研究分析建筑電氣供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、研究分析建筑電氣供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 【摘 要】建筑電氣進(jìn)行供配電設(shè)計(jì)時，不僅要考慮到居民的基礎(chǔ)生活用電，同時還要保證在特殊情況下的用電需求，所以在設(shè)計(jì)時，應(yīng)該按照極限允許的最大值范圍來考慮，為居民提供安全穩(wěn)定的用電環(huán)境。本文研究了供電電壓、電力負(fù)荷、供配電所的設(shè)計(jì)、高低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以供借鑒參考。 【關(guān)鍵詞】建筑電氣；供電電壓；電力負(fù)荷；供配電；設(shè)計(jì) 建筑電氣供配電在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，不僅要考慮到電力使用的方便，同時還要充分的考慮到對其進(jìn)行檢修時的方便，不會與其他設(shè)施發(fā)生沖突。在建筑電氣進(jìn)行供配電設(shè)計(jì)時，為了保證配電設(shè)計(jì)的合理性，建筑設(shè)計(jì)師應(yīng)該向電氣設(shè)計(jì)部門提供詳細(xì)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)圖，然后電氣設(shè)計(jì)

2、師在結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和用電需求進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)。以下就建筑電氣供配電設(shè)計(jì)進(jìn)行探討分析。 1 建筑電氣的供電電壓 建筑電氣的供電電壓主要取決于用電負(fù)荷的大小、供電距離的遠(yuǎn)近、供電線路的回路數(shù)、用電單位的遠(yuǎn)景規(guī)劃，當(dāng)?shù)毓搽娋W(wǎng)現(xiàn)狀和它的發(fā)展規(guī)劃以及經(jīng)濟(jì)合理等因素考慮決定。用電設(shè)備容量在250kw或需用變壓器容量在160kva以上者應(yīng)以高壓方式供電，一般采用10kv；用電設(shè)備容量在250kw或需用變壓器容量在160kva及以下者，應(yīng)以低壓供電，一般采用220v/380v。當(dāng)線路電流不超過30a的照明負(fù)荷時，可用220v單項(xiàng)供電，否則應(yīng)采用380v/220v三相四線制供電。需要雙回電源線路供電時，一般應(yīng)

3、采用同級電壓。 2 建筑電氣的電力負(fù)荷 2.1電力負(fù)荷的計(jì)算方法。負(fù)荷計(jì)算的目的在于盡量準(zhǔn)確地求出建筑所需的總負(fù)荷和負(fù)荷等級、類別，算出各支部的分負(fù)荷，以作為向供電部門申請電源和擬定供配電系統(tǒng)、選擇設(shè)備、電器、導(dǎo)體、計(jì)算電壓損失、功率損失、電能損失、無功率補(bǔ)償?shù)囊罁?jù)。（1）在方案設(shè)計(jì)階段一般應(yīng)采用單位指標(biāo)法；在初步設(shè)計(jì)及施工圖設(shè)計(jì)階段一般應(yīng)采用需要系數(shù)法；對于住宅工程，在其設(shè)計(jì)的各個階段均可采用單位指標(biāo)法。（2）用電設(shè)備臺數(shù)較多且各臺設(shè)備容量相差較小時，宜采用需用系數(shù)法。該法一般用于干線和配變電所的電力負(fù)荷計(jì)算。（3）用電設(shè)備臺數(shù)少且各臺設(shè)備容量相差較大時，宜采用二項(xiàng)式法。該法一般用于干線和配

4、電（屏）箱的電力負(fù)荷計(jì)算。為了在設(shè)計(jì)時便于使用負(fù)荷計(jì)算的成果，計(jì)算一般應(yīng)以變壓器為單位，按一般動力、重要動力、保安動力、一般照明、重要照明、保安照明六部分進(jìn)行。 2.2電力負(fù)荷的分級與分類。（1）電力負(fù)荷的分級。根據(jù)電力負(fù)荷因事故中斷供電后，在政治上造成影響或在經(jīng)濟(jì)上造成損失的程度，可將負(fù)荷分為一、二、三級。造成的影響、損失程度越大，對供電可靠的要求就越高。不同行業(yè)因使用的設(shè)備不同，有不同的分級規(guī)定，見建筑電氣電氣設(shè)計(jì)規(guī)范。（2）電力負(fù)荷的分類。根據(jù)國內(nèi)電價制度，對于建筑電氣的用電采用照明電價和非工業(yè)動力電價兩種電價計(jì)收電費(fèi)的辦法，設(shè)計(jì)中必須把不同電價的負(fù)荷嚴(yán)格分開，保證分別計(jì)費(fèi)的可能。 2.

5、3電力負(fù)荷的供電要求。一級負(fù)荷應(yīng)由兩個獨(dú)立電源供電，保證有一個電源持續(xù)供電。（1）一級負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷，需要考慮一個電源系統(tǒng)在檢修或故障的同時，另一電源系統(tǒng)也發(fā)生故障的嚴(yán)重情況，所以除上述兩個電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源。應(yīng)急電源系統(tǒng)可根據(jù)電網(wǎng)的具體條件和負(fù)荷本身允許中斷供電的時間，采取獨(dú)立發(fā)電機(jī)組，電網(wǎng)中的第三路獨(dú)立電源、蓄電池或其組成的交流不間斷電源裝置。（2）二級負(fù)荷的供電系統(tǒng)應(yīng)在變壓器或線路常見故障時不中斷供電或中斷供電后能迅速恢復(fù)供電。（3）三級負(fù)荷對供電無特殊要求，僅保證其正常情況下的用電。 3 供配電所的設(shè)計(jì) 供配電所是建筑電氣的供電中樞，其設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括以下幾方面： 3.

