民用建筑供配電設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性分析

劉磊靜

摘 要：現(xiàn)如今，我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展速度非常快，而在快速進(jìn)步和發(fā)展的過(guò)程中，建筑工程對(duì)于其供配電線路方面的設(shè)計(jì)也提高了標(biāo)準(zhǔn)，供配電設(shè)計(jì)在民用建筑中有著十分重要的作用，其能保障建筑物整體的電量供應(yīng)充足。但是在現(xiàn)階段的民用建筑供配電設(shè)計(jì)中，還存在著一些問(wèn)題導(dǎo)致了設(shè)計(jì)實(shí)效性較差，且在實(shí)際施工中的狀況與原先設(shè)計(jì)圖要求存在較大差別，還不能做到節(jié)約資金成本和能源消耗等，所以還在諸多方面需要改善。總的來(lái)說(shuō)，民用建筑供配電設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)化的工程，其對(duì)配電設(shè)施以及電器都要進(jìn)行分類(lèi)處理，并對(duì)公路供電進(jìn)行細(xì)致的線路設(shè)計(jì)，對(duì)于其中設(shè)計(jì)要點(diǎn)還要及時(shí)分析研究，并進(jìn)行更正和完善。在本文中，筆者在總結(jié)自身工作經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)民用建筑供配電設(shè)計(jì)的可靠性和經(jīng)濟(jì)方法展開(kāi)探討。

關(guān)鍵詞：民用建筑;供配電設(shè)計(jì);經(jīng)濟(jì)性;可靠性

1分析民用建筑供配電的可靠性

1.1系統(tǒng)的可靠性。為了避免發(fā)生安全事故，建筑供配電設(shè)計(jì)需要從可靠性設(shè)計(jì)角度入手，謹(jǐn)遵設(shè)計(jì)要點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求，以此來(lái)提升民用建筑供配電設(shè)計(jì)的安全。另外，建筑系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其中涉及很多高壓、低壓配電系統(tǒng)等，設(shè)計(jì)過(guò)程中需明確可靠性標(biāo)準(zhǔn)。隨著用電負(fù)荷的不斷變化，需要保證各項(xiàng)操作具有較高的連續(xù)性，并嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行設(shè)計(jì)工作。設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)能力與可靠性存在直接關(guān)系，只有設(shè)計(jì)能力得到提升，才能有效保證對(duì)建筑物的供電。

1.2優(yōu)化電力負(fù)荷系統(tǒng)。在進(jìn)行民用建筑供配電設(shè)計(jì)之前，設(shè)計(jì)人員需要深入了解建筑電力的負(fù)荷等級(jí)，并按照供配電設(shè)計(jì)要求來(lái)保證整個(gè)系統(tǒng)的可靠性?？紤]系統(tǒng)設(shè)計(jì)形式要求，工作人員可以按照具體的劃分標(biāo)準(zhǔn)劃分和確定等級(jí)。比如在一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)負(fù)荷系統(tǒng)確定過(guò)程中，如果在某一情況下供電設(shè)備無(wú)法繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，則很容易導(dǎo)致人員損傷，甚至還會(huì)擾亂公共場(chǎng)所的運(yùn)行秩序。在一級(jí)負(fù)荷中，設(shè)計(jì)人員可以設(shè)計(jì)兩個(gè)電源，以此保證設(shè)計(jì)過(guò)程中的獨(dú)立用電。除了主電源外，還需要對(duì)備用電源進(jìn)行合理準(zhǔn)備，并根據(jù)整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行要求確定供電時(shí)間段。除此之外，如今的系統(tǒng)設(shè)計(jì)形式極為特殊，包括很多獨(dú)立電源和蓄電池，一旦二級(jí)負(fù)荷系統(tǒng)停止通電，將會(huì)為相關(guān)企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。此時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要保證常態(tài)下的持續(xù)供電，優(yōu)化動(dòng)力負(fù)荷系統(tǒng)的可靠性。

