現(xiàn)代高層建筑供配電設(shè)計研究

1、<p>　　現(xiàn)代高層建筑供配電設(shè)計研究</p><p>　　摘要:隨著城市的快速發(fā)展，高層建筑如雨后春筍拔地而起。高層建筑的出現(xiàn)解決了高度密集城市人口居住難題，為人們的生活與工作帶來了極大便利。高層建筑能夠為居住者創(chuàng)造一個舒適的環(huán)境，其前提是擁有足夠的電力作為能量保障。現(xiàn)代高層建筑供配電系統(tǒng)作為建筑正常運行的能量來源，長期以來都受到了設(shè)計等部門的高度重視。本文詳細論述高層建筑供配地系統(tǒng)設(shè)計中的要點，重點

2、闡述供配電系統(tǒng)設(shè)計中涉及到的關(guān)鍵內(nèi)容，通過對供配電系統(tǒng)的配電方式、負荷計算以及變壓器選擇等方面的研究，以提高共配電系統(tǒng)設(shè)計工作的質(zhì)量。 </p><p>　　關(guān)鍵詞:高層建筑；供配電；設(shè)計要點 </p><p>　　Abstract: With the rapid development of the city, such as bamboo shoots after a spring r

3、ain after another high-rise buildings. The emergence of the high-rise building to solve the highly dense city population problem, it has brought great convenience to people's life and work. High-rise buildings are ab

4、le to create a comfortable environment for the occupants, the premise is to have enough power for energy security. Modern high-rise building power supply and distribution system for the normal ope</p><p>　　K

5、ey words: high-rise building; power supply; design points </p><p>　　中圖分類號: TU97 </p><p><b>　　0 前言 </b></p><p>　　改革開放以來，我國城市化建設(shè)取得了舉世矚目的成就，伴隨著城市化的腳步，現(xiàn)代高層建筑的出現(xiàn)是必然的結(jié)果。在城市這個相

6、對狹小的空間里，高層建筑高效地利用城市空間，承載起高密度的城市人口，對城市生活、經(jīng)濟發(fā)展起到極大的推動作用。根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定，通常將建筑高度大于24米的多層民用建筑及層數(shù)在10層以上的住宅建筑稱為高層建筑。在科技高度發(fā)達的今天，高層建筑的電氣化水平應(yīng)經(jīng)達到了一個相對高的高度，電梯、空調(diào)、閉路線路、廣播電話、給排水、防雷接地極照明燈安全服務(wù)系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用于高層建筑中。而上述的一切配套系統(tǒng)的正常工作運行都需要供配電系統(tǒng)的支持，供配電系統(tǒng)已經(jīng)

7、成為了高層建筑不可分割的一個重要組成部分。作為一種舒適性佳、安全性好、經(jīng)濟合理的建筑形式高層建筑受到了社會各界的廣泛認可，高層建筑諸多功能的實現(xiàn)依賴于科學(xué)合理的供配電系統(tǒng)。一個設(shè)計良好、運行狀態(tài)良好的供配電系統(tǒng)保障著高層建筑的正常運轉(zhuǎn)，而當(dāng)供配電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時就有可能導(dǎo)致高層建筑電氣災(zāi)害的發(fā)生，嚴(yán)重時危及居住者生命與財產(chǎn)安全。因此，在高層建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計要對高層建筑電氣系統(tǒng)進行科學(xué)合理地規(guī)劃與設(shè)計，以保障高層建筑供配電系統(tǒng)安全可靠地運

8、行，促</p><p>　　1 現(xiàn)代高層建筑常用的供配電系統(tǒng) </p><p>　　現(xiàn)代高層建筑不同于普通建筑，其對建筑安全性能的要求更高。目前高層建筑常用的配電系統(tǒng)如下：一、雙電源各自獨立的系統(tǒng)；二、設(shè)有應(yīng)急發(fā)電機組的系統(tǒng)；三、帶不間斷電源裝置的供電系統(tǒng)。雙電源各自獨立系統(tǒng)主要應(yīng)用于一類高層建筑，該系統(tǒng)要求兩個外部電源是相互獨立的，目的在于滿足建筑消防負荷的要求。此外還需要設(shè)置附帶自動投

