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【摘 要】 高层建筑的配电设计给设计人员带来了许多问题，必须根据高层建筑的特点并结合当地供电系统的实际情况为其构建安全可靠、技术先进、经济合理的供配电系统，这将对高层建筑的可靠运行是很有必要的本为就针对目前的问题分析了建筑工程中高层供配电系统。
【关键词】 建筑工程；供配电；系统
【中图分类号】 TU238.4 【文献标识码】 A 【文章编号】 1727-5123（2012）01-061-01
1 高层建筑对供配电系统设计的要求
高层建筑供配电系统的设计，是高层建筑电气设计的重要组成部分，合理与否会影响整个建筑使用功能及安全由于现代高层建筑通常是集办公、娱乐、商业等功能于一身，具有多元化功能，同时与消防、空调、给排水等专业以及与现代化管理手段相配套的设备也相当多，因此在对高层建筑进行供配电系统设计师应根据其本身性质、规模，明确建筑相关电力负荷等级，并结合当地的供电网的实际情况，才能确定高层建筑供电电源的电压等级、电源回路数、专线电源还是公用电源以及是否设置自备电源等对一个高层建筑的供配电系统的设计，除了考虑技术力面，还必须考虑工程投资，运行管理诸力面的因素
2 高层建筑供配电系统设计
供电电压为380/220V，一般接地采用TN-S系统，当某楼为独立建筑物，电源由其他建筑物引来时，接地采用TN-S系统。
低压配电采用树干式和放射式混合配电，地下室负荷较大，从低压配电房采用放射式配电，从低压:配电房到地上各层配电箱采用树干式配电，从层间配电箱至负荷采用放射式配电；大容量干线采用封闭式母线槽，小容量干线采用铜芯塑料电缆；垂直部分沿电缆井敷设，水平部分采用金属桥架或金属线槽敷设，支干线及支线采用阻燃或难燃塑料绝缘导线，放射式采用阻燃或难燃铜芯电缆。
一般动力、照明由低压：配电柜正常电源母线段供电，火灾应急照明、消防电梯、消防水泵、防排烟风机及消防中心等一级负荷采用双回路供电，并在线路末端配电箱处自动切换，一回路引自应急电源母线段，另一回路引自正常电源母线段，双回路电源切换柜为自投自复，设电气和机械联锁。
3 高层建筑供配电系统设计
3.1 负荷等级的确定和各级负荷容量的计算负荷等级的确定应按有关规范进行，一般情况下，高层建筑负荷等级也可按以下确定：一级负荷包括疏散楼梯、消防电梯前室及地下室的应急照明、消防水泵、排烟风机、消防电梯等；二级负荷包括部分客梯电力、生活泵电力；三级负荷包括一、二级负荷以外的其他用电负荷。
根据负荷用途的小同，将用电负荷划分为商业用电和住宅用电，由于商业用电与住宅用电的计费标准小同，一般分别设置商业变配电房与住宅变配电房，商业用电包括商铺用电、售楼部和会所用电、地下室照明、动力用电及其他商业用途的负荷，其供电由商业变配电房提供；住宅用电包括住宅相关的照明、动力等的用电，其供电由住宅变配电房提供确定建筑总用电计算负荷的力法主要有负荷密度法、单位容量法和需用系数法，通常习惯使用负荷密度法和单位容量法对高层建筑用电负荷进行计算。
对于普通商铺的负荷计算，经常使用负荷密度法，即采用单位面积的用电负荷容量作为中间商铺的预留负荷，并由此与其他商业负荷通过计算，得到总的商业用电负荷商铺负荷密度的取值会因为商铺的经营特点及所处的地区而有所不同，如商铺的负荷可以确定，则应按实际负荷计算，各类设备负荷的需要系数及功率因数见技术手册的相关章节，对于住宅的负荷计算，一般使用单位容量法也称单位指标法，即根据商住楼的住户数来确定容量的计算力法。
住宅用电负荷需要系数与配电时所连接的基本户数有关，住宅户数越大，需要系数越小，在高层建筑电气设计中，住宅用电负荷在总用电负荷中所占的比例一般较大，住宅计算负荷的大小直接关系到项目用电规划及变压:器等设备的选型，因而需要系数的选取就显得尤为重要住宅用电负荷需要系数的选取可参见技术手册的相关章节，同时应该细致地分析当地供电部门所提供的统计数据，对应工程实际情况，做出合理、经济的选择若进行负荷计算时，没有充分考虑用电负荷的特点，需要系数选取过大，造成变压:器容量选型过大，投资增加，资源浪费，经济性差;需要系数选取过小，又造成变压器容量选型过小，用电高峰时，变压器负载率过高，既降低了配电系统的安全性，又缩短了设备的使用寿命