1.3可靠性分析的方式。在民用建筑的供配電系統(tǒng)中，可以采取多種不同方法對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的可靠性進(jìn)行分析，主要包括模擬法、解析法以及人工智能法。利用模擬法對(duì)民用建筑的可靠性進(jìn)行分析時(shí)，還可以進(jìn)一步細(xì)分為混合法和蒙特卡洛模擬法兩種不同的類(lèi)型。模擬法主要是通過(guò)采用隨機(jī)設(shè)定過(guò)程的方法，將反復(fù)生成的時(shí)間序列進(jìn)行統(tǒng)計(jì)量和估計(jì)量的參數(shù)計(jì)算。在進(jìn)行系統(tǒng)分析研究后，統(tǒng)計(jì)各項(xiàng)參數(shù)的分布特征。在民用建筑領(lǐng)域應(yīng)用此種數(shù)據(jù)模擬計(jì)算方法，需要重視模擬次數(shù)所具有的隨機(jī)性特征。因?yàn)檫@一特征同系統(tǒng)本身的計(jì)算規(guī)模、結(jié)構(gòu)和大小等都不存在直接聯(lián)系，且收斂速度、問(wèn)題維數(shù)等之間也不存在直接聯(lián)系。所以，該可靠性分析方法受到外界條件的干擾較少，統(tǒng)計(jì)和計(jì)算結(jié)果的可靠性突出。在應(yīng)用解析法對(duì)民用建筑的可靠性進(jìn)行分析的過(guò)程中，可以通過(guò)對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和不同系統(tǒng)功能的實(shí)際聯(lián)系進(jìn)行分析，掌握系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和不同系統(tǒng)功能之間的數(shù)學(xué)模型關(guān)系。之后通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解和分析，從而得出該模型對(duì)于系統(tǒng)可靠性指標(biāo)分析所能提供的數(shù)據(jù)和信息支持。另外，還可以利用先進(jìn)的人工智能方法手段，提升分析工作的精準(zhǔn)度。一般來(lái)說(shuō)，人工智能方法主要是借助生物處理模式進(jìn)行仿真模擬分析的方法。在民用建筑的供配電系統(tǒng)中對(duì)其進(jìn)行合理應(yīng)用，將較為復(fù)雜的供配電過(guò)程轉(zhuǎn)化為更加簡(jiǎn)單、便捷的方法。這一過(guò)程中，人工智能方法能夠有效提升供配點(diǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行和檢測(cè)效率。綜合運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、遺傳算法等，可進(jìn)一步提升人工智能方法的具體應(yīng)用效果。

2探討民用建筑供配電設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性

2.1做好電氣節(jié)能設(shè)計(jì)。整體來(lái)看，民用建筑的供配電設(shè)計(jì)需要充分體現(xiàn)節(jié)能性，還要與國(guó)家發(fā)展對(duì)能源節(jié)約的要求相符。例如在民用建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，人們需要對(duì)用電消耗指標(biāo)進(jìn)行合理確定，之后按照具體的要求和方案，選擇配電方案。具體地，可利用效率較高的變壓器、節(jié)能燈具等，最大程度地降低電能的損耗量，實(shí)現(xiàn)節(jié)約用電。節(jié)能設(shè)計(jì)是經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)中的重要標(biāo)準(zhǔn)，如果電氣設(shè)備的使用數(shù)量過(guò)多，勢(shì)必會(huì)造成企業(yè)投資成本的大幅提升。此時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該深入分析事故出現(xiàn)的原因，在保證經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，精確計(jì)算電氣設(shè)備的供電參數(shù)，并將實(shí)際的電氣產(chǎn)品作為計(jì)算依據(jù)，避免因?yàn)樾吞?hào)問(wèn)題增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。

2.2減少低壓柜出線回路的方法。在民用建筑工程供配電設(shè)計(jì)過(guò)程中，工作人員首先要明確負(fù)荷的種類(lèi)，將同一區(qū)域中的相同性質(zhì)負(fù)荷進(jìn)行規(guī)整，利用低壓母線反饋一個(gè)新的供電回路。同一區(qū)域主要代表同一層，也指不同樓層的相同軸線位置，這樣便可以降低低壓柜的出線回路，有效降低低壓柜裝置設(shè)計(jì)數(shù)量，降低相關(guān)企業(yè)在供配電線路設(shè)計(jì)中的成本。但是，這樣同樣存在很多劣勢(shì)。例如，如果出線端存在故障，很容易引起大范圍斷電。又如，實(shí)際生活中，如果民用建筑一年以上沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)斷電情況，則該建筑的電源進(jìn)線功率一般較大，電氣設(shè)備的性能也會(huì)越來(lái)越好。一般情況下，如果沒(méi)有出現(xiàn)電氣故障，整條線路可以不采取檢修措施。因此，對(duì)回路出線進(jìn)行大容量設(shè)計(jì)的方式是可行的，也是保持民用建筑供配電線路設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性的有效措施之一。

