民用建筑电气工程配电系统设计研究

民用建筑电气工程配电系统设计研究

李羿辉

中誉设计有限公司佛山电力分公司528200

【摘 要】：配电系统是民用建筑电力系统的核心所在，也是末端所在，与民用建筑所应用的用电设备之间产生链接。也因此，配电系统运行的状态将直接影响用电设备的使用效果，将直接影响民用建筑的安全性和稳定性。配电系统是影响用电设备使用状况的关键，以往传统民用建筑电气工程配电系统设计方面还存在一定的不足，运行效果不佳。基于此，本文将围绕民用建筑电气工程配电系统设计展开讨论，文章将从硬件环境和软件环境两个层面展开配电系统设计，探讨设计安全性、可靠性较高配电系统的具体要点。

【关键词】：民用建筑； 电气工程； 配电系统； 设计要点

引言

  传统的民用建筑电气工程配电系统在电压、电流因数数据计算等方面存在一定的缺陷，也因此配电系统在实际运行中经常会出现三相电流不平衡的问题，长此以往会损害变压器、断路器，给民用建筑用电设备的正常运行造成不利影响，给民用建筑造成潜在的安全隐患。为此，本文将围绕配电系统设计展开细致讨论，优化配电系统软硬件设备，以此来增强民用建筑电气工程配电系统整体运行的可靠性、安全性。

一、明确民用建筑对配电系统的基本要求

  民用建筑中居民住户占多数，属于人口相对集中的区域，如果电气工程配电系统设计中出现了漏洞问题，将会引发电路问题，进而侵害民用建筑居民的人身安全和财产安全，也会给周围企业正常运营造成不利影响，引发严重的事故。因此，民用建筑要求配电系统设计具有较高的可靠性和稳定性，设计人员要出于安全性和稳定性的角度，严格遵循有关规定展开配电系统设计工作。另外，设计人员还要注意用电设备、线路投切操作的简洁性，以免在操作中工作人员出现操作失误，确保施工人员在进行各种操作、切换作业时，各种电器设施均处在额定电流电压状态下。在设计配电系统时，也要考虑故障事故的控制问题，适当配合使用断路器，以此来控制事故危害的波及范围。

二、民用建筑电气工程配电系统设计要点

（一）硬件设计方面

  该民用建筑配电系统所应用的硬件设备为 B/S 结构，变电室配备了两台性能良好的电力变压器，系统的供电方式为树干式，民用建筑各层用户配电箱中均连接了封闭母线槽。变压器能够根据配电系统运行的状况进行自由切换，以此来应对配电系统故障问题。低压断路器是保证建筑电器设施的关键硬件设备，从结构分类方面来看，低压断路器主要包括两种，分别是封闭式和框架式。与其他类型的建筑相比，民用建筑具有一定的特殊要求，大多采用的是封闭式的直流低压断路器。

  变压器是降低配电系统运行能源消耗的关键硬件设备，该民用建筑所使用的变压器负荷率保持在65%-80%范围内。要以建筑电气工程配电系统以具体的应用运行状况为依据，合理地调节变压器容量。电力监控仪是配电系统中用来采集电力数据的关键设备，也是影响配电系统运行效果的硬件设备。选用开关电源对电力系统监控仪表进行控制，能够灵活地切换电气工程使用的交流电，调整电压输入的具体范围，从而确保配电系统能够广泛地用于各项民用建筑电气工程。另外，为有效地提升电表控制的水平和精确性，设置了FSTN液晶显示，并应用了温度补偿芯片，对民用建筑配电系统运行中实时地温度变化状况进行监控。电表做应用的核心控制器型号为MCU，一共有16位 芯片，外接接口类型十分丰富，因此能够广泛地适用于各类家用电器。

