建筑電氣供配電系統(tǒng)優(yōu)化研究

1、 建筑電氣供配電系統(tǒng)優(yōu)化研究 摘要:隨著各種先進(jìn)設(shè)備在人產(chǎn)的日常生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，不僅用電量大幅度提升，而且還需要提升整個(gè)電網(wǎng)的工作效率以及電能的使用質(zhì)量，這樣才能有效地滿足人們?nèi)粘Ｓ秒娦枨?。因此，?duì)于電氣供配系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。就目前的情況看電氣供配電設(shè)計(jì)過程中還存在很多問題，為此，需要采用積極的措施進(jìn)行處理，有效提升供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性，保證供電的安全。關(guān)鍵詞：建筑電氣；供配電系統(tǒng)；配電優(yōu)化引言在建筑電氣工程管控過程中，供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)占據(jù)核心地位，其充當(dāng)著所有電氣細(xì)分系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺(tái)角色，沒有合理的供配電系統(tǒng)架構(gòu)，則無法支撐其他專業(yè)的安全運(yùn)行，甚至帶來操作風(fēng)險(xiǎn)。在工程建設(shè)的過程中電力

2、占有非常重要的地位，如果沒有電力系統(tǒng)供應(yīng)，工程各個(gè)環(huán)節(jié)就不能正常運(yùn)行，嚴(yán)重情況下還會(huì)導(dǎo)致工程出現(xiàn)癱瘓。為此，在工程設(shè)計(jì)的過程中，需要加強(qiáng)對(duì)供配電系統(tǒng)的重視，促使電能輸送更加簡(jiǎn)單、安全。1 電氣供配電系統(tǒng)概述在實(shí)際電力運(yùn)輸過程中，高壓輸送系統(tǒng)、低壓配電系統(tǒng)和用電設(shè)備作為主要組成部分，目前多數(shù)城市在電力運(yùn)輸中采用的都產(chǎn)遠(yuǎn)程輸配電模式，10kv為電力傳送過程中的電壓的最大限制。因此在實(shí)際電力運(yùn)輸過程中，需要利用電氣供配電系統(tǒng)將高壓配電轉(zhuǎn)化為10kv的電壓，再將其向各個(gè)用電終端系統(tǒng)進(jìn)行傳輸，并根據(jù)實(shí)際用電需求完成具體的分配工作。分配后的電力經(jīng)由低壓變電系統(tǒng)將高電壓電流轉(zhuǎn)換為家用電壓和工廠電壓，并經(jīng)由輸

3、電線將電能傳輸給電力用戶使用。由此可以看出，電氣供配電系統(tǒng)不僅能夠保證分配電能的準(zhǔn)確性，而且還能夠更好的滿足人們的用電需求。特別是在當(dāng)前各種先進(jìn)技術(shù)在供配電系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以進(jìn)一步提高供配電系統(tǒng)自動(dòng)化和智能化的水平，從而有效的提高供配電輸電的質(zhì)量，滿足城鄉(xiāng)發(fā)展過程中日常用電需求。2 影響因素2.1 合理的負(fù)荷計(jì)算（1）需要系數(shù)方。此方法適合大部分場(chǎng)景的功率計(jì)算，常用于已知負(fù)荷的精確計(jì)算中；（2）利用系數(shù)法。此方法運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)作為計(jì)算手段，常用于電機(jī)負(fù)荷計(jì)算，結(jié)果比較精確；（3）用電指標(biāo)法。此方法運(yùn)用負(fù)荷經(jīng)驗(yàn)密度值，根據(jù)項(xiàng)目規(guī)模推導(dǎo)負(fù)荷需求量，常用于項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)階段。選擇適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)方法后，

4、根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)拆分負(fù)荷等級(jí)，負(fù)荷的影響程度分為一級(jí)中特別重要、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)負(fù)荷四種。其中一級(jí)負(fù)荷在整個(gè)系統(tǒng)中的影響最大，主要針對(duì)自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警、自動(dòng)滅火系統(tǒng)、消防泵等安全保護(hù)設(shè)施。此類負(fù)荷大量使用電機(jī)，計(jì)算時(shí)宜保留較多余量；而不重要負(fù)荷，對(duì)建筑不構(gòu)成風(fēng)險(xiǎn)的宜從實(shí)際出發(fā)，不宜過度放大。2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜就目前的情況，高層建筑的低壓配電系統(tǒng)本身還存在一定的復(fù)雜性，建筑工程中用電設(shè)備的使用數(shù)量、種類都會(huì)增加，這樣才能更好地保證建筑工程的供電質(zhì)量，需要配套更多低壓配電系統(tǒng)的設(shè)備，而且低壓配電系統(tǒng)也逐漸想著智能化、信息化的方向發(fā)展，智能一次、二次設(shè)備會(huì)得到更加的廣泛的應(yīng)用，電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性也會(huì)

5、更高，這樣工程設(shè)計(jì)的難度也就越來越大。3 供配電系統(tǒng)優(yōu)化措施3.1 成本優(yōu)化首先，在滿足規(guī)范要求的情況下，對(duì)供配電安全要求不高的項(xiàng)目，應(yīng)多采用樹干式供電，少采用放射式供電。銅作為傳輸電流的主要載體，其價(jià)格較高，占電氣工程成本的比例較大，利用統(tǒng)一的電流回路，可降低設(shè)備成本。其次，在滿足規(guī)范對(duì)各類負(fù)荷要求的情況下，盡量少采用末端雙切配電模式，非當(dāng)?shù)夭块T另有規(guī)定，盡量采用應(yīng)急母線充當(dāng)雙電源始點(diǎn)，此雙切點(diǎn)越靠近前端，電氣工程成本越優(yōu)化。最后，多留意市場(chǎng)上貴金屬交易信息，對(duì)電纜電線等材料，采用期貨采購(gòu)方式購(gòu)買低價(jià)金屬，規(guī)避成本風(fēng)險(xiǎn)。3.2 供電線路安全設(shè)計(jì)在具體供配電線路布置時(shí)，宜根據(jù)實(shí)際情況，盡可能的

