摘要：现如今城市建设脚步进一步加快，高层及超高层建筑如雨后春笋般陆续涌现出来，和普通建筑相比较，高层及超高层建筑供电负荷更大，加上建筑物内的电气设备数目与类型繁多，增加了电气安全隐患。在这样的工况下，低压供配电系统可靠运行的意义随之凸显出来，对建筑物电力系统的安全运行具有维护作用。因此，在建筑电气设计过程中，相关人员应对低压供配电系统予以一定重视，进而保证建筑电气设计质量。
关键词：高层建筑，低压供配电系统，电气设计
引言
与普通建筑结构相比，高层建筑具有楼层高、耗能大等特点，电压系统负荷会持续性增加，导致高层建筑体系中的用电设备及电气系统开关等安全隐患存在，鉴于此，高层建筑供配电可靠度直接影响到电力系统是否稳定运行。
1低压供配电系统在建筑电气设计中的意义
在现代建筑工程设计与建设过程中，低压供配电系统发挥着重要作用，与有关的用电设备设施运行效率密切相关，同时也影响现代群体的生活质量。近年来，人们对电力系统提出了更高的要求。对于低压供配电系统而言，其作用是将电力由发电厂输送至变电站，继而在供配电设备与有关先进技术的协助下，将电力资源传输至所需之处。由此可见，低压供配电系统与人们的生产生活密切相关。因此，加强低压供配电系统优化设计，不仅能提升产品质量及使用寿命，还能降低电气系统施工作业量，压缩建筑工程造价成本，推动建筑行业智能化发展进程，满足现代群体生活与工作需求。
2高层建筑低压供配电系统运行的可靠性
2.1分析供配电线路的可靠性
高层建筑中应用的电气设备在电力系统运行过程中对电力负荷有很高的要求，所以配电系统的可靠性是非常重要的。在铺设整个高层建筑的供配电系统时，一个结合高层建筑的实际运行，铺设相应的供电线路，安装相关的电力设备。为了确保整个供配电系统在长期运行时不会受到灰尘的影响，还应注意，供电和配电线路应远离可能腐蚀该线路的材料。由于高层建筑的安全性，高层建筑需要消防设备和电梯设备。此时，高层建筑的供电线路设计应考虑供电回路。例如，配电箱应安装在消防设备旁边。与此同时，由于当下社会高层建筑中有地下车库，这些地下车库中也会有应急照明系统。此时，就有必要确保安装相应的配电箱，以防止应急照明系统发生故障。
2.2高层建筑低压供配电系统主接线的可靠性
主接线的可靠性主要和高层建筑中相关电气低压供配电系统有关，由于建筑物中的电气设备数量庞大，低电压配电系统运行过程中的稳定性至关重要。例如，在高层建筑电气设备正常开展的过程中，整个供电系统自身的压力会严重影响到周边配电系统的稳定性和可靠性。因此在配电系统应用的过程中，要十分注重供电系统的方式及稳定性，并合理安排和分析配电系统可靠性，时刻注意供配电主线的连接方式，并按照不同设计人员的参考，提高低压供配电系统的可靠性。设计者可以结合整个高层建筑的实际建筑情况和自身的特点，采用辐射树干式主接线。采用这样的方法，才能提高低压供配电系统主接线的可靠性。
2.3分析供配电设备的可靠性
由于高层建筑各种电气设备功能的多样性，为了保证这些电气设备能够安全稳定的运行，一定要保证供电设备的可靠性和安全性，并尽可能选用更先进的供电设备，以保证供电设备整体上的可靠性。例如，在选择变压器的继电保护装置的时候，应选择更智能化水平、更具有先进性的设备。只有提高设备的智能化程度，才能增强供配电系统的可靠性。同时，在选择变压器的时候，还应结合配电系统的实际运行情况和自身的特点。在另一方面，由于高层建筑中使用了太多的电气设备，如果电气设备的相关用户没有对电气设备的使用给予足够的重视，就很容易引起火灾。所以，在选择变压器的时候，还应注意变压器的耐火性能等其他相关性能，如变压器是否有防污染能力甚至是防潮能力。高层建筑中的供配电设备只有选用好的变压器，才能具有较高的可靠性。
3高层建筑供配电系统电气设计基本思路
3.1根据供电需要计算电力负荷