（二）软件设计方面

第一，控制界面。该民用建筑电气工程配电系统控制界面设计一共包括三个部分，分别是登录界面、供电网络监控界面和实时监控界面。首先，登录界面是配电系统控制界面设计的关键部分，也是能够登入系统的关键所在，将直接影响整个配电系统运行的安全性和稳定性。在成功启动配电系统之后，就会呈现出登录界面，一共有两个选项，分别为用户名、密码输入，需要用户在相应的选项中输入正确的内容，才能够顺利登入系统，如果出现输入错误，登录界面将会弹出错误提示，连续错误5次之后，配电系统登录界面将会呈现自动锁定的状态，以此来限制无关人员登入系统。其次，供电网络监控界面的基本功能是对电气工程配电系统整体的网络状况进行有效监控。以民用建筑电气工程的实际需求为本，合理地设定系统供电保护值，从而有效地控制配电系统在实际运行中的电流、功率。档电流、功率超出了配电系统自我保护阈值界限时，配电系统将会对该条电路进行切断，同时还会发出警报，供电网络监控界面中的接触器将会直接显示电路的状态，直接展示该条电路开关的情况。另外配电系统中对各个支路均安装了电流值显示，能够及时地采集各个支路的电流值，支路运行的实际情况也会在显示区内集中展示，这样能够便利工作人员监控各个支路运行的状况，当遇到故障问题时工作人员能够快速地排查故障位置。最后，实时监控界面主要是对配电系统运行的状况进行实时地监控，要根据民用建筑电气工程的实际需求，对配电系统配电方式进行检测，实时监控界面还设置过流保护装置，并设定了相应的过流保护值，在支路电流值超过设定的保护值时，配电系统将会启动保护功能，及时地发出预警。

第二，系统负荷计算。配电系统运行过程中，民用建筑运行的电气设备数量、功率会对系统运行产生影响，因此配电系统负荷计算量会受到上述因素的干扰。使用系数法计算配电系统的平均负荷值，这种方式能够相对减少计算误差。设计人员需要深入到硬件设备现场，对现场设备的实际电流参量、开关状况、电压情况等相关数据进行统计，通过计算，生成相应的数据信息显示。设计人员要以计算出的符合配电系统运行的实际数据信息，对配电系统内回路电流曲线变化的状况进行实时记录，并在此基础上，科学分析现阶段电气工程配电系统的负荷运行状况，分析当前配电系统电流信号波动的具体情况。利用上述记录和分析出的结果，对配电系统负荷进行计算，最终获取出民用建筑电气工程配电系统的实际负荷计算量。除此之外，还要对电气工程配电系统短路电流进行计算，因电流短路类型多变，相关人员在进行计算时，要综合考虑配电系统各个元件的参数额定值，考虑各个元件电阻变化的实际情况。

第三，预警设计。配电系统软件设计中十分重要的部分是预警功能设计。民用建筑电气工程配电系统预警设计，大体上包括两个组成部分，分别是显示部分和控制部分。首先，配电系统预警显示部分的基本功能是供电网络报警，包括过流报警、故障报警等等，一旦电气工程配电系统运行中出现了异常的情况，配电系统将会自行进行检测，根据实际的异常信息，发出相对应的预警信息，工作人员能够根据具体的报警提示，快速地实施处理。其次，控制部分是由两个供电区工程的，这两个供电区的区别在于支路电流的差别，供电区会结合实际应用状况，对区域电流变化状况进行自动调节。同时还布设了调节按钮，能够对供电区中支路的开关状态进行调控。显示控制界面一共包括三个模块，分别显示总电流状况、供电区电流状况、供电区支路电流状况。这样能够保证显示界面模块功能完整，让工作人员能够更清楚、全面地掌握电流变化的情况，方便用户快速、高效地查找信息。

结束语

  因传统民用建筑配电系统存在缺陷不足，配电系统运行中出现了不良状况，给民用建筑造成潜在风险，在此基础上，相关人员需要从硬件、软件两个层面对当前民用建筑电气工程配电系统进行优化设计，以此来更好地保障配电系统运行的稳定性、可靠性，提升民用建筑电力系统运行的效率和效果。

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