現(xiàn)代高層建筑供配電設(shè)計研究

1、現(xiàn)代高層建筑供配電設(shè)計研究 現(xiàn)代高層建筑供配電設(shè)計研究 摘要:隨著城市的快速開展，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?，F(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。 關(guān)鍵詞:高層建筑；供配電；設(shè)計要點 Abstract: Wit

2、h the rapid development of the city, such as bamboo shoots after a spring rain 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 able t

3、o 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 operation of the building energy source, has long been highly valued by the design department. This paper discu

4、sses in detail the high-rise building distribution points to in the system design, focusing on the key contents related to the design of distribution system, through the study of distribution mode of power supply and distribution system, load calculation and selection of transformer, in order to imp

5、rove the design of distribution system quality. Key words: high-rise building; power supply; design points 中圖分類號: TU97 0 前言 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)濟開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。在科技高度興旺的今天，高層建筑的

6、電氣化水平應(yīng)經(jīng)到達了一個相對高的高度，電梯、空調(diào)、閉路線路、播送 、給排水、防雷接地極照明燈平安效勞系統(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)成為了高層建筑不可分割的一個重要組成局部。作為一種舒適性佳、平安性好、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，嚴重時危及居住者生命與財產(chǎn)平安。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)

7、計，以保障高層建筑供配電系統(tǒng)平安可靠地運行，促進高層建筑設(shè)計功能的實現(xiàn)，為人們創(chuàng)立一個舒適平安的居住環(huán)境。 1 現(xiàn)代高層建筑常用的供配電系統(tǒng) 現(xiàn)代高層建筑不同于普通建筑，其對建筑平安性能的要求更高。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

8、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，比方在供電網(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，假設(shè)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，一些高層建筑在建立發(fā)電機組供電的根底上，又設(shè)置不間斷電源

9、裝置，以提高重要負荷用電的可靠性。不間斷電源裝置主要應(yīng)用在對連續(xù)供電要求極高或中斷供電時間要求為毫米級的供電系統(tǒng)中。 2 現(xiàn)代高層建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計要求 現(xiàn)代高層建筑在進行供配電系統(tǒng)設(shè)計中，要嚴格遵循國家相關(guān)標準標準，使最終的設(shè)計效果到達預(yù)定要求。供配電系統(tǒng)設(shè)計具體要到達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)計的平安性。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)量到達國家相關(guān)標準要求；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

10、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)平安性設(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。 3 現(xiàn)代高層建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計 3.1 負荷等級 高層建筑建筑空間大，能夠容納大量的人員及設(shè)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

11、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消防用電設(shè)置為一級負荷，二類建筑中的消防用電那么視為二級負荷，而對于超高層建筑而言，應(yīng)當將其消防用電劃為一級負荷。當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，假設(shè)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。 3.2 供電電源電壓、主結(jié)線、負荷計算及變壓器選擇 高層建筑因其負荷較大的特點，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。

12、現(xiàn)階段我國大陸區(qū)域的供電電壓通常設(shè)置為10千伏，在局部地區(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，所以筆者對當代的高層建筑供電電壓選擇更傾向于20千伏。 高層建筑供配電系統(tǒng)高壓供電所采用的主結(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

13、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。 3.3 合理選擇變配電所的位置 城市土地是極為珍貴的，高層建筑公用工程設(shè)施比方水泵房、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，目的是防止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)該遵循以下原那么：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，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)境要少塵枯燥；四、配電所要遠離積水區(qū)域。而對于變電所的選擇而言，那么應(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。 4 結(jié)語 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)立了一個舒適的生活、工作環(huán)境，同時也促進了經(jīng)濟的開展，為城市添加了一道獨特的風景線。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)的平安運行，實現(xiàn)高層建筑各項功能，以便更好地效勞于建