探究供配電技術在高層建筑中的運用

1、    探究供配電技術在高層建筑中的運用    石俊杰摘要：隨著城市化進程的不斷加快，城市的建筑越來越高，高層建筑顯現(xiàn)出層高、大的特點，齊全居住、商業(yè)、辦公為一體的功能化，而在這些高層建筑中各種高端的家用電器設備被廣泛應用，內(nèi)部配套電氣設備的數(shù)量對用電需求造成了嚴峻的問題，所以，在高層建筑中供配系統(tǒng)應當合理科學，而提高高層建筑中供配系統(tǒng)可靠性方法就是不斷提高供配電技術。本文從高層建筑對供配電系統(tǒng)的需求著手，對供配電技術在高層建筑中的運用進行研究分，以供參考。關鍵詞：供配電技術；高層建筑；運用一、高層建筑對供配電系統(tǒng)的需求1、基本需求高層建筑由于建筑空間大

2、、功能復雜且用電設備多，所以它對供配電系統(tǒng)具有供配電可靠性高、持續(xù)性強、安全穩(wěn)定、技術先進、經(jīng)濟合理等高要求。一般來說，高層建筑都是大負荷用電戶，所以通常以一級負荷的要求來規(guī)劃供配電。除了保障建筑內(nèi)的日常電氣設備運行，之所以定級為一級負荷還因為它要承擔消防供配電系統(tǒng)、排煙設施、電梯、照明和污水處理等設備的運行，保證建筑在遭遇火災等大型事故時可以自我救助，也為消防機構在建筑內(nèi)展開救援提供了良好環(huán)境。上述這些電氣設備系統(tǒng)都要求供配電系統(tǒng)具有超高的連續(xù)性，所以為了避免電源在關鍵時刻出現(xiàn)問題，高層建筑內(nèi)都會設計雙電源互投供電，以樹干式與放射式的配電模式來保障高層建筑的絕對安全。2、高層建筑供配電系統(tǒng)的

3、技術作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，供配電系統(tǒng)涉及了電力系統(tǒng)中電能的配送和使用兩個環(huán)節(jié)?？紤]到供配電系統(tǒng)是直接面向于超高層建筑中的使用者及電氣設備的，所以必須考慮供配電系統(tǒng)的安全可靠性。在供配電系統(tǒng)中，功率流動方向一般都是從電源向用戶端的單向流動，這就是電能通過降壓的分配方式傳送給用戶的用電設備，產(chǎn)生電能供人使用。目前在我國，供配電系統(tǒng)的電壓都在110kv或以下。所以在對供配電系統(tǒng)進行設計時，一定要按照負荷的性質(zhì)、用電量的大小來安排所供電地區(qū)的電力分配情況，結(jié)合實際設計方案。而且這種供配電方案的設計要考慮其長久性，使它具備一定的可持續(xù)性發(fā)展可能性。二、高層建筑供配電系技術問題1、接線問題從實踐來看

4、，當前國內(nèi)的很多中小型小區(qū)中的高壓供配電系統(tǒng)，主要采用的是單電源的單母線分段接線方式，這是當前建筑內(nèi)的一種主要接線方式；建筑內(nèi)所采取的該種接線方式所建立的供配電系統(tǒng)表現(xiàn)出接線簡單、維護簡便以及安全可靠等特點，尤其對中小型住宅小區(qū)的供配電系統(tǒng)比較適合。但實踐中我們發(fā)現(xiàn)該方案具有一個非常大的缺陷，即系統(tǒng)的主供電源通常只有一根10kv 的供電線路，所有其供電能力十分有限。當建筑中的居民達到了一定數(shù)量以后，只有這一根供電線路是難以真正滿足實際用電需求的。2、負荷問題一般而言，正常情況下小區(qū)供配電系統(tǒng)維持一般性停電沒有問題，但如果建筑內(nèi)的用戶用電負荷量突然持續(xù)地增長，那么供電電纜及住戶配電裝置和相關設備

5、、導線等，將會受到非常嚴峻的考驗。從這一點也可以說明，在電氣規(guī)劃的設計過程中，具有一定的超前意識是非常有必要的，且小區(qū)內(nèi)的住戶配電設施技術也應當進行相應的改造。具體選用哪一種供電方式和方法，一定要充分地結(jié)合配電系統(tǒng)的實際規(guī)劃狀況進行規(guī)劃和處理。三、高層建筑中的供配電技術1、電力負荷的計算負荷計算的目的在于盡量準確地求出建筑所需的總負荷和負荷等級、類別，算出各支部的分負荷，以作為向供電部門申請電源和擬定供配電系統(tǒng)、選擇設備、電器、導體、計算電壓損失、功率損失、電能損失、無功率補償?shù)囊罁?jù)。（1）在方案設計階段一般應采用單位指標法；在初步設計及施工圖設計階段一般應采用需要系數(shù)法；對于住宅工程，在其設

