摘要：现如今，随着我国建筑事业较快发展，高层建筑在数量与规模上均有较大提升。由于高层建筑工程中电气工程项目越来越复杂，并且不同电气系统之间联系也日益紧密，如果没有能够对高层建筑电气工程供配电系统进行合理的设计优化，也就无法发挥出现代高层建筑的实际功能。本文对高层建筑电气工程供配电系统的设计进行全面的分析，不断优化供配电系统的整体质量，促进电气工程设计的良性发展，保证建筑使用者的满意度。
关键词：高层建筑；电气工程；供配电系统；设计
引言
随着社会经济不断发展，为进一步满足人们的建筑使用要求，现代建筑建筑高度越来越高，建筑工程所涉及的电气工程项目越来越复杂，不同电气系统间的联系和影响愈发紧密。针对这种现象，相关设计人员需从电气工程基础入手，不断优化供配电系统设计，推动电气工程整体设计的良性发展，从而全面提升建筑使用者的满意度，促进现代高层建筑的进一步发展。
1供配电系统设计概述
作为电力系统中十分重要的构成部分，供配电系统主要由两个部分构成，分别是用户变电站与区域变电站，主要涉及的是电力系统中对电能进行发、输、配、用中的配和用两个环节。在运行的要求以及特点上，都要与电力系统保持一致。因为高层建筑中的供配电系统，所要面对的直接就是使用者以及用电设备，所以其是否具有较好的安全性能就十分的关键。在电气工程的供配电系统里，功率在流动的方向上一般来说是单向的，也就是从电源端向用户端流动，主要的为了把电力系统里的电能利用一定的分配手段以及降压，而转换成用户所使用的用电设备可以运转的电能。从当前高层建筑的供配电系统来看，其电压一般是在110KV及之下。所以在设计其供配电系统时，应该根据其所具有的用电量多少、负荷的性质，还有周围区域供电的状况而制定出一个合理科学的设计方案。同时，还要保证所制定的设计方案不但能够使当前供配电系统的需求得以满足，还能够从更为长久的方面考虑，让其在未来具有发展的可能。
2供配电系统设计准则
2.1供电线路安全性
依据高层建筑物理性质、用电设备的具体分布、环境特征的各项因素，对供电线路的布线情况进行合理控制。在节约、安全原则下，高层建筑低压配电系统在建筑电气供电设计中，多数采用的都为分区树干式配电。在线路设计过程中，必须要确保整个线路的安全性，一个不安全的设计如果应用到高层建筑中，不仅会对高层建筑的整成运行造成不良影响，情况严重时，甚至会造成安全事故，造成巨大的经济损失。
2.2配电系统合理性
合理的配电系统可以减少系统在运行过程中的电能消耗，供电方案是否合理很大程度取决于设计单位对具体用电量估测的是否准确。由此可见，配电系统类型，对于高层建筑来说也十分重要。在进行高层建筑配电设计过程中，应当通过合理的方式，减少设配电级数，并且要确保配电线路自身的科学性。配电级数的数量，不仅会对上下级配合的复杂程度造成影响，而且还会导致元器件数量增多，这将会提高各项设备在实际运行过程中发生故障的机率，会致使配电线缆过大，造成材料的浪费。由此可见供电质量与配电线路合理性有着密切联系。配电间位置不合理也是导致配电路径不科学的主要原因。因此，在配电系统设计过程中，应当合理优化配电间的位置，从而提高配电系统的合理性。
2.3配电系统可靠性
配电系统可靠性是电气设计中的一项重要内容。高层建筑的消防水泵、控制室、自动喷淋系统等设备都为一级负荷，专用变电所供应的送、排风机，以及相应的消防水泵房、消防电梯也都为一级负荷。高层建筑中一级负荷电气设备除了配备两个电源外，还应当配备应急电源，通过该方式确保一级负荷电气设备在应用过程中不会出现安全问题。一级负荷设备在运行期间，应急电源起到的主要作用是在遇到特殊情况时，实现低一级负荷电气设备运行的电量供应。从目前我国高层建筑的设计情况来看，EPS应急电源和柴油发电机组是电机设计中最常用的两种应急电源。
3高层建筑供配电系统设计要点
3.1变压器的设计
为了保证变压器的正常运行，提高变压器安全性和可靠性，所以必须要充分的考虑变压器的运行条件，将成本和能源消耗控制在最低，所以在智能建筑变压器的选择时应该以低能耗材质的高效变压器为主，保证变压器的负荷率在最佳状态的70-85%左右。如果变压器的容量和负荷率始终保持在平稳状态时，可以减少变压器的数量，而增加变压器的容量，这样就能够有效的节约能源，提高能源资源的利用效率。由于受到季节性负荷，很容易导致电能质量受到影响，所以可以设置专用的变压器来应对季节性的负荷变化，实现灵活投切，保证变压器经济运行，避免由于轻载运行而造成能源损耗。例如在夏季空调负荷比较大，所以可以使用单独的变压器作为空调变压器，通过这样能够充分发挥出空调的季节性特征，减少能源消耗，保证变压器的经济效益。
3.2供配电系统设计中配电箱的设置
根据电气接线的要求，配电箱应该把开关设备、保护电器、测量仪表以及辅助设备组装到封闭或是半封闭的屏幅或是金属柜上，进而形成低压配电装置。在正常运行的状况下，能够通过自动开关或者是手动开关将电路接通或是分断。而当出现不正常运行，或者是发生故障时，则可利用其对电路进行切断，或是进行报警。在各个发、配、变电所中，通过测量仪表能够使运行中的各种参数得以显示出来，还能够调整某些电气的参数，提示或是发出信号以警示其与正常的工作状态相偏离。在高层住宅建筑的照明配电箱中，其回路的分配应该符合三个方面的要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先，要确保照明系统、客厅、卧室以及厨房、卫生间的插座都能够单独回路供电。其次，从空调回路上来看，要将其分成单独的客厅柜式空调回路，以及另外每两个空调插座作为一个回路。第三，除了壁挂空调的插座以外，其他的插座回路都要安置漏电保护开关。