2.3協(xié)調(diào)電力負(fù)荷。電力負(fù)荷具體可以細(xì)分為，一級(jí)、二級(jí)以及三級(jí)負(fù)荷。其中，一級(jí)負(fù)荷若出現(xiàn)供電中斷等問(wèn)題時(shí)，會(huì)對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)、政治以及公共安全等方面造成嚴(yán)重威脅。不僅如此，一級(jí)負(fù)荷無(wú)法正常供電，還會(huì)對(duì)居民的人身和財(cái)產(chǎn)安全等造成嚴(yán)重危害。通常情況下，一級(jí)負(fù)荷需要有兩個(gè)相互獨(dú)立的電源進(jìn)行供電，以保證其中一個(gè)電源發(fā)生配電故障時(shí)，另一個(gè)電源仍能保持穩(wěn)定供電。此外，為了進(jìn)一步強(qiáng)化一級(jí)電源在供配電環(huán)節(jié)中的穩(wěn)定性，還可以通過(guò)增設(shè)備用應(yīng)急電源的方法，根據(jù)實(shí)際電源負(fù)荷以及具體應(yīng)用條件，安裝相應(yīng)的獨(dú)立發(fā)電機(jī)組，配合蓄電池、第三方獨(dú)立電源等不間斷電源裝置，有效提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在對(duì)二級(jí)負(fù)荷和三級(jí)負(fù)荷進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可以采用變壓器線路或者線路故障不間斷供電的方法對(duì)線路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。因?yàn)槿?jí)負(fù)荷對(duì)于供電設(shè)備和線路質(zhì)量沒(méi)有明顯的特殊性要求，所以只需要保持線路暢通和供電系統(tǒng)穩(wěn)定，即可維護(hù)其正常用電。

2.4優(yōu)化配電設(shè)施。在進(jìn)行建設(shè)和管理的過(guò)程中，還可以通過(guò)優(yōu)化配電所的選址、設(shè)施等方法，增強(qiáng)民用建筑線路設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。比如通過(guò)對(duì)配電所的配置進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)規(guī)劃，有利于在現(xiàn)代建設(shè)過(guò)程中，進(jìn)一步擴(kuò)大配電所對(duì)民用建筑的積極影響。配電所主要由高壓配電室、變壓配電室、電容器室、材料工具室、控制室、夜班休息室以及檢修場(chǎng)地等不同環(huán)節(jié)組成。實(shí)際建設(shè)時(shí)，工作人員可以根據(jù)不同地區(qū)的具體發(fā)展情況，選擇更加合理的配置方法，從而提升不同科室之間的配合效率，達(dá)到優(yōu)化建設(shè)需求和提升發(fā)展水平的效果。其中，需要重點(diǎn)關(guān)注的是，在對(duì)變壓配電室、電容器室以及控制室等進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)房屋和門(mén)窗的封閉性進(jìn)行優(yōu)化處理，避免因?yàn)閯?dòng)物、風(fēng)雪等因素對(duì)室內(nèi)的控制設(shè)備造成不必要的損害。

結(jié) 語(yǔ)

總之，在進(jìn)行民用建筑供配電設(shè)計(jì)時(shí)要依據(jù)實(shí)際情況，做好可靠性和經(jīng)濟(jì)性兩方面原則，并對(duì)此進(jìn)行深入研究和創(chuàng)新，在滿足于居民供電需求時(shí)，確保供配電線路運(yùn)行的正常和穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)

[1] 毛愷.高層建筑電氣設(shè)計(jì)低壓供配電系統(tǒng)的可靠性解析[J].科技風(fēng)，2018（36）：228.