建筑电气设计低压供配电系统的可靠性分析论文_陈思佳

建筑电气设计低压供配电系统的可靠性分析论文_陈思佳

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摘要:当前我国建筑普便存在的特点就是楼层高、用电量大,与传统的建筑相对比,新型建筑的电压负荷是要高于传统建筑的。在建筑中含有电器种类较为繁多,这为建筑留下了极大的安全隐患。基于此种状况下,可靠的配电系统显得至关重要,通过对配电系统进行合理设计才会保障建筑中的电力设备顺利运作。因此,提高建筑电气设计低压配电系统的可靠性是形势所趋,也是必然发展。

关键词:建筑工程;电气设计;低压供配电系统

1浅析低压配电系统

1.1 放射式

放射式的供电方式主要是利用总配电箱将电直接供应给分配电箱的方式。此种配电方式因为每个负荷是单独受电的,若是出现短路故障,是不会影响其他配电箱中的运行设备的,因此此种供电方式的可靠性是极高的,同时在实际运行时比较容易控制,它有待改善的方面是系统性能不够灵活以及供电时所需的线路较多。放射式的分配方式通常是应用在容电量较大的设备上,或是集中控制电源的场合中。

1.2 链式

链式供电方式与树干式的供电方式有些相似,都是利用一条主线电路,再连接一些分配电箱或是用电设备来完成供电,此种供电方式由于供电线路上缺少分支点,所要投资的费用不会很大,对于广泛铺设是比较适合的。但其在进行供电时出现问题,在对其进行检查过程中需要停掉所有用电设备,因此此种供电方式的可靠性并不高,通常应用在可靠性要求不大的小容量设备上。

1.3 树干式

树干式供电方式主要是通过运用一条主线连接各个分配电箱以及总电线,使其连接完全来保障供电工作顺利开展。此种配电方式的优点就是投入的资金费用比较少,并且施工建设比较简单。它同样存在一些缺点,例如配电主线出现问题,会影响大范围电路受到影响。因此树干式的配电方式通常是应用在供电可靠性不高的区域应用,因其用电负荷分配十分均匀,它的电源设备的容量不会很高。

2建筑低压供配电系统的设计原则

2.1 供电安全性

供电线路的布线控制以建筑物的性质、要求,用电设备的分布和环境因素为依据,在绿色、安全的设计原则下,建筑的低压供配电设计中的低压配电方式大部分为分区树干式配电。安装在干线首端的短路保护装置的分支线长度即为安全长度的确定值,这也是值得设计人员考虑的问题。

2.2 供配电系统的可靠性

一级负荷是电气负荷中的重要部分,建筑的消防系统、火灾自动报警系统、应急照明以及自动灭火系统等消防电路均为一级负荷,针对一级负荷的电器设备,除了要配备两个必要的电源外,还需另外设置应急电源,例如EPS和柴油发电机组是建筑电气体系中最常见的应急电源,可保证在特殊情况下维持一级负荷电器设备的正常供电。值得注意的是,在应急电源中禁止介入其他电器负荷。

2.3 优化原则

所谓优化原则是指建筑的供配电系统的布局需符合建筑的功能与结构,在设计过程中可考虑使用绿色材料替代传统高能耗材料,或充分利用地热、光伏等自然能源。在低压供配电系统的整体结构设计上应以稳定性与安全性为出发点,在满足建筑整体的用电需求上预留出备用电量,更好的应对电气系统意外情况。此外,为了保证建筑电气系统中各个用电设备的安全性,还应预留出一定的线路空间,保持设备之间的安全距离,提高线路的绝缘性,若有必要,可在线路中设置防雷和防静电器件。

3分析影响供电系统安全可靠性主要原因

3.1 过载及短路因素

对于建筑项目的供电系统来讲,可以从安全性与可靠性这两方面入手,主要重点注意的是短路保护与过载保护,保障供电系统出现问题时,熔断器或是断路器可以及时快速的运行,以此来保证供电设施与供电线路的安全。

