论文部分内容阅读
摘要：随着办公建筑的用电设备种类越来越多,如电力、照明、电梯、空调、消防、通信、计算机等,而且不断向智能化设备方面发展,耗电量明显增加,对供配电方面提出了许多新的要求,把供配电的可靠性、安全性、灵活性摆到了更为重要的位置。下面结合实例对高层办公楼的电气设计进行系统阐述。
关键词：高层建筑 高压供配电系统 电气设计 分析
中图分类号：TU208文献标识码： A
高层建筑的一大特点在于：所涉及到的机电设备种类众多，因此用电负荷也相对较大。在这样一种实际情况下，高压供配电系统电气设计质量的保障与提升就显得至关重要的。本文认为：做好高层建筑高压供配电系统电气设计工作需要从以下几个方面入手：
1 供电电源设计要点分析
高层建筑用电负荷分级需要充分遵循我国现行的《建筑设计防火规范》、以及《高层民用建筑设计防火规范》中的相关规定与标准来开展。从供电电源的选取角度上来说，若整个高层建筑内部仅具有三级负荷，则在供电电源的选取方面，则可以在充分遵循就近原则的基础之上，选取110～35/10kV区域变电所的10kV供电回路进行供电。而若高层建筑内部同时具有一级负荷、以及二级负荷，则应当进一步以供电区域变电所的电源路数、以及变压器台数实际情况，选取合理的供电电源指标。同时，还需要特别注意的一点问题在于：若高层建筑内部所对应设置的一级负荷、以及二级负荷水平较低，则可以通过设置自备电源的方式解决供配电系统在供电电源设置方面的问题。若展开高压供配电系统供电的区域规模相对较大，同时若此情况下，区域变电所10kV出线走廊受到限制影响，则就需要在高层建筑内部单独设置10kV电压等级的开闭所/开关站。同时，为了确保整个高层建筑高压供配电系统运行的安全与可靠，就需要实现开闭所与10kV电压等级变电站建设的联体性。
2 供电电压设计要点分析
对于高层建筑而言，高压供配电系统的正常运行与供电电压参数的确定之间有着极为密切的关系。同时，相关研究工作证实：对于高层建筑高压供配电系统而言，供电电压的具体取值情况会受到电力负荷大小、供电距离长短、以及供电线路回路数等关键因素的影响。在常规意义上，针对未配置有关键性电力负荷的高层建筑高压供配电系统而言，在对一级负荷容量进行详细核定的基础之上，对于电力供应方式的选择可以考虑以下两种类型：第一，基于两路电网电源的供电方式；第二，基于一路电网电源配合应急发电机组的供电方式。在此种电力供应方案影响下，选取10kV电压等级高压电源作为供电电源的首选方案，同时需要将其安全引入民用建筑开关房当中。而针对低压配电电压而言，所选取的电压数值应当为380/220V，同时，需要通过增设柴油发电机装置的方式，确保高层建筑供配电系统运行状态下，消防设备用电需求能够得到充分的保障。
3 变压器设计要点分析
在高层建筑高压供配电系统电气设计工作的实施过程当中，变压器作为最关键性的设备之一，做好对变压器的設计工作是至关重要的。这当中，主要涉及到了对变压器台数的选择、以及对变压器容量的选择这两个方面的问题。
首先，在变压器台数的选择与设计工作过程中，需要遵循以下几个方面的基本原则：（1）针对与一级负荷、以及二级负荷相连接的变电所而言，变压器台数应当确定为2台。其中1台作为面向一级负荷、以及二级负荷进行供电的设备，1台作为故障状态下的备用装置；（2）针对仅与二级负荷相连接的变电所而言，变压器台数的选择原则上仍然为2台。但在低压侧存在与其他变电所相连接联络线作为备用电源的情况下，可将变压器台数确定为1台；（3）针对变电所所布置区域昼夜负荷变化较大、或季节性负荷变动趋势显著的情况，变压器台数应当确定为2台，以确保整个高压供配电系统运行的安全与可靠。
其次，在变压器容器的选择与设计工作过程中， 需要遵循以下几个方面的基本原则：（1）针对仅设置有1台主变压器的变电所而言，所确定的变压器容量应当符合：主变压器额定容量参数≥用电设备总视计算负荷；（2）针对设置有2台主变压器的变电所而言，主变压器容量在实际应用中应当同时满足以下两个方面的基本条件：首先，在其中任意一台变压器设备独立运行的状态下，变压器额定容量参数=用电设备总视计算负荷*（0.6～0.7）；其次，在其中任意一台变压器设备独立运行的状态下，应当确保对一级负荷、以及二级负荷需要的充分满足，即要求变压器额定容量≥用电设备总视计算负荷（涵盖一级、二级负荷）。
4 接线方式设计要点分析
在高层建筑供配电系统当中，应用比较普遍的接线方式主要有以下方案：即针对分布有2台变压器设备的低压侧，需要通过单母线分段运行的方式进行接线。此种接线方式的优势在于：能够确保重要负荷供电的可靠性得到保障。但，针对规模相对较大的高层建筑而言，考虑到高压供配电系统在整个运行过程当中所对应的一级负荷表现出了较大的设备容量，同时还设置有相应的发电机自备电源。因此，基于对一级负荷可靠性、以及不同等级负荷投切操作稳定性等因素的考量，就需要将系统所对应低压母线线路划分为三个区段，并面向其设置不同类型的用电设备与装置：（1）在剔除消防用电因素影响的前提条件下，重要负荷母线段可配置包括生活水泵、照明、电梯等用电设备；（2）应急负荷母线段可配置包括消防用电、以及相关的公共设置用电设备；（3）一般负荷母线段可配置包括空调、冰箱、电视等设备。
