建筑電氣供配電系統優化研究

信虎生

摘要：我國城市發展速度非?？?，也因此提高了建筑行業的發展速度，尤其是高層建筑工程。高層建筑工程施工難度較大，在高層建筑電氣設計過程中，需要結合低壓供配電標準，重視低壓供配電系統在高層建筑電氣的可靠性，在建筑電氣工程管控過程中，供配電系統設計占據核心地位，其充當著所有電氣細分系統的基礎平臺角色，沒有合理的供配電系統架構，則無法支撐其他專業的安全運行，甚至帶來操作風險。文章結合過往經驗及實際情況，分析和探討建筑電氣配電系統優化常見問題并提出合理建議，以供參考。

關鍵詞：建筑電氣;供配電系統;配電優化

1 優化建筑低壓供配電系統的重要意義

在我國，建筑層數在十層以上或是建筑高度在24m-100m之間的民用建筑都屬于高層建筑。在高層建筑中會應用到較多的用電設備，低壓供配電系統可以保證設備的穩定運行，如果系統設計存在漏洞，輕者會影響設備使用性能，嚴重的可能會引發用電安全事故?？茖W合理的設計方案不但可以有效提升低壓供配電系統的可靠性，還有助于節省工程建設成本，從而有效提升建筑工程的經濟效益。由此可見，保證高層建筑低壓配電系統的可靠性是實現建筑工程使用性能與經濟效益的重要途徑，對于建筑企業的發展具有重要意義。

2 供配電系統優化措施

2.1成本優化

首先，在滿足規范要求的情況下，對供配電安全要求不高的項目，應多采用樹干式供電，少采用放射式供電。銅作為傳輸電流的主要載體，其價格較高，占電氣工程成本的比例較大，利用統一的電流回路，可降低設備成本。其次，在滿足規范對各類負荷要求的情況下，盡量少采用末端雙切配電模式，非當地部門另有規定，盡量采用應急母線充當雙電源始點，此雙切點越靠近前端，電氣工程成本越優化。最后，多留意市場上貴金屬交易信息，對電纜電線等材料，采用期貨采購方式購買低價金屬，規避成本風險。

2.2 防火報警系統優化

火災防控是高層建筑電氣工程設計環節的重點，在作業時設計人員需要通過合理規劃設置火警自動報警系統，為保證供配電系統的安全運行和高層建筑的使用提供根本保障。在實踐工作中，火警自動報警系統需要具備防控異常問題、整合災情數據和推進消防設備自啟等功能。所以，在設計環節必須高層建筑的整體架構以及供配電線路和相關工作室的設計方位，制定清晰的防火報警設計規劃，保證報警系統的有效性。在這一環節，設計人員需要確保系統可以在接收到異常信號以后，迅速完成自動判斷和預警，保障消防系統的啟動及時性。比如，安裝感煙探測器和感溫探測器，實現對所有安全出口、消防通道以及配電室、發電室等特殊房間的有效監控;安裝險情控制裝置，并實現其與火警自動報警系統的聯動，以便于系統可以第一時間獲取信息，制定正確指令，進而實現對供配電系統運行安全的有效維護。

2.3高壓配電系統優化

通常，高層建筑內包含大量的用電設備，所以建筑的整體供電壓力相對較高，而為了能有效維持供電，應該將對電源數量和電路進行科學設計。比如，選用兩個電源同時作業，并構建兩條具備相互獨立性的10kV供電線路，以便于實現對高層建筑物內所有用電設備的統一供電。此時，高層建筑電氣工程供配電系統設計人員應該從整體出發，在保證系統設計可靠性和線路穩定性的基礎上完成系統優化。比如，基于單母線分段式設計開展高壓配電系統設置工作，為實現電路切換和安全保障提供便利。單母線分段式設計的一大特點就是互為備用，能切實實現對建筑物電力運行安全性和穩定性的控制。當然，這種兩個電源同時供電的方式并不適用于所有高層建筑，所以在個別工程中也可以選擇使用不分段界線的設計方案作業。