6、1供配電所選址。為了節(jié)約電能與減少有色金屬消耗量，通常應(yīng)盡可能使高壓深入負(fù)荷中心。為了保證供電的穩(wěn)定可靠和操作的簡便易行，應(yīng)該將配變電所設(shè)置在電力負(fù)荷較為集中的部位。一般都會將其設(shè)置在地下一層或者是首層，但是不可以設(shè)置在衛(wèi)生間或者是淋浴間的下方以及經(jīng)常積水區(qū)域的附近，防止漏水或者是周圍積水的淹沒對其造成損害。但在建筑高度甚高和大容量負(fù)荷相當(dāng)分散的情況下，也可分散布置多處供配電所，其布置方案應(yīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。一般工程中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，最好將供配電所安排在地下一層。 3.2進(jìn)行供配電所負(fù)荷計(jì)算與無功功率補(bǔ)償計(jì)算，確定無功補(bǔ)償容量。確定變壓器型號、臺數(shù)、容量。進(jìn)行主接線方案選擇。 3.3根據(jù)供

7、配電所供電的負(fù)荷性質(zhì)及其對供電可靠性的要求，進(jìn)行負(fù)荷分級，從而確定所需的獨(dú)立供電電源個數(shù)與供電電壓等級，并確定是否設(shè)置應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)組。一般工程系統(tǒng)供配電按三級負(fù)荷要求設(shè)計(jì)，消防設(shè)備及部分重要負(fù)荷按二級負(fù)荷供電。由區(qū)域變電站不同母線引兩路10kv電源進(jìn)行供電。由于供電要求不高，所以不必設(shè)置應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)組。 3.4短路電流計(jì)算與開關(guān)設(shè)備選擇。二次回路方案的確定，繼電保護(hù)的選擇與整定計(jì)算。操作電源的選擇、計(jì)量與測試。 4 建筑電氣高低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4.1高壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)多采用放射式系統(tǒng)，以增強(qiáng)其供電可靠性與控制的靈活性。對于有多處變壓器分散設(shè)置的大型建筑電氣，高壓配電網(wǎng)絡(luò)

8、也可采用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。主要設(shè)計(jì)任務(wù)：一是確定配電電壓與配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；二是進(jìn)行配電干線負(fù)荷計(jì)算；三是選擇開關(guān)設(shè)備并進(jìn)行短路校驗(yàn)；四是擬定二次回路方案并進(jìn)行繼電保護(hù)整定計(jì)算；五是選擇高壓電纜截面、形式并確定配電干線路徑與敷設(shè)方式。 4.2低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。低壓配電系統(tǒng)是建筑電氣供配電系統(tǒng)的基本組成部分，無論就其重要性或工程量而言，都有舉足輕重的地位。主要設(shè)計(jì)任務(wù)：一是確定低壓配電方式與配電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，主要內(nèi)容是豎直配電干線與水平配電干線的個數(shù)、位置與走向；二是進(jìn)行分干線與干線的負(fù)荷計(jì)算，選擇開關(guān)設(shè)備及導(dǎo)線、電纜、封閉式母線的截面與形式；三是選擇保護(hù)裝置，進(jìn)行保護(hù)整定計(jì)算并保證其級間的選擇性配合，以防

9、止穿越性跳閘；四是確定線路敷設(shè)方式，進(jìn)行電氣豎井與配電小間的設(shè)計(jì)；五是進(jìn)行低壓無功補(bǔ)償容量的計(jì)算以及補(bǔ)償方式與調(diào)節(jié)方式的選擇，功率因數(shù)按規(guī)定應(yīng)補(bǔ)償?shù)?.9-0.95。無功補(bǔ)償都采用集中補(bǔ)償方式。為降低變壓器容量，多集中裝設(shè)在低壓側(cè)，與配電屏放在一起，但必須采用干式移相電容器；六是按需配置電氣測量與電能計(jì)量裝置；七是進(jìn)行保護(hù)接地、重復(fù)接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；八是節(jié)能設(shè)計(jì)，節(jié)能降耗已經(jīng)成為了現(xiàn)代社會發(fā)展的主要潮流，在建筑的配電設(shè)計(jì)方面，更要體現(xiàn)出節(jié)約用電的設(shè)計(jì)理念，這對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有重要的影響。在對建筑電氣進(jìn)行配電設(shè)計(jì)時，在考慮到供電穩(wěn)定可靠的前提下，要最大程度的降低能源的損耗，采用經(jīng)濟(jì)合理的方式進(jìn)行配電設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的思想理念。 5 結(jié)束語 在進(jìn)行建筑電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，應(yīng)當(dāng)同時注意其經(jīng)濟(jì)性與技術(shù)性，以保證建筑供電的整體可靠性與安全性為目的，并為建筑中各設(shè)備、線路的安裝、配置與運(yùn)行提供一定的途徑，確保此供配電系統(tǒng)能滿足本建筑中的各用電設(shè)備