6、計的各個階段均可采用單位指標法。（2）用電設備臺數(shù)較多且各臺設備容量相差較小時，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荷計算。（3）用電設備臺數(shù)少且各臺設備容量相差較大時，宜采用二項式法。該法一般用于干線和配電（屏）箱的電力負荷計算。為了在設計時便于使用負荷計算的成果，計算一般應以變壓器為單位，按一般動力、重要動力、保安動力、一般照明、重要照明、保安照明六部分進行。2、供配電的選擇和配置高層建筑物一般采用一、二級負荷，組成高層建筑物的供電電源應由兩個或以上兩個，在確定供電電源，必須考慮負荷級別電力系統(tǒng)，對供電情況和用電容量的條件來確定供電電源的數(shù)量。同時考慮投資費、年運行費和計算

7、年限期末固定資產(chǎn)余值的最小化，也要滿足安全可靠和經(jīng)濟。使用的電容量較大或者有高壓用電設備如果是一級負荷，應相應選擇兩路電壓（兩個供電電源）。如果對電容量需求不大，可以選取第二低位電源。所以，設計應該充分考慮建筑實際的用電負荷，一級負荷的供電前提，應安裝應急發(fā)電機組以備供電不足，只是用電照明可以安裝蓄電池組作為備用電源。二級負荷的供電系統(tǒng)中，選擇供電電源可以按照以下方式，變壓器發(fā)生故障時，沒有中斷供電系統(tǒng)，并且中斷后，快速的恢復供電功能。因此，二級負荷的供電系統(tǒng)應兩個回路電流的引導，防止局部發(fā)熱而引起火災。在一些高層建筑物集于商場、酒店、娛樂設施為綜合體的內(nèi)部人群密集應該設置應急電源，防止的電力

8、間斷遭受經(jīng)濟損失。3、保安電源的自動切換高層建筑避免火災隱患，就必須防治確保安全用電。保安電源采用自動切換裝置是保證供電設備的穩(wěn)妥的一種形式。具有以下的優(yōu)勢：1）自動完成保安電源的聯(lián)通與間斷，避開人工操作，具有機敏反應的能力，電路發(fā)生異常，自動斷開電源開關，電源管理自動化程度高，確保整個供電系統(tǒng)的安全可靠性。同時節(jié)省了人力，降低了不必要的損失。2）保安電源往往有兩個發(fā)電機電源，電源發(fā)生故障時，自動切換啟動備用的發(fā)電供電，備用發(fā)電機依靠柴油發(fā)電，在電力供應失效的情況下，維持高層建筑最基本的整修電力。確保建筑功能能夠盡快恢復正常。3）保安電源自動切換自身就是可靠性的措施，避免人工操作中有時用力不當

9、和使用方法不當，導致開關的失靈，減少了故障發(fā)生的概率。4）保安電源自動切換在電力運行狀態(tài)下，做出準確的判斷，依據(jù)開關兩側(cè)的電壓作為判斷，對電壓及電流量化的分析，獲得更為安全的切換保證，比人為估測更準確。5）主電源和備用電源兩個部分組成自動切換電源，采用串聯(lián)線路連接，在相互切換時，切換的速度得以提高，電源的實用性強，避免了切換過程中的風險結(jié)束語綜上所述，隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，高層建筑在不斷發(fā)展，其內(nèi)部的供配電系統(tǒng)設計運用技術也在不斷完善。城市的高層建筑在追求高度的同時也要考慮建筑精度，也就是說，它的供電系統(tǒng)是否與它的高層功能相匹配，是否在技術性上已經(jīng)滿足了安全可靠性。所以在未來的電氣設計與建筑施工中，還要研究和發(fā)現(xiàn)更加可靠的高層建筑電氣設計方案，將高層建筑的供配電系統(tǒng)安全可靠性提升到盡可能的高度，從內(nèi)到外的保證高層建筑質(zhì)量安全及生命財產(chǎn)安全。參考文獻1黃之凡.探究供配電技術在超高層建筑中的運用j.城市建設理論研究（電子版），2015（18）.2趙光明.探究供配電技術在高層建筑中的運用j.城市建設理論研究（電子版），2015（17）.3任榮