5 结语
在本文有关高层建筑高压供配电系统电气设计相关问题的分析过程当中，分别从供电电源设计、供电电压设计、变压器设计、以及接线方式设计这四个方面入手，就电气设计中的关键要点展开了简要分析与说明，望引起同行人员的特别关注与重视。
参考文献：
[1] 郑华敏,徐轲,刘先福.高层建筑电气设计探讨——某小区高层综合建筑设计实践[A]. 2011建筑工程电气技术文集[C]. 2011
[2] 徐暻珍.韩国某超高层建筑多联机和冷水机混合使用实例[A]. 全国暖通空调制冷2010年学术年会资料集[C]. 2010
[3] 马亚翔,曹莉,胡洋,刘芳毅,唐剑锋.侨鑫集团珠江新城F1-1项目空调工程[A]. 全国暖通空调制冷2010年学术年会资料集[C]. 2010
[4] ZHAO Jing-ying1,2, CHEN Hong-jian2, LIU Guo-jin1,2, ZHANG Yong1, WU Pin-hua1 (1Postdoctoral Research Work Station, Delixi Group Co., Ltd, Wenzhou 325604, China) (2Electrical Apparatus Institute, Hebei University of Technology, Tianjin 300130, China).Reliability testing and reliability analysis of the over-load protective relay[J]. Journal of Zhejiang University(Science A:An International Applied Physics & Engineering Journal). 2007(03)
[5] 雷军.住宅小区的电气设计分析[A]. 建筑电气设计与研究——湖北省/武汉市建筑电气专业委员会二○○九年年会论文集[C]. 2009
[6] 彭媛.浅谈传染病医院电气设计的几个重要问题[A]. 建筑电气设计与研究——湖北省/武汉市建筑电气专业委员会二○○九年年会论文集[C]. 2009
关键词：高层建筑 高压供配电系统 电气设计 分析
中图分类号：TU208文献标识码： A
高层建筑的一大特点在于：所涉及到的机电设备种类众多，因此用电负荷也相对较大。在这样一种实际情况下，高压供配电系统电气设计质量的保障与提升就显得至关重要的。本文认为：做好高层建筑高压供配电系统电气设计工作需要从以下几个方面入手：
1 供电电源设计要点分析
高层建筑用电负荷分级需要充分遵循我国现行的《建筑设计防火规范》、以及《高层民用建筑设计防火规范》中的相关规定与标准来开展。从供电电源的选取角度上来说，若整个高层建筑内部仅具有三级负荷，则在供电电源的选取方面，则可以在充分遵循就近原则的基础之上，选取110～35/10kV区域变电所的10kV供电回路进行供电。而若高层建筑内部同时具有一级负荷、以及二级负荷，则应当进一步以供电区域变电所的电源路数、以及变压器台数实际情况，选取合理的供电电源指标。同时，还需要特别注意的一点问题在于：若高层建筑内部所对应设置的一级负荷、以及二级负荷水平较低，则可以通过设置自备电源的方式解决供配电系统在供电电源设置方面的问题。若展开高压供配电系统供电的区域规模相对较大，同时若此情况下，区域变电所10kV出线走廊受到限制影响，则就需要在高层建筑内部单独设置10kV电压等级的开闭所/开关站。同时，为了确保整个高层建筑高压供配电系统运行的安全与可靠，就需要实现开闭所与10kV电压等级变电站建设的联体性。
2 供电电压设计要点分析
对于高层建筑而言，高压供配电系统的正常运行与供电电压参数的确定之间有着极为密切的关系。同时，相关研究工作证实：对于高层建筑高压供配电系统而言，供电电压的具体取值情况会受到电力负荷大小、供电距离长短、以及供电线路回路数等关键因素的影响。在常规意义上，针对未配置有关键性电力负荷的高层建筑高压供配电系统而言，在对一级负荷容量进行详细核定的基础之上，对于电力供应方式的选择可以考虑以下两种类型：第一，基于两路电网电源的供电方式；第二，基于一路电网电源配合应急发电机组的供电方式。在此种电力供应方案影响下，选取10kV电压等级高压电源作为供电电源的首选方案，同时需要将其安全引入民用建筑开关房当中。而针对低压配电电压而言，所选取的电压数值应当为380/220V，同时，需要通过增设柴油发电机装置的方式，确保高层建筑供配电系统运行状态下，消防设备用电需求能够得到充分的保障。