6、滿足一些特殊位置對(duì)用電線路的需求，而且供配電線路布置與設(shè)計(jì)還要與規(guī)定要求相符。為了保證供電線路的安全，設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)實(shí)際建筑布局來采取有效的電力線路保護(hù)措施，可以借助于建筑管井來布設(shè)供配電線路，布設(shè)過程中要采取措施避免結(jié)構(gòu)內(nèi)鋒利物體或是拐角與線路之間發(fā)生接觸。在實(shí)際布設(shè)供電線路時(shí)，還需要避免線路接觸到腐蝕和潮濕的環(huán)境，保證線路的絕緣性能。供電線路安全設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)選擇自動(dòng)控制或是自動(dòng)切換裝置，一旦供電線路出現(xiàn)故障，則會(huì)自動(dòng)切斷電源，保證整個(gè)供電系統(tǒng)的安全。另外，在實(shí)際供配電線路設(shè)計(jì)時(shí)，一般情況下會(huì)采用 10kv的高壓線路，并采用單母線運(yùn)行方式。這樣在實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，一旦某一條單母線發(fā)生故障，則可以

7、能冠軍其他單母線來取代，以此來保證供電線路的穩(wěn)定運(yùn)行。3.3 高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)高層建筑的電氣需求量極高，所以完善電氣工程設(shè)計(jì)方案是相關(guān)工作者需關(guān)注的重點(diǎn)，在此環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該保證建筑的電氣工程具備維持高層建筑整體運(yùn)行的巨大能量。通常，高層建筑內(nèi)包含大量的用電設(shè)備，所以建筑的整體供電壓力相對(duì)較高，而為了能有效維持供電，應(yīng)該將對(duì)電源數(shù)量和電路進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。比如，選用兩個(gè)電源同時(shí)作業(yè)，并構(gòu)建兩條具備相互獨(dú)立性的10kv供電線路，以便于實(shí)現(xiàn)對(duì)高層建筑物內(nèi)所有用電設(shè)備的統(tǒng)一供電。比如，基于單母線分段式設(shè)計(jì)開展高壓配電系統(tǒng)設(shè)置工作，為實(shí)現(xiàn)電路切換和安全保障提供便利。單母線分段式設(shè)計(jì)的一大特點(diǎn)就是互為備用，

8、能切實(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物電力運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性的控制。當(dāng)然，這種兩個(gè)電源同時(shí)供電的方式并不適用于所有高層建筑，所以在個(gè)別工程中也可以選擇使用不分段界線的設(shè)計(jì)方案作業(yè)。3.4 節(jié)能優(yōu)化實(shí)際過程中，建筑項(xiàng)目電氣成本不僅包含工程成本，還應(yīng)同時(shí)考慮項(xiàng)目交付后的運(yùn)營(yíng)成本，但運(yùn)營(yíng)成本一般不屬于開發(fā)商成本范疇，以致運(yùn)營(yíng)成本往往被忽視。開發(fā)商應(yīng)從設(shè)計(jì)出發(fā)，充分了解產(chǎn)品特性及成本，全面分析各項(xiàng)能耗指標(biāo)，用發(fā)展的眼光選擇供配電系統(tǒng)設(shè)備。具體辦法有以下幾種：在對(duì)變壓器臺(tái)數(shù)以及功率進(jìn)行選擇時(shí)，需要加強(qiáng)對(duì)投資以及運(yùn)行費(fèi)用的重視，對(duì)負(fù)荷進(jìn)行合理的分配管理，選擇容量與負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器，使變壓器能夠運(yùn)行在高效低耗區(qū)；根據(jù)工程建設(shè)

9、的情況，配置足夠的無功補(bǔ)償設(shè)備，有效提升供配電設(shè)備的功率因數(shù)，降低無功消耗；合理的使用聯(lián)動(dòng)聯(lián)控措施，對(duì)電動(dòng)機(jī)輕載或者是空載的運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行合理的控制；使用智能方式控制電氣設(shè)備，如采用光敏、聲控元件控制照具；利用建筑剩余屋面建造外部能源系統(tǒng)，提升綠色能源占比。結(jié)束語(yǔ)綜上所述，電力系統(tǒng)作為整棟建筑中一個(gè)龐大而又復(fù)雜的工程，對(duì)于整棟建筑的穩(wěn)定性有著重要的影響，并且其安全性和經(jīng)濟(jì)性會(huì)直接影響人們的日常生活，因此電力系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)當(dāng)引起我們足夠的重視。為了能夠更好地保證電氣系統(tǒng)供配電的穩(wěn)定性運(yùn)行，需要加強(qiáng)對(duì)供配電系統(tǒng)的優(yōu)化，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況合理的選擇系統(tǒng)優(yōu)化方式，保證供配電系統(tǒng)的運(yùn)行，合理布置電氣供配電系統(tǒng)的線路，選擇合適的系統(tǒng)配件，根據(jù)情況合理的設(shè)置相關(guān)參數(shù)，提升電氣供配電系統(tǒng)的安全性以及可靠性，更好地發(fā)揮建筑電氣供配電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益，參考文獻(xiàn)1 張訓(xùn)杰.建筑電氣供配電安裝施工技術(shù)與管理研究j.大眾標(biāo)準(zhǔn)化,2020(2):183