摘要：随着现代化城市建设的高速发展，高层建筑的数量与规模也在不断扩增，而建筑内部的电气设计中低压配电系统的安全、稳定运行即是最重要也是最基础的工作。采取更有效、更高效的防范优化措施，是建筑电气设计中低压配电系统的安全、稳定可靠、持久耐用性的设计，是当前工程建设相关领域的研究重点之一。
关键词：建筑；电气设计；低压供配电系统；可靠性研究
引言
城市化进程的快速发展推进了现代城市建筑管理的发展。而供配电系统设计是高层建筑的重要组成部分。高层建筑的设计人员需要充分优化配电系统的某些条件，最终建成技术先进，经济，安全的供配电系统，以确保高层建筑的运作合理性，避免发生问题，对人们的生活造成不利影响。
1高层建筑电气设计低压供配电系统设计要求
1.1满足基础的安全性
供配电是高层建筑电气设计中的关键内容，其直接影响高层建筑的使用状态与质量保证。近年来，城市化发展的脚步日渐加快，高层建筑结构的多样化发展，对低压供配电系统设计提出了更高的要求。相较于传统建筑，高层建筑的空间跨度更大，尤其是纵向比更大，加之大量配有电梯、空调等电器，其日常运行完全依赖于配电系统的电力稳定输出，那么低压供配电系统的可靠性、安全性、稳定性即是最基本的建设原则。
1.2满足供电的可靠性
近年建筑火灾事故层出不穷，大部分单位对建筑的消防措施设置不健全，火灾发生之后无法起到有效的自动化补救，几乎完全依靠消防人员。此设计存在最大的问题，即是在无人状态发生的火灾，难以确保消防措施能否有效的展开补救。而同时火灾的大肆蔓延，对设备的运行产生一定的阻碍，甚至是切断设备的电力支持，使得设备瘫痪。由于大楼电力是交互设计，一旦一方出现问题，就会影响到整个建筑内人们的正常工作运转，危害人身安全。若是电梯电源发生直接性的故障，其造成安全事故的严重性不可估量，对人们的生活、对建筑的运行、对社会发展都产生一定的恶劣影响。
1.3确保供电的持续性
相较于单独形态的电源建筑，其设计在充分满足了人们的生活、生产需求中保障一级、二级负荷距离的有效实现。然而对普通建筑来说，其日常运作中内部产生较大的电压负荷，因此设计中必须确保其功能的正常、耐久性使用。建筑的正常运转中，若电源出现系统性故障，需进行及时的抢修。建筑内应当备以发动机、或应急电源做风险防范处理，以保证意外情况发生的有效补救、保障人们的正常生活与生产。
2低压供配电系统可靠性的影响因素
2.1接地设备的质量
接地设备是建筑电气中比较重要的组成部分，接地设备的质量严重影响低压供配系统的使用安全性，在很多高层建筑设计中，修建单位并不注意接地设备的质量，对接地处的处理也不到位，由于这样不负责任的做法，会导致接地处方式杂乱、管理困难等。高层建筑中，如果接地不按照国家标准进行操作，使用的设备质量不达标，就会导致低压供配电系统出现问题，会使系统出现安全性问题的风险变大。
2.2漏电原因
在高层建筑电气设计中，漏电保护措施主要存在两方面的问题，一个是漏电保护器的使用状态，有的漏电保护器一直处于异常状态，失去了保护器该有的作用，一个是保护器一直处于正常的工作状态，长期正常的工作，导致保护器的灵敏度降低，降低了保护器的使用寿命和工作性能。漏电保护装置的配备，是对低压供配电系统正常运行的一种有效的措施与手段，能够有效的预防触电事故和漏电火灾的发生。具体的流程是当电路发生故障，产生短路电流，感应器温度升高达到临界值，就会自动跳闸，关闭电源，预防势态更进一步的恶化，这种设置能够有效的保障用户的生命安全。
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3提高建筑电气设计低压供配电系统可靠性的办法
3.1变压器
在建筑电气设计过程中，变压器占据的地位不可忽视，应加强对变压器类型的选择，尽量选用节能型变压器，并保证其参数与电气工程节能要求相匹配。因此，可以结合民用建筑供电设备负荷与供电要求标准考虑变压器的选型。实验研究表明，电能消耗量和电压之间存在反比关系，通常情况下，民用建筑供电压为10～220 kV。在具体设计中，可以将电压设为重要参数，合理规划电压等级。一般规定选用10kV以上的节能变压器，且对材质提出较严格要求，最好是非晶合金材料，保证设备节能环保、性能优良、噪声偏低。同时，在安装建筑变压器过程中，要综合建筑用电需求、造价成本等多种因素，遵照适度原则设定变压器数目。由于变压器是常年连续运转，故而工作负载不能过大，且因季节不同，用电量也会有所差异，这就需要加强对供电电压的设计。
3.2分析供配电设备的可靠性
由于高层建筑各种电气设备功能具有多样性，为了保证这些电气设备能够安全稳定的运行，一定要保证供电设备的可靠、安全性，并尽可能选用更先进的供电设备，以保证供电设备整体上的可靠性。例如，在选择变压器的继电保护装置的时候，应选择智能化水平更高、更先进的设备。只有提高设备的智能化程度，才能增强供配电系统的可靠性。同时，在选择变压器的时候，还应结合配电系统的实际运行情况和自身的特点。在另一方面，由于高层建筑中使用了太多的电气设备，如果电气设备的相关用户没有对电气设备的使用给予足够的重视，就很容易引起火灾。所以，在选择变压器的时候，还应注意变压器的耐火性能等其他相关性能，如变压器是否有防污染能力甚至是防潮能力。高层建筑中的供配电设备只有选用好的变压器，才能具有较高的可靠性。
3.3备用电源
10 kV市政电源输送至用户高压配电室，通常，用户的10kV配电系统会采用单母线运行方式。则可采用两台容量相同的变压器，采用一用一备的运行方式，提高配电系统的可靠性。当其中一台变压器在运行中发生故障而停电，则通过另一台变压器为用户所需的所有负荷供电，从而保证配电系统正常运行，不影响用户的正常生活与工作。为保证低压配电系统运行的可靠性，应持续完善备用电源，通常要落实如下几点工作内容：（1）若电源类型属于单台机组时，应加强额定容量的控制，通常＜1500 kVA；（2）大型商业中心运作中，安装的发电机组应符合应急供电要求，若发生停电或电路故障时，需确保供电终端能在30 s内恢复无故障运行状态，以减少经济损失；（3）当发电机组达到额定转速后，需依照一定程序投入负荷，将低压母线的起动压降降至最低水平；（4）若能够排除电网故障，在恢复正常供电的环节中，需将备用电源拖延1 min，促进市电自行恢复进程，且保证发电机组休息3 min。
结束语
与普通建筑结构相比，高层建筑具有楼层高、耗能大等特点，电压系统负荷持续性增加，会导致高层建筑体系中的用电设备及电气系统开关等出现安全隐患，鉴于此，高层建筑供配电可靠度直接影响到电力系统是否能够稳定运行。本文以高层建筑电气设计中低压供配电系统为研究对象，为挖掘低压供配电系统可靠度深层次含义提供理论支撑，必须引起相关电气设计人员的重视。
参考文献
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论文作者:崔俊泽
论文发表刊物:《电力设备》2019年第14期
论文发表时间:2019/11/7
标签：系统论文; 高层建筑论文; 变压器论文; 供配电论文; 建筑论文; 低压论文; 设备论文; 《电力设备》2019年第14期论文;