建筑电气工程供配电系统设计研究

建筑电气工程供配电系统设计研究

邓辉

茌平传军建筑工程有限公司 山东聊城 252000

摘要：在建筑之中，电力能源的有效供应和分配都仰赖于科学的供配电系统，在建筑电气工程管控过程中，供配电系统设计占据核心地位，其充当着所有电气细分系统的基础平台角色，没有合理的供配电系统架构，则无法支撑其他专业的安全运行，甚至带来操作风险。

关键词：建筑电气；供配电系统；配电优化

引言

在建筑电气工程设计过程中，首先要进行供电设计方案及计算工作。电气工程计算工作包括负荷计算、线路电压降、短路电流计算、照度计算及防雷接地计算等，通过计算来进行供配电设备选型。因此电气工程计算是建筑电气设计及电气设备选型的基础工作。伴随飞速发展的经济建设，建筑电气设计计算的工作量也不断地随设计工程的规模增大和电气设备多样化在增加。电气设计人员花费大量的精力用于繁琐的各种计算上，而且重复工作量非常大。设计工程规模越大，供电回路越多，越容易造成错误，影响设计效率和准确度。除电气负荷计算外，还有电气设备的技术规格选型也是比较重要但繁琐的工作，设计人员要查大量的规范、图集等技术资料和各种产品样本，例如变电所设计时要查阅变压器、保护开关、电流表、电流互感器、电线电缆等许多参数，电线电缆的载流量在不同的敷设方式及不同的发热条件情况下，会有不同的数值。

1建筑的供配电系统设计原则

在电气工程作业环节，必须实现对系统的合理设计。而依据建筑电气工程供配电系统的实际运行需要和用户的实际需求，开展系统设计时需要遵循以下原则：（1）安全性原则。对于各类型工程而言，安全性原则都是不可或缺的，在故障危险性极高的电气工程之中更是如此。作业时，设计人员需要从根本上保障供配电系统的运行安全和稳定，为提升建筑供电效果和供电安全奠定良好基础。此时，应将供配电系统设置于建筑的中间点，从而实现对电压和电流有效控制，为提高系统整体规划科学性提供辅助。（2）节能性原则。节能环保是建筑行业永恒不变的主题，在建筑供配电系统设计环节也需要强化对节能要求的践行。当前，设计人员主要依靠降低电压实现节能，但在这一环节还应该实现设备应用优化，进而达到减少电能浪费的目的。比如，在空调风机或水泵马达设计环节融入变频控制设计，为节约电能损耗提供技术支持。（3）经济性原则。在供配电系统设计环节，节能性原则的践行已经能有效提升系统运行效率并降低能源损耗，可以在一定程度上达到提高经济性的目的。但是，在实践中这还远远不够，只有开发商和建设单位彻底重视系统设计的经济性要求，才能最大限度地节约成本、提高收益。在这一环节，要求设计人员具备专业素养和丰富经验，能依照建筑的的实际供配电需要设计出完全契合的应用方案，并完成对设备、材料、人员、技术以及期限的有效筛选和把控，进而最大限度地提升方案的经济性。

2建筑分类及对供配电方案的需求

目前供电配电系统主要应用于建筑，我国对于建筑的划分主要依据用途分为二类、一类及超建筑这三类。每一类建筑因其不同的功能需求，对于供配电建设也有不同的要求，合理地选择电气供配电系统才能发挥出其应有的作用。其中一类公共建筑主要指高度在50m以上或是24m以上，面积超过1000m2的建筑，以及藏书超过100万册的图书馆；一类住宅建筑指高度大于54m且小于100m的建筑；二类公共建筑指的是除一类建筑之外的其他公共建筑；二类住宅建筑指建筑高度大于27m但不大于54m的建筑；超建筑指的是建筑高度超过100m的建筑。以上三类建筑中，根据对供电可靠性要求及中断供电对人身安全、经济损失上所造成的影响程度不同分为一级负荷、二级负荷和三级负荷，其中在一级负荷中，中断供电将造成人员伤亡或重大设备损坏或发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷应被视为一级负荷中特别重要的负荷。以上四种建筑供电配电系统应满足以下条件：一级负荷应由双电源供电，当一路电源发生故障，另一路电源不应同时损坏；一级负荷中特别重要的负荷，尚应增设应急电源，设备的切换时间应满足规范要求；二类负荷宜由两回线路供电，在负荷困难的地方，可有一回6kV及以上专用架空线供电；三类负荷可单电源供电。各项目可根据自身项目特点，从成本及安全性角度出发，选择合适的供配电系统。

3建筑的供配电系统设计要点

3.1TN-S系统在智能化建筑中的应用

建筑的供配电系统设计要点之一是TN-S系统在智能化建筑中的应用。在智能建筑中，TN-S系统可以保证电力的安全。现在的智能化建筑有许多复杂的系统和设备，有时候用电的整体损耗比较大，会出现不平衡的现象。这时TN-S系统就起到了重要的作用，它是一种电压配电系统，能将中性线和电路线分开，形成一个三相四线并带有保护接电线作用的系统，从而保证了建筑用电安全。但是TN-S系统在应用时必须从实际出发，根据建筑的特点，选择最优的施工安装方法，以保证它的安全可靠。

3.2安防系统在智能化建筑中的应用

建筑的供配电系统设计要点之二是安防系统在智能化建筑中的应用。随着人们生活质量的提高，安防系统在现代化智能建筑的地位越来越重要。在生活中，人们越来越注重自己的安全健康和生活质量，因此在选择房子时，都会考虑选择带有安防系统的房子。现在许多小区都有安防系统，如汽车进出小区有监控装置，进出小区居民楼的门上会装设人脸识别的装置，让人们不用出门就可以知道来者是何人，这在很大程度上避免了陌生人的侵扰。

3.3变压器的设计

建筑的供配电系统设计要点之三是变压器的设计。为了满足建筑整体供配电系统的用电需求，需要尽可能的提升变压器的可靠性以及安全性，因此需要全面地了解变压器运行的所需条件，把系统使用过程中的电能损耗以及用电成本尽可能地降到最低水平。现如今在选择变压器时，要尽可能的选取低损耗材质组成的配电变压器，让其负荷率保持在百分之六十到七十左右。一旦变压器的负荷率和容量稳定之后，减少若干变压器的投入运行，并提升使用中的变压器用电负荷率，如此便可以达到节能环保的目的，增大能源的使用效率。由于变压器存在季节性负荷的情况，使其电能的质量受到一定程度的不良影响，因此可以用专用变压器来解决季节性变化引起的麻烦，保证其灵活性、稳定性以及经济性。同时为了防止变压器运行过程中轻载而形成不必要的能源损耗，可以设置专门的变压器为其供电，降低能源损耗量，将经济效益最大化。

结语

总而言之，电力系统作为整栋建筑中一个庞大而又复杂的工程，对于整栋建筑的稳定性有着重要的影响，并且其安全性和经济性会直接影响人们的日常生活，因此电力系统的建设应当引起我们足够的重视。要保证电力系统的稳定运行，做好建筑电气供配电系统的优化工作是前提，应当采取科学合理的优化方式，提高电气供配电系统的安全性和可靠性，使电力系统的社会效益和经济效益发挥到最大。

参考文献

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