9、入裝置的專用饋電線路，此線路相對正常電源獨立。雙電源各自獨立系統(tǒng)能夠在高層建筑發(fā)生火災(zāi)時，及時地切斷非消防電源，同時保障對消防負荷的有效供電；高層建筑中設(shè)置應(yīng)急發(fā)電機組，目的是為了在緊急狀況下向重要性較高的負荷進行供電，提升了供電的可靠性。通常高層建筑應(yīng)急發(fā)電系統(tǒng)在斷電狀況下快速啟動的時間要求為15秒到30秒之間，供電中斷的時間不允許超過這個范圍。但在實際運用過程中也會出現(xiàn)一些問題，比如在供電網(wǎng)絡(luò)一回路發(fā)生故障而外部電源并沒用停止供電的

10、情況下，備用應(yīng)急發(fā)電機組是不會啟動發(fā)電的，這樣一來可能會造成消防負荷長時間處于斷電狀態(tài)，此外盡管機組自動啟動了，若發(fā)電機出線回路發(fā)生故障，那么也將無法保障重要負荷的用電；對于不間斷電源裝置供電系統(tǒng)而言，其設(shè)置的目的在于對那些極為重要的負荷進行供電保障，</p><p>　　2 現(xiàn)代高層建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計要求 </p><p>　　現(xiàn)代高層建筑在進行供配電系統(tǒng)設(shè)計中，要嚴(yán)格遵循國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)

11、范，使最終的設(shè)計效果達到預(yù)定要求。供配電系統(tǒng)設(shè)計具體要達到以下幾個方面的要求：一、設(shè)計的可靠性；二、設(shè)計的節(jié)能性；三、設(shè)計的安全性。高層建筑設(shè)計的可靠性要求包管的供電電源能夠滿足建筑內(nèi)部各項用電負荷的需求，能夠確保一、二類負荷的供電穩(wěn)定性，同時要求用電負荷的電能質(zhì)量達到國家相關(guān)規(guī)范要求；高層建筑由于其整體結(jié)構(gòu)的巨大的原因，使得相應(yīng)配備的供配電線路長度很長，長距離供電容易產(chǎn)生線路損耗及電壓損失，不利于電能的有效利用，為了節(jié)約能源，可以通過

12、優(yōu)化設(shè)置配電壓器的方式來減少不必要的能源損耗；供配電系統(tǒng)安全性設(shè)計是整個設(shè)計中極為重要的一環(huán)，設(shè)計過程中力求系統(tǒng)的簡單可靠，保證系統(tǒng)實際操作中不會產(chǎn)生危險，便于檢修維護。 </p><p>　　3 現(xiàn)代高層建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計 </p><p><b>　　3.1 負荷等級 </b></p><p>　　高層建筑建筑空間大，能夠容納大量的人員及設(shè)

13、備設(shè)施。高層建筑各項功能的實現(xiàn)離不開各種電氣設(shè)備及機電設(shè)施，而這些設(shè)備設(shè)施的用電負荷都是極大的，這就造成了高層建筑整體供電負荷巨大，為了進行有效的電力管理，需要對建筑內(nèi)的各種用電負荷限制分級。對重要性大的用電負荷要保持其供電的穩(wěn)定性，而一些普通的用電負荷可以視情況間斷供電，這樣既能夠保障供電的合理，也不會造成電能浪費。對于高層建筑要對其用電負荷進行合理的分級，根據(jù)建筑類別、用電負荷性質(zhì)等來劃分負荷級別。通常情況下，我們將一類高層建筑中的

14、消防用電設(shè)置為一級負荷，二類建筑中的消防用電則視為二級負荷，而對于超高層建筑而言，應(yīng)當(dāng)將其消防用電劃為一級負荷。當(dāng)一級負荷為特別重要負荷時，影響一級負荷的空調(diào)用電也應(yīng)該視為一級負荷，若高層建筑中只存在大量的一級負荷，而沒有特別重要的額負荷，此時空調(diào)用電可視為二級負荷。 </p><p>　　3.2 供電電源電壓、主結(jié)線、負荷計算及變壓器選擇 </p><p>　　高層建筑因其負荷較大的特點