2.4低壓配電系統優化

與高壓配電系統相對的另一個電氣工程中重要的配電系統是低壓配電系統，在對低壓配電系統的設計方式進行細致考察的時候會發現它涉及的主要包括三種主要的系統。漏電事故是高層建筑中最容易發生的事故之一，一旦發生漏電事故會對住戶的財產以及人身安全造成極大的威脅。所以在對高層建筑的供配電系統設計之初就要考慮到漏電設施的設計。而現在在高層建筑漏電設施中使用最廣泛的是漏電斷路器，對于阻斷漏電有很好的應用效果。

2.5供配電系統配電箱的優化

根據電氣設計的相關要求，供配電系統的配電箱中應該安裝各種開關保護裝置、測量儀表和多種輔助設施，在完全封閉或半封閉狀態的柜體或保護屏實現電氣元件進行集合。一般情況下，可以采用自動開關裝置或者采用手動的方式對電路進行分斷控制，如果供配電線路存在故障，可以對故障區段進行隔離，發出相應的報警信號。在發、配、變電所中，可以安裝測量儀表來對配電網運行參數進行采集和顯示，還可以調整多種電氣運行參數，利用信號裝置提示運行參數的偏離情況。高層建筑物中的照明配電箱，供電回路應該滿足三個不同方面的要求，保證照明系統、插座有具備單獨的供電回路。再者，空調裝置的回路可以劃分成客廳空調和之外的兩個給空調供電的插座。最后，除了壁掛空不安裝漏電保護裝置之外，其它的空調插座都應該單獨安裝保護裝置。

2.6變壓器的優化

為了保證變壓器的正常運行，提高變壓器的安全性和可靠性，就必須充分考慮變壓器的運行條件，將成本和能源消耗控制在最低，所以在智能建筑變壓器的選擇時，應該以低能耗材質的高效變壓器為主，保證變壓器的負荷率在最佳狀態的70-85%左右。如果變壓器的容量和負荷率始終保持在平穩狀態時，可以減少變壓器的數量，而增加變壓器的容量，這樣就能夠有效的節約能源，提高能源資源的利用效率。由于受到季節性負荷的影響，很容易導致電能質量受到影響，所以可以設置專用的變壓器來應對季節性的負荷變化，實現靈活切換，保證變壓器的穩定運行，避免由于輕載運行而造成能源損耗。例如在夏季空調負荷比較大，所以可以使用單獨的變壓器作為空調變壓器，這樣才能夠充分發揮出空調的季節性特征，減少能源消耗，保證變壓器的經濟效益。

2.7節能優化

實際過程中，建筑項目電氣成本不僅包含工程成本，還應同時考慮項目交付后的運營成本，但運營成本一般不屬于開發商成本范疇，以致運營成本往往被忽視。開發商應從設計出發，充分了解產品特性及成本，全面分析各項能耗指標，用發展的眼光選擇供配電系統設備。具體辦法有以下幾種：選擇變壓器臺數及功率時，考慮投資和年運行費用，對負荷合理分配，選取容量與負荷相適應的變壓器，使其運行在高效低耗區;根據項目性質，配備足夠的無功補償，提高功率因數，降低無功損耗;采用設備聯動聯控措施，縮短電動機輕載或空載的運行時間;使用智能方式控制電氣設備，如采用光敏、聲控元件控制照具;利用建筑剩余屋面建造外部能源系統，提升綠色能源占比。

結束語

綜上所述，電力系統作為整棟建筑中一個龐大而又復雜的工程，對于整棟建筑的穩定性有著重要的影響，并且其安全性和經濟性會直接影響人們的日常生活，因此電力系統的建設應當引起我們足夠的重視。要保證電力系統的穩定運行，做好建筑電氣供配電系統的優化工作是前提，應當采取科學合理的優化方式，提高電氣供配電系統的安全性和可靠性，使電力系統的社會效益和經濟效益發揮到最大。

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