高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

侯石超

江蘇省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 江蘇南京 210001

從高層建筑的角度上來說，電氣工程中供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案是否科學(xué)與完善，將在很大程度上影響建筑電氣功能的實(shí)用性與有效性，同時(shí)也會(huì)間接影響系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性水平。因此，促進(jìn)高層建筑電氣工程質(zhì)量水平的提升，不斷優(yōu)化供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，是設(shè)計(jì)單位、開發(fā)商以及業(yè)主單位的共同要求。實(shí)踐工作中，相關(guān)人員必須緊密結(jié)合高層建筑電氣工程實(shí)際情況，在把握設(shè)計(jì)原則的基礎(chǔ)之上，落實(shí)供配電系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以體現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的有效性與可靠性。

1 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

1.1 運(yùn)行質(zhì)量

供配電系統(tǒng)線路運(yùn)行質(zhì)量必須緊密結(jié)合相關(guān)人員的用電質(zhì)量與用電安全，促進(jìn)能源使用程度以及利用效率的提升，在電能質(zhì)量同等條件下最大限度發(fā)揮用電優(yōu)勢(shì)。供配電顯露設(shè)計(jì)前必須充分了解高層建筑實(shí)際情況，設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)高度契合業(yè)主需求以及建筑要求，以確保電能供應(yīng)的重組與安全，預(yù)防超負(fù)荷問題的發(fā)生。需要特別注意的一點(diǎn)是，在高層建筑建設(shè)速度與規(guī)模不斷加快的背景下，供配電線路設(shè)計(jì)成為保證建筑安全的重要工作內(nèi)容之一，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)主動(dòng)且積極的展開探索，以形成全新且有效的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)[1]。

1.2 運(yùn)行效率

供配電線路設(shè)計(jì)方案應(yīng)當(dāng)在保障線路工作效率的前提條件下，對(duì)線路中不必要的能源損耗問題進(jìn)行嚴(yán)格控制，促進(jìn)線路使用效率的提升，通過合理應(yīng)用電子技術(shù)與資源的方式，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)建筑電路運(yùn)行狀態(tài)，以免線路敷設(shè)距離過長(zhǎng)對(duì)傳輸能源產(chǎn)生不良影響，同時(shí)線路設(shè)計(jì)方案中也需要對(duì)電氣設(shè)備使用功率作出明確規(guī)定，以免電氣工程中大功率設(shè)備運(yùn)行對(duì)線路安全性產(chǎn)生威脅。

2 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 變壓器設(shè)計(jì)

為保障高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠與安全，需要納入對(duì)變壓器運(yùn)行因素的考量，評(píng)估變壓器材質(zhì)類型對(duì)能耗水平的影響，以盡可能節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本，降低能源消耗。一般經(jīng)驗(yàn)顯示，變壓器運(yùn)行狀態(tài)達(dá)到最優(yōu)水平，所對(duì)應(yīng)裝置負(fù)荷率在70%～85%范圍內(nèi)，長(zhǎng)時(shí)間維持該狀態(tài)運(yùn)行，對(duì)緩解變壓器裝置工作壓力，促進(jìn)變壓器承載力水平提升有重要意義，還兼顧了整個(gè)供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。考慮到高層建筑電氣工程運(yùn)行使用具有周期性以及多變性的額特點(diǎn)，因此必須動(dòng)態(tài)調(diào)整變壓器運(yùn)行狀態(tài)，考慮時(shí)期、時(shí)節(jié)對(duì)變壓器運(yùn)行的影響，從時(shí)間角度予以區(qū)分，一來能夠促進(jìn)變壓器運(yùn)行成本的下降，二來能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)用電資源的高效節(jié)約。需要特別注意的一點(diǎn)是，高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)內(nèi)部日間工作時(shí)間段變壓器負(fù)荷水平較高，此時(shí)可以通過投入獨(dú)立變壓器裝置的方式作為日間變壓器使用，以滿足供配電系統(tǒng)在晝夜時(shí)間點(diǎn)上的差距，促進(jìn)電力損耗的合理控制，并從根本上緩解變壓器裝置面臨的負(fù)荷水平過高以及運(yùn)行壓力過大問題。