在建筑实际使用中，电力负荷事故发生会产生一定的损失，对社会也会产生不良影响，其电力负荷一般会分为三个等级。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据相关电气设计规范等要求，要根据该建筑的性质、规模和供电实际情况等确定电力负荷等级，以及电力等级、电源回路数和自备电源设置等。根据相关要求，一级负荷供电可通过两个独立电源实现，其中一个电源持续进行供电。电力负荷特别重要的情况下，要充分考虑可能出现的问题，在以下电源系由于故障原因无法供电，而另一电源处于检修当中或在故障的特殊状况下，要另外设置应急电源避免发生意外事故。其设置需综合考虑到电网条件、负荷允许中断供电时间等，采用独立的发电机组来持续供电。二级符合供电系统如果出现变压器或者线路故障，不可将供电终端中断的情况下也要及时恢复。
3.2综合详细考察来确定供电电压
在民用高层建筑中，供电电压关系着供配电系统是否供电稳定，而供电电压会受到电力负荷、供电距离和供电线路回路数的影响。一般情况下，高层建筑并不具备特别重要电力负荷，且其一级负荷容量较少，因此电力供应方式可采用两路电网电源供应、一路电网电源加应急发电机组进行。一般其电源会使用10kv的高压电源，将其引入建筑的开关房中。低压配电电压要设置柴油发电机，使其满足消防设备使用需求，在对用电负荷有特殊要求的情况下，柴油发电机可为其提供一定电力保障。
3.3科学设计高压供配电系统
民用高层建筑的供配电系统中，主要包含了高压供配电系统、低压供配电系统，在设计中，既要考虑到技术和规范要求等因素，还要使其符合日常使用和管理维护需求。因此要充分考虑从电网获取电力供应，住宅区高压配电会按照其总面积来确定配电所，进行电力供应保障其用电需求。单体建筑面积大、用电符合分散的情况下，可以采用多台变压器进行分散配置。民用高层建筑中，底层、地下层、顶层和电力负荷集中的中间楼层等，需要设置变压器。一些建筑需要保证用电可靠性，且其用电负荷较大，可以选择双电源方式设计。
3.4结合实际需要设计低压配电系统
在民用高层建筑日常使用中，低压配电系主要功能为电源分配，在变压器运行维护和应急供电保障方面也有着重要作用。因此设计低压配电系统中，要满足其负荷下实际用电需求，在发生故障的情况下也可持续供电。特殊情况下，为避免出现安全事故，需要及时解决其存在的问题时，并设置应急电源。一般在民用高层建筑中，会选择柴油发电机组，在供电中断的情况下快速启动，可以在15s内正常带负荷顺利运行，将电力供应及时恢复，此时柴油机组可以尽快退出工作而延时停机。
4配置高层建筑低压电源
4.1配置要求
1）供应和分配非燃烧Ⅰ，Ⅱ级负荷的规定。为了确保建筑物配电和供电的可靠性，应为起重要作用的负荷提供备用电源或者双电源，以保证当电源发生故障时，整个电源系统仍能正常的供电，减少停电事故的发生次数。对于非火灾的Ⅱ类负载，电路系统主要可用于同时供电，从而确保电源系统的稳定性。2）民用的高层建筑的供电要求。当火灾负载为Ⅰ类时，可以结合备用电源和主电源的作用及结构提供整个供电系统的稳定性。
4.2干线配置
1）低压单母线由电源和变压器分割而成。在这种情况下，应设置有效的备用电源。实现非荷载和火荷载的具体需求，对于此方案的应用，更适合于高层住宅高层建筑。方案中，并且可以结合标准化设计，实现应急电源的逐步扩容。2）变压器和独立电源分别承担供电任务，凭借低压单总线分段实现应急电源的建立。对于高层建筑和超大负荷的高层建筑来说，应针对性开展干线配置设计。3）结合变压器和电源，将低压母线分成若干段，并根据低压系统侧取电路进行分析，应用在低压母线系统中。
结束语
在高层建筑结构中，应关注供配电电气系统稳定和可靠性。这就要求不单单要保证配电系统的电气负荷和可靠性，而且还要在配电系统的设计过程中采取更加安全的相关措施，不断的改进配电系统的有关防雷设施，并且应该尽量减少谐波分量。除此之外，在低压供配电系统的稳定性上应合理规避，满足供电的质量要求。
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论文作者:唐佳佳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签：系统论文; 高层建筑论文; 低压论文; 供配电论文; 负荷论文; 电源论文; 可靠性论文; 《基层建设》2019年第19期论文;