3 变压器设计要点分析
在高层建筑高压供配电系统电气设计工作的实施过程当中，变压器作为最关键性的设备之一，做好对变压器的設计工作是至关重要的。这当中，主要涉及到了对变压器台数的选择、以及对变压器容量的选择这两个方面的问题。
首先，在变压器台数的选择与设计工作过程中，需要遵循以下几个方面的基本原则：（1）针对与一级负荷、以及二级负荷相连接的变电所而言，变压器台数应当确定为2台。其中1台作为面向一级负荷、以及二级负荷进行供电的设备，1台作为故障状态下的备用装置；（2）针对仅与二级负荷相连接的变电所而言，变压器台数的选择原则上仍然为2台。但在低压侧存在与其他变电所相连接联络线作为备用电源的情况下，可将变压器台数确定为1台；（3）针对变电所所布置区域昼夜负荷变化较大、或季节性负荷变动趋势显著的情况，变压器台数应当确定为2台，以确保整个高压供配电系统运行的安全与可靠。
其次，在变压器容器的选择与设计工作过程中， 需要遵循以下几个方面的基本原则：（1）针对仅设置有1台主变压器的变电所而言，所确定的变压器容量应当符合：主变压器额定容量参数≥用电设备总视计算负荷；（2）针对设置有2台主变压器的变电所而言，主变压器容量在实际应用中应当同时满足以下两个方面的基本条件：首先，在其中任意一台变压器设备独立运行的状态下，变压器额定容量参数=用电设备总视计算负荷*（0.6～0.7）；其次，在其中任意一台变压器设备独立运行的状态下，应当确保对一级负荷、以及二级负荷需要的充分满足，即要求变压器额定容量≥用电设备总视计算负荷（涵盖一级、二级负荷）。
4 接线方式设计要点分析
在高层建筑供配电系统当中，应用比较普遍的接线方式主要有以下方案：即针对分布有2台变压器设备的低压侧，需要通过单母线分段运行的方式进行接线。此种接线方式的优势在于：能够确保重要负荷供电的可靠性得到保障。但，针对规模相对较大的高层建筑而言，考虑到高压供配电系统在整个运行过程当中所对应的一级负荷表现出了较大的设备容量，同时还设置有相应的发电机自备电源。因此，基于对一级负荷可靠性、以及不同等级负荷投切操作稳定性等因素的考量，就需要将系统所对应低压母线线路划分为三个区段，并面向其设置不同类型的用电设备与装置：（1）在剔除消防用电因素影响的前提条件下，重要负荷母线段可配置包括生活水泵、照明、电梯等用电设备；（2）应急负荷母线段可配置包括消防用电、以及相关的公共设置用电设备；（3）一般负荷母线段可配置包括空调、冰箱、电视等设备。
5 结语
在本文有关高层建筑高压供配电系统电气设计相关问题的分析过程当中，分别从供电电源设计、供电电压设计、变压器设计、以及接线方式设计这四个方面入手，就电气设计中的关键要点展开了简要分析与说明，望引起同行人员的特别关注与重视。
参考文献：
[1] 郑华敏,徐轲,刘先福.高层建筑电气设计探讨——某小区高层综合建筑设计实践[A]. 2011建筑工程电气技术文集[C]. 2011
[2] 徐暻珍.韩国某超高层建筑多联机和冷水机混合使用实例[A]. 全国暖通空调制冷2010年学术年会资料集[C]. 2010
[3] 马亚翔,曹莉,胡洋,刘芳毅,唐剑锋.侨鑫集团珠江新城F1-1项目空调工程[A]. 全国暖通空调制冷2010年学术年会资料集[C]. 2010
[4] ZHAO Jing-ying1,2, CHEN Hong-jian2, LIU Guo-jin1,2, ZHANG Yong1, WU Pin-hua1 (1Postdoctoral Research Work Station, Delixi Group Co., Ltd, Wenzhou 325604, China) (2Electrical Apparatus Institute, Hebei University of Technology, Tianjin 300130, China).Reliability testing and reliability analysis of the over-load protective relay[J]. Journal of Zhejiang University(Science A:An International Applied Physics & Engineering Journal). 2007(03)
[5] 雷军.住宅小区的电气设计分析[A]. 建筑电气设计与研究——湖北省/武汉市建筑电气专业委员会二○○九年年会论文集[C]. 2009
[6] 彭媛.浅谈传染病医院电气设计的几个重要问题[A]. 建筑电气设计与研究——湖北省/武汉市建筑电气专业委员会二○○九年年会论文集[C]. 2009