15、，使其供電必須采用高壓。高壓供電能夠減少因電能長距離輸送造成的損耗，有利于電能的高效使用?，F(xiàn)階段我國大陸區(qū)域的供電電壓通常設(shè)置為10千伏，在部分地區(qū)也采用了20千伏供電電壓。相比于10千伏電壓供電，20千伏電壓供電具有提升供電功率、降低長途運電能耗、對現(xiàn)代高層用電特性契合性更好、滿足多回路、減少供電設(shè)備投資等優(yōu)點，所以筆者對當(dāng)代的高層建筑供電電壓選擇更傾向于20千伏。 </p><p>　　高層建筑供配電系統(tǒng)高壓

16、供電所采用的主結(jié)線通常為單母線制，之所以采用單母線制，是因為其結(jié)構(gòu)相對簡單，涉及的設(shè)備較少，不需要投入大量資金。高層建筑供配電系統(tǒng)的負荷計算，雖然到現(xiàn)在還沒有一個較為準(zhǔn)確的計算方法，但在國內(nèi)多采用單位容量法、需要系數(shù)法等方法進行用電負荷的計算。目前高層建筑在進行供配電系統(tǒng)設(shè)計時多采用容量加大的變壓器，追求其高效率。但變壓器容量也并非越大越好，還得依據(jù)高層建筑實際的用電負荷來選擇合理容量的變壓器。 </p><p>

17、;　　3.3 合理選擇變配電所的位置 </p><p>　　城市土地是極為寶貴的，高層建筑公用工程設(shè)施比如水泵房、空調(diào)設(shè)施及換熱站等耗電量大的負荷，在變配電所位置選擇時要考慮設(shè)置在盡量靠近耗電量大的負荷周邊，目的是避免因長距離供電而造成電能損失，此外還得確保建筑高層的一些供電干線的最大電壓降不大于規(guī)定值。在實際位置選擇中，配電所的位置設(shè)定應(yīng)該遵循下列原則：一、配電所盡可能靠近負荷中心；二、配電所進線與出線要便利，

18、并接近電源側(cè)；三、所選位置應(yīng)該便于設(shè)備設(shè)施的安裝，并且周圍不存在危險物質(zhì)，不存在腐蝕性強的物質(zhì)，環(huán)境要少塵干燥；四、配電所要遠離積水區(qū)域。而對于變電所的選擇而言，則應(yīng)該設(shè)置在高層建筑的地下室、中間層或最高層，針對實際情況合理選擇位置。 </p><p><b>　　4 結(jié)語 </b></p><p>　　高層建筑的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)城市的規(guī)劃格局，為城市居住者創(chuàng)建了一個舒

19、適的生活、工作環(huán)境，同時也促進了經(jīng)濟的發(fā)展，為城市添加了一道獨特的風(fēng)景線。高層建筑供配電系統(tǒng)是建筑實現(xiàn)各種功能的前提，沒有合理的供配電設(shè)計，高層建筑中的各種電氣設(shè)備、機電設(shè)施等就無法正常運轉(zhuǎn)，建筑自身的性能無法得到充分發(fā)揮。因此，相關(guān)設(shè)計部門一定要重視高層建筑供配電系統(tǒng)的設(shè)計工作，通過科學(xué)合理的設(shè)計促進供配電系統(tǒng)的安全運行，實現(xiàn)高層建筑各項功能，以便更好地服務(wù)于建筑使用者。 </p><p><b>　

20、　參考文獻 </b></p><p>　　[1] 陳潭先.供配電系統(tǒng)設(shè)計在高程建筑的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版）,2012,17(30):52-53. </p><p>　　[2] 黃敏德.高層建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計[J].城市建設(shè)理論研究（電子版）,2012,10(16):85-86. </p><p>　　[3] 李繼義.高層建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計