高层建筑电气工程供配电系统设计

摘要：伴随着我国社会高速的发展和经济持续的增长，人们生活水平的不断提高，大众对于电能的需求也越来越多，这给供电系统也带来了极大的压力。高层建筑当中的供配电系统具有自身的特殊性、复杂性等特点，所以必须对电力系统的基础进行细致的分析和了解，之后加入众多专业的知识，再进行供配电系统的设计，只有这样，才能够将优化设计的真正目的实现。基于此，本文下面将对高层建筑电气工程供配电系统设计进行进一步的分析和研究。

关键词：高层建筑；电气工程；供配电系统设计 引言

我国高层建筑的定义为十层或以上的建筑物，随着建筑楼层的增加，电气设备数量和用电住户数量会增多，而且不同用户的电气设备功率、数量存在较大的差异，如果建筑电气设计不合理，就会在正常使用过程中发生故障，影响建筑用电体验。所以在高层建筑设计中，电气系统的安全防护能力也是设计的重点。因此，高层建筑低压配电系统设计应以安全为基本原则，为建筑的正常运转提供稳定的电能供应，推动城市稳定发展。

1供配电系统的含义分析

众所周知，在高层建筑当中有着多种多样的电气设施，例如：给排水设施、防排烟设施、其他消防设施等等。另外，高层建筑的使用功能之间存在着极大的差异，所以电功率也会有很大的不同，总体来说，高层建筑当中所需要的功率极高极大。另外，高层建筑当中的应急用电都需要独立的电源，所以供配电系统的运行应该与电力系统的总体要求相符合、相一致，只有这样，才能确保高层建筑电气工程在使用过程当中的稳定性与安全性。通过对于一些高层建筑供配电系统进行仔细地研究与分析之后发现，几乎都会运用功率单方向流动的方法，也就是从供电端到用户端的流动方式，这样做的好处就是能够将电能进行科学、合理的分配和进行降压，然后这些外部的电能就转化成为用户端可以直接运用的电能。

2高层建筑电气工程供配电系统设计存在的问题 2.1断路器的适用性问题

在高层建筑中供配电系统中断路器的选用一直是一个具有争议的问题，一部分设计人员在设计供配电方案时一般会采用更加先进的断路设备，因为他们认为越先进的断路设备对提高供配电系统和居民用电系统的安全指数有着正向影响，以此保障居民们的用电需求。但是从实际的工程运用方面来说，高级断路设备尾端位置出现故障电流后，会导致多级断路设备发生跳转现象。除此之外，在选取断路设备时仍普遍存在选取较多的非选择性装置。而在平均用电量较少的住宅小区会导致非选择性装置设置过多，这会导致资源的浪费从而提高了设计成本。除此之外，存在的常见问题还有由于下级的断路设备所选择参数相较于上级过电流脱扣器所设置的参数较高，而引发选择性装置失效。如果在电路运行时发生故障，断路设备失效，则会引发较大的安全事故和产生较大的经济损失。

2.2回路设计问题

从目前大部分高层建筑配电系统的设计方案来看，很少有人会注意回路设计部分。现在部分设计人员会减少甚至会完全不设计回路。会导致电气线路的横截面积达不到规范要求，使其在超负荷的工作环境下运行，这会降低线路表面包裹的橡胶皮套的绝缘性能，使其工作温度升高，导致居民用电设备被不同程度损坏。如果回路问题等不被重视，则会为以后的使用带来严重的安全隐患。

3高层建筑电气工程供配电系统设计要点与重点分析 3.1确定负荷的等级以及负荷容量的计算

在进行负荷的等级确定时，要根据相关的规定并结合实际情况来进行。一般情况下，高层建筑物的负荷等级，可以按照以下的方式进行划分：其消防设备、生活泵、客梯、安防设施、主要通道及楼梯间照明等设备用电为一级负荷，其余为三级负荷。在高层住宅建筑物电气的总用电负荷当中，住宅的用电负荷占主导地位。因此，住宅计算负荷直接关系到变压器的选型以及如何进行项目用电的规划。因此，设计方案选择不仅仅要根据相关的规定，同时还要对高层建筑物的具

体情况进行分析，从而作出经济合理的选择。系数的确定时，如果选择太大，则会造成变压器的容量选择上变大，从而使生活成本提高并造成资源的浪费。而选择系数过小时，变压器的容量过小，过载现象就很容易发生，从而为配电系统埋下安全隐患，也会使高层建筑的用电设备的寿命缩短。

3.2低压配电系统接地安全保护

在任何配电系统中，人身安全的防护永远处于第一位，因此在高层建筑低压配电系统设计中，为了保护建筑物内的居民人身安全和配电作业人员安全，需要在设计时选择可靠的配电系统接地保护方式。由于高层建筑楼层高，人员数量多，所以发生安全问题时需要争取更多的疏散时间。在配电系统发生故障时，接地保护能够迅速切断故障位置的供电，保护设备和人员不受伤害。在接地系统设计时，需要考虑地形因素和配电系统参数等，确保接地保护的可靠性。

3.3合理选择接触器

配电系统设计中，部分人往往只注重于断路器的选择而忽略了接触器的要求，接触器作为配电系统中的重要功能性开关电器之一，其选用应根据配电系统的实际复杂情况和使用场所确定。接触器用于低压电动机保护时，应保证接触器线圈的电压不低于释放电压，且接触器的限制短路电流不应小于安装处的预期短路电流。接触器主触头额定电流应大于等于电动机的额定电流或线路的计算电流，且应留有余量，并应考虑接触器所服务对象的工作制，当接触器用于长期工作制下应降容使用。接触器用于照明系统时，接触器的电流选择应不大于用电设备（线路）额定电流的90％。对于钨丝灯及有电容补偿的照明装置，应考虑其接通电流值。同时，处于不同温度、湿度、使用场所振动、尘埃、化学腐蚀等环境时，应按相应环境选用不同类型接触器。

3.4合理选择变压器的容量

变压器设备能源消耗量较高，因此确定建筑内部变压器数量和体量时要结合荷载指标进行分析，并且还需要根据不同季节对变压器系统进行合理调控，保证变压器设备可以运行在最优状态中，提高系统经济效益，尽量消除损耗量大的轻载状态。由此来看，针对一些季节性电能装置，可以为其配备独立的变压器设备，

并且将部分核心负载以及必要负载进行整合，通过指定变压器供能。而其他非必要装置可以设计单独的变压器，有助于更好的在运行中完成投切操作。

3.5应急发电机组供电系统

在进行高层建筑物供配电系统设计时，要具备应急发电机组的供电系统。应急发电机组应当具备快速并可靠的自动启动功能，在中断供电15秒到30秒后即可恢复供电。从而使高层建筑物的供电可靠性得到保证。由于高层建筑物具备较大的用电负荷，因此都采用高压类进行供电，在我国高压供电基本为10kv，主结线一般采用单母线制，单母线制具有使用设备较少、结构较简单、投入较少、而且经济性能较好的特点，因此，受到高层建筑以及工矿企业的欢迎。

结束语

总之，电气工程供配电系统要与高速发展时代下的高层建筑发展速度相符合、相一致，在进行设计的过程当中，需要专业的工作人员对于实际的情况进行仔细的分析之后再对供配电系统进行科学、合理的设计。同时还要严格按照供配电系统当中出现的某些问题给出科学、合理、与之相对应的解决方法，只有这样，才能确保供配电系统运行的安全与稳定，让生活与工作在高层建筑当中的人们多一份安心与放心。

参考文献

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