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3.2 接地质量因素

在对建筑进行电气设计过程中,应用低压配电系统时会遇到地形混乱、管理混乱等状况,特别是对供电系统进行设计时,对于接地处理并未给予过多重视,或是并未依据有关规范来开展接地处理,造成供电系统的接地质量受到极大影响,严重阻碍了供电系统的正常运作。

3.3 漏电保护因素

漏电保护是当前建筑供电系统中应用比较广泛的保护措施,它可以达到对接地事故的合理控制以及有效预防,当人体直接触碰到电流时,供电系统是可以瞬间跳闸,来切开电源保障人们生命安全。但就当前情况来看,在选择或是应用漏电保护器时是存在诸多问题的,致使漏电保护器不能将自身价值充分发挥。

3.4 保护装置因素

依据有关数据表明,在目前建筑低压供配电系统中,一些安全保护设施是存在一定不足的,并不能有效的对供电系统中存在的故障进行充分检测与控制,非常容易出现火灾风险或是触电事故,致使社会群众的生命财产受到威胁。

4建筑低压供配电系统的可靠性分析与措施

4.1 备用电源可靠性

建筑中的备用电源大部分为柴油发电机组,为了提高供配电系统的可靠性,备用电源通常需满足以下要求:①电源为单台机组时,额定容量需控制在1500kVA以内;②若发电机组在大型商业建筑中作为应急电源时,若供电系统终端,应在10s内正常运作并投入使用,从而减少经济损失;③发电机组达到额定转速后应分批投入负荷,根据由大到小的顺序错开容量的投入时间,尽量减小低压母线的起动压降;④若电网恢复供电,则应将备用电源延迟30~60s,让市电自动恢复,然后延迟3min让发电机组停止工作。

4.2 系统主接线可靠性

①建筑低压供配电系统直接面向控制终端,设备多,分布面积广,且现场运行条件复杂,电器设备和供配电系统本身的复杂操作和故障问题均会导致谐波干扰。因此建筑 低压供配电系统运行方式应选择为集成运行,降低投资和运行费用,以交流380/220V放射式与树干式结合的方式进行供电,从而满足供电要求,提高供电的可靠性。②在设计供电线路时,应考虑到建筑物的特征和个性要求,根据线路分布、环境特征、用电设备来确定线路敷设方式,外部走线应避免运行环境所产生的热源、灰尘、污染物、腐蚀物对线路的负面影响,同时还需做好防冲撞、振动、伸缩、沉降的措施,减少外界应力损害。③消防用电应单独设置专用的供电回路,在保证配电线路敷设符合相关标准的前提下,水泵、消防电梯、消防控制室和排风机等设备的供电应在最末一级的配电箱设置自动切换器件。

4.3 供配电设备可靠性

先进的供配电设备直接影响到低压供配电系统的可靠性,因此在建筑 电气设计时需选择性能良好的供配电设备,例如继电保护设备和变压器等设备,其自动化程度较高,具备自动分合闸、错相保护等功能,能有效提升电气系统运行的可靠性。以箱型干式变压器为例,其绝缘材料均为难燃或具备阻燃性的材料,即使是出现雷害或火灾也能保证变压器的稳定,减少灾害损失,且干式变压器防污、防潮性能良好,在恶劣环境下仍可运行,可保证电气系统的安全。

结束语

伴随着城市建设的不断发展,越来越多的建筑物拔地而起,这样也需要更稳定的低压配电系统,来保障施工人员和住宅居民的人身财产安全。建筑电气设计中低压配电系统,需根据实际情况、科学化、全面化的选取适合的低压配电系统,以达到在最大程度上保证建筑物低压供配电系统的正常运行。

参考文献:

[1]曾海涟,何宗楚.低压供配电系统在高层建筑电气设计中的可靠性探讨[J].建材与装饰,2015,48:228-229.

[2]陈睿.高层建筑电气设计中低压供配电系统可靠性分析[J].科技展望,2015,35:106.

[3]肖惠文.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2015,06:243-244.

论文作者:陈思佳

论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期

论文发表时间:2017/9/4

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