3.2 供电电源及电压供配电系统设计中，为保证供电系统的合理性，要求根据负荷等级采取相应的供电措施，各级负荷的供电电源应满足设计规范的相关规定。
对高层建筑来说，一般没有特别重要负荷，且一级负荷容量较小，因此采用两路市政电源供电或一路市政电源加应急发电机组供电均可满足要求，后者在工程应用中较为常见供电电源采用一路独立的10kV高压电源，由市政区域变配电站引入至小区首层开关房.低压配电电压采用380/220V设置柴油发电机，以确保消防设备用电，当投资方对某些用电负荷有特殊的供电要求时，也可由柴油发电机组提供保障
3.3 变配电所的布置一般应根据负荷容量、负荷分布以及建筑物功能分区的实际情况，与相关专业协调确定变配电所的位置以及数量变压:器容量应根据计算容量选择，变压器的负荷率一般取70～85%低压线路的供电半径，一般不宜超过200m。当供电容量超过500KW，供电距离超过200m时，宜考虑增设变配电所，只要条件许可，变配电所的位置应尽量靠近负荷中心，从而简化了配电系统，有利于增强系统的稳定性与安全性，同时也减少了线缆的使用量，降低因线路造成的电能损耗.由于首层空间的商业价值比较高，一般高层建筑的变配电所设于负一层，便于通过地下停车库的车道运输变配电设备。
3.4 高低压。供电系统结线型式及运行方式对于高层建筑，其高低压：供电系统结线型式及运行方式一般做如下设计：高压系统采用一路10kV高压进线，结线型式采用中母线运行方式；变压：器低压：则采用中母线分段结线型式，每台变压器对应接一段母线，母线段之间采用母联开关联络，正常情况下各段母线分列中独运行，母联开关打开，当其中一台变压器故障退出运行时，母联开关手动合上，由同组的另一台变压器保证部分重要负荷的供电，当故障的变压器恢复供电后，母联开关自动打开，恢复正常运行方式母联开关与进线开关应具有电气联锁功能并加机械联锁，以防止电源倒送。变压器低压侧设置应急母线段，由正常电源与备用柴油发电机电源经双电源切换开关向该母线段供电，以保证应急情况下一级负荷的供电，双电源切换开关设有电气和机械联锁，防止发生向市电反供，消防负荷均采用双回路供电，在末端配电箱切换。
4 结语
总之，在对高层建筑供配电系统进行设计时，其负荷容量计算是否准确，供电电源选择及变配电所布置是否合理，供配电系统是否经济，运行是否能保持稳定、安全等方而，将决定其最终成果的优劣。
【关键词】 建筑工程；供配电；系统
【中图分类号】 TU238.4 【文献标识码】 A 【文章编号】 1727-5123（2012）01-061-01
1 高层建筑对供配电系统设计的要求
高层建筑供配电系统的设计，是高层建筑电气设计的重要组成部分，合理与否会影响整个建筑使用功能及安全由于现代高层建筑通常是集办公、娱乐、商业等功能于一身，具有多元化功能，同时与消防、空调、给排水等专业以及与现代化管理手段相配套的设备也相当多，因此在对高层建筑进行供配电系统设计师应根据其本身性质、规模，明确建筑相关电力负荷等级，并结合当地的供电网的实际情况，才能确定高层建筑供电电源的电压等级、电源回路数、专线电源还是公用电源以及是否设置自备电源等对一个高层建筑的供配电系统的设计，除了考虑技术力面，还必须考虑工程投资，运行管理诸力面的因素
2 高层建筑供配电系统设计
供电电压为380/220V，一般接地采用TN-S系统，当某楼为独立建筑物，电源由其他建筑物引来时，接地采用TN-S系统。
低压配电采用树干式和放射式混合配电，地下室负荷较大，从低压配电房采用放射式配电，从低压:配电房到地上各层配电箱采用树干式配电，从层间配电箱至负荷采用放射式配电；大容量干线采用封闭式母线槽，小容量干线采用铜芯塑料电缆；垂直部分沿电缆井敷设，水平部分采用金属桥架或金属线槽敷设，支干线及支线采用阻燃或难燃塑料绝缘导线，放射式采用阻燃或难燃铜芯电缆。
一般动力、照明由低压：配电柜正常电源母线段供电，火灾应急照明、消防电梯、消防水泵、防排烟风机及消防中心等一级负荷采用双回路供电，并在线路末端配电箱处自动切换，一回路引自应急电源母线段，另一回路引自正常电源母线段，双回路电源切换柜为自投自复，设电气和机械联锁。
3 高层建筑供配电系统设计
