配电系统，防止设计存在误差，影响用电应用情况。

3.2 接地安全保护设计

建筑电气设计应综合考虑多种因素，其中人身安全是首要的。这里所说的人身安全，不仅是指建筑物内工作、生活人员的人身安全，也是指电气设计、安装过程中工作人员的人身安全。由于建筑楼层相对较高，人员多，一旦发生危险，疏散时间较长。所以，考虑到这一点，通常的建筑在电气设备设计时，都要确保具备相应的能够自动中断故障点的装置设备，这就是我们经常提到的接地保护装置。作为建筑用电安全的重要保障，接地保护装置显得至关重要，它能够在建筑出现危险的情况下对故障点用电进行及时中断，在很大程度上保护了人们的生命、财产安全。所以在设计及安装接地保护装置时，需要对建筑的多方面因素如地形、电气设备以及电路保护装置等进行综合性考量，唯有这样才能有效防止由于外部不利因素造成的电路运行的危险。

3.3 变压器的设计

为了保证变压器的正常运行，提高变压器安全性和可靠性，必须要充分地考虑变压器的运行条件，将成本和能源消耗控制在最低，所以在智能建筑变压器的选择时应该以低能耗材质的高效变压器为主，保证变压器的负荷率在最佳状态的70~85%左右。如果变压器的容量和负荷率始终保持在平稳状态时，可以减少变压器的数量，而增加变压器的容量，这样就能够有效的节约能源，提高能源资源的利用效率。由于受到季节性负荷，很容易导致电能质量受到影响，所以可以设置专用的变压器来应对季节性的负荷变化，实现灵活投切，保障变压器经济运行，避免由于轻载运行而造成能源损耗。例如在夏季空调负荷比较大，所以可以使用单独的变压器作为空调变压器，通过这样能够充分发挥出空调的季节性特征，减少能源消耗，保证变压器的经济效益。

4 结束语

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。

参考文献：

[1]彭颖杰.建筑电气工程供配电系统设计研究与分析[J].中国设备工程,2021(07):22-23.

[2]李林杰.建筑电气设计中低压配电系统安全性探索[J].城市住宅,2021,28(02):228-229.

[3]余航.建筑电气设计中低压配电系统安全性分析[J].中国设备工程,2021(04):10-11.