2.2 配電箱設(shè)計(jì)

參考供配電系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)的有關(guān)要求，配電箱應(yīng)結(jié)合實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)配置相應(yīng)開關(guān)的保護(hù)裝置以及各類儀表輔助設(shè)施，有關(guān)電氣元件應(yīng)當(dāng)在半封閉-封閉狀態(tài)柜體或保護(hù)屏內(nèi)完成集合。正常情況下，供配電系統(tǒng)電路可以通過投入自動(dòng)開關(guān)裝置或以手動(dòng)方式進(jìn)行分段，一旦發(fā)生運(yùn)行故障，可以及時(shí)隔離故障區(qū)段并發(fā)出相應(yīng)報(bào)警指令。發(fā)配變電所還可以各類測(cè)量?jī)x表為依據(jù)現(xiàn)實(shí)配電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)，并依托于信號(hào)裝置現(xiàn)實(shí)運(yùn)行參數(shù)偏離情況[2]。

2.3 低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

低壓配電系統(tǒng)是高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)中的一大關(guān)鍵構(gòu)成部分，電氣設(shè)計(jì)時(shí)候必須綜合對(duì)相關(guān)電氣保護(hù)措施的考量，以更好的發(fā)揮低壓配電系統(tǒng)的相關(guān)功效，預(yù)防安全事故的發(fā)生。高層建筑應(yīng)當(dāng)在供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中著重關(guān)注接地保護(hù)設(shè)計(jì)問題，完善接地保護(hù)措施，預(yù)防低壓配電系統(tǒng)受外部因素的干擾而對(duì)正常供電性能產(chǎn)生不良影響。既往報(bào)道中顯示，高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)中的低壓配電系統(tǒng)接地模式包括IT、TN 以及TT 這幾種類型，為避免漏電事故的發(fā)生對(duì)人員、設(shè)備安全性產(chǎn)生影響，需要在低壓配電保護(hù)柜內(nèi)配置相應(yīng)的漏電斷路器裝置，這對(duì)于促進(jìn)高層建筑整體用電安全性水平的提升是非常重要的[3]。

2.4 防火報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

火情防控是高層建筑電氣工程供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的一大工作重點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)火警自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，以保障高層建筑供配電系統(tǒng)運(yùn)行的安全與可靠。具體到實(shí)踐工作中，應(yīng)通過科學(xué)合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，確保系統(tǒng)具備包括異常問題防控、災(zāi)情數(shù)據(jù)整合以及消防設(shè)備自啟動(dòng)等在內(nèi)的相關(guān)功能。設(shè)計(jì)過程中必須充分考慮建筑架構(gòu)特征以及供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方位特點(diǎn)，確保防火報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)劃的清晰與有效。如通過配置感溫探測(cè)器裝置以及感煙探測(cè)器裝置的方式，依托于設(shè)備動(dòng)態(tài)監(jiān)控高層建筑消防通道、發(fā)配電室、安全出口等關(guān)鍵區(qū)位的具體狀態(tài)，也可通過配置險(xiǎn)情控制裝置的方式，聯(lián)動(dòng)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，保證指令執(zhí)行的有效性，為供配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定基礎(chǔ)[4-5]。

3 結(jié)語(yǔ)

高層建筑負(fù)荷水平長(zhǎng)期維持在較高狀態(tài)，電氣工程供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作顯得至關(guān)重要。工作人員需要反復(fù)推敲供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，確保顯露選擇正確，防火功能可靠，用電安全節(jié)約，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。本文上述分析中嘗試圍繞高層建筑電氣工程中有關(guān)供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問題進(jìn)行分析與探討，希望能夠引起業(yè)內(nèi)有關(guān)人士的關(guān)注與重視。