3.1 负荷等级的确定和各级负荷容量的计算负荷等级的确定应按有关规范进行，一般情况下，高层建筑负荷等级也可按以下确定：一级负荷包括疏散楼梯、消防电梯前室及地下室的应急照明、消防水泵、排烟风机、消防电梯等；二级负荷包括部分客梯电力、生活泵电力；三级负荷包括一、二级负荷以外的其他用电负荷。
根据负荷用途的小同，将用电负荷划分为商业用电和住宅用电，由于商业用电与住宅用电的计费标准小同，一般分别设置商业变配电房与住宅变配电房，商业用电包括商铺用电、售楼部和会所用电、地下室照明、动力用电及其他商业用途的负荷，其供电由商业变配电房提供；住宅用电包括住宅相关的照明、动力等的用电，其供电由住宅变配电房提供确定建筑总用电计算负荷的力法主要有负荷密度法、单位容量法和需用系数法，通常习惯使用负荷密度法和单位容量法对高层建筑用电负荷进行计算。
对于普通商铺的负荷计算，经常使用负荷密度法，即采用单位面积的用电负荷容量作为中间商铺的预留负荷，并由此与其他商业负荷通过计算，得到总的商业用电负荷商铺负荷密度的取值会因为商铺的经营特点及所处的地区而有所不同，如商铺的负荷可以确定，则应按实际负荷计算，各类设备负荷的需要系数及功率因数见技术手册的相关章节，对于住宅的负荷计算，一般使用单位容量法也称单位指标法，即根据商住楼的住户数来确定容量的计算力法。
住宅用电负荷需要系数与配电时所连接的基本户数有关，住宅户数越大，需要系数越小，在高层建筑电气设计中，住宅用电负荷在总用电负荷中所占的比例一般较大，住宅计算负荷的大小直接关系到项目用电规划及变压:器等设备的选型，因而需要系数的选取就显得尤为重要住宅用电负荷需要系数的选取可参见技术手册的相关章节，同时应该细致地分析当地供电部门所提供的统计数据，对应工程实际情况，做出合理、经济的选择若进行负荷计算时，没有充分考虑用电负荷的特点，需要系数选取过大，造成变压:器容量选型过大，投资增加，资源浪费，经济性差;需要系数选取过小，又造成变压器容量选型过小，用电高峰时，变压器负载率过高，既降低了配电系统的安全性，又缩短了设备的使用寿命
3.2 供电电源及电压供配电系统设计中，为保证供电系统的合理性，要求根据负荷等级采取相应的供电措施，各级负荷的供电电源应满足设计规范的相关规定。
对高层建筑来说，一般没有特别重要负荷，且一级负荷容量较小，因此采用两路市政电源供电或一路市政电源加应急发电机组供电均可满足要求，后者在工程应用中较为常见供电电源采用一路独立的10kV高压电源，由市政区域变配电站引入至小区首层开关房.低压配电电压采用380/220V设置柴油发电机，以确保消防设备用电，当投资方对某些用电负荷有特殊的供电要求时，也可由柴油发电机组提供保障
3.3 变配电所的布置一般应根据负荷容量、负荷分布以及建筑物功能分区的实际情况，与相关专业协调确定变配电所的位置以及数量变压:器容量应根据计算容量选择，变压器的负荷率一般取70～85%低压线路的供电半径，一般不宜超过200m。当供电容量超过500KW，供电距离超过200m时，宜考虑增设变配电所，只要条件许可，变配电所的位置应尽量靠近负荷中心，从而简化了配电系统，有利于增强系统的稳定性与安全性，同时也减少了线缆的使用量，降低因线路造成的电能损耗.由于首层空间的商业价值比较高，一般高层建筑的变配电所设于负一层，便于通过地下停车库的车道运输变配电设备。
3.4 高低压。供电系统结线型式及运行方式对于高层建筑，其高低压：供电系统结线型式及运行方式一般做如下设计：高压系统采用一路10kV高压进线，结线型式采用中母线运行方式；变压：器低压：则采用中母线分段结线型式，每台变压器对应接一段母线，母线段之间采用母联开关联络，正常情况下各段母线分列中独运行，母联开关打开，当其中一台变压器故障退出运行时，母联开关手动合上，由同组的另一台变压器保证部分重要负荷的供电，当故障的变压器恢复供电后，母联开关自动打开，恢复正常运行方式母联开关与进线开关应具有电气联锁功能并加机械联锁，以防止电源倒送。变压器低压侧设置应急母线段，由正常电源与备用柴油发电机电源经双电源切换开关向该母线段供电，以保证应急情况下一级负荷的供电，双电源切换开关设有电气和机械联锁，防止发生向市电反供，消防负荷均采用双回路供电，在末端配电箱切换。
4 结语
总之，在对高层建筑供配电系统进行设计时，其负荷容量计算是否准确，供电电源选择及变配电所布置是否合理，供配电系统是否经济，运行是否能保持稳定、安全等方而，将决定其最终成果的优劣。