3.3低压断路器选择设计要点
低压断路器常用于对普通民用建筑及一般企业建筑的供电系统保护中，以起到对主体电气设备的保护及控制作用。低压断路器与传统闸刀或保险丝相比，其功能性更为全面，在现代电气系统中应用广泛。低压断路器依据电源种类差异，可分为直流式和交流式两种；根据其结构差异，可分为框架式和封闭式两种。部分空气开关中设置有失压保护机制，当电网内电压突然降低超出设定值，一般为额定电压的50.0%-60.0%左右，即会断开用户端连接，以避免出现电机烧毁等问题。如电网内电压恢复正常，空气开关失压保护恢复，设备恢复正常运行状态。总而言之低压断路器就是一种线路保护装置，设计人员需结合保护对象的实际需求，有针对性地选取不同种类的低压断路器，以保障系统运行安全性。如对于插座线路保护而言，除一般性功能外，还应具备相应的漏电保护功能。
3.4火警自动报警系统设计
根据高层建筑物构架和功能，依照重要建筑的设计标准建立自动性的报警系统，可以开展危险安全播放，灾情数据整理等，一旦有险情出现时，报警系统中的险情控制装置会根据设定流程给出指令，指令的给出通常是参照报警信号的发送时间，同时自动开启消防设施。在一般状态下，在进行消防系统设置过程中，需要结合建筑物的构架加设感温探测器，在建筑内的主要安全出入点、楼道、相关房间等，加设感烟探测器，同时在建筑物的各重要点设置供机械操作的报警设备。这种报警设备要设定在各楼层的相同位置，并有效设定发电室、消防风机室等的距离。
3.5高压配电系统设置
在高层建筑中，由于电气工程的需求非常高，所以必须要加强电气工程设计工作，这样才能够保证高层建筑整体运行能力。高层建筑的电力资源使用设备非常多，而且高层建筑大多数都采用两路独立的电源，如果同时进行供电时能够有效提高电气工程的应用质量。高压配电系统作为高层建筑中最关键的部分，能够对电源稳定供电起到非常良好的作用，通常情况下高压配电系统必须采用单母线分段式的设计，这样才能够保证线路的正常使用，并且也可以进行自动切换，相互之间还能够成为彼此的备用设备，保障电力的正常运行。母线通常是分段数目的，能够与电源线回路进行匹配适应。
3.6导线选择设计要点
电力线路是配电线路系统中的一项关键基础设施，其担负着输电的重要职能，在进行该项内容设计时，设计人员应当结合相应的操作规范，以及系统安全的具体需求，选择与实际情况相符的导线，在导线的选择过程中，应当注意导线的材质、横截面大小、以及长度等，并且要做好相应布置工作，在节约导线的基础上，减少能源传输过程中的能量消耗量，从而满足在节能、经济、安全方面的具体需求。同时，导线的选择过程中，还要考虑经济性，在确保导线的性能可以满足线路的基础上，选择经济性更好的导线。
3.7供配电系统中选择的插座和开关
作为电气系统的终端，插座与开关同样是安全用电中不能忽视的构成部分。小小的开关和插座，对于用户家中的电器设备以及照明灯具等闭合和开启具有掌控作用，同时也确保家用电器可以在稳定安全的电源中进行连接。一般来看，一旦开关闭合，电器设备就应该与电源接通；一旦开关断开，电器设备就切断供电，所以，作为一种具有较高效率的设备，是否选择合适的开关，对于火宅的预防具有直接的影响。因此，选择，正确的开关能够确保人们的生活、生产安全。
3.8照明设计要点
对照明节能设计而言，其主要指的是在确保照明的质量前提下，来对于照明电路当中能量损失实施一定程度降低，而且能够有效达成能量运用的最大化目地。通常状况下，其主要是涵盖了下面两类：①照明措施选取：应对于自然光进行充分运用，这是照明能耗得到节约的关键措施之一，就是电气设计工作人员应该尽可能考虑到人工照明以及自然光充分的结合，进而在非常大程度上使照明电能得到节约；②选取合理光源：最根本准则是应当依照不一样场地来选取不一样光源。选取适当照明措施以及设备也是一类可行节约电能措施。
结语
在高层建筑开展供配电系统设计属于繁杂的工程。在实行市场化经济的现今时代，先进技术、创新思维也较多为灵活，对各个问题的观点也较为丰富。这就需要结合多方面的原因，要探索出能够达到各方面需求的解决方法会很难。总而言之，了解和提升供配电系统设计技术，还需要由专业人员付出大量的努力、累积丰富的经验，并且充分借鉴成功案例，同时相关人员要以长远发展的角度进行具体的研究，从而为建筑物内电气设计的发展提供保障。
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论文作者:于海玮
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/13
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