广东华方工程设计有限公司 广东东莞 523000
摘要：近年来，随着高层建筑施工的越来越多，对电气工程供配电系统的设计也提出了新的更高的要求。作为保证电力资源供应的重要基础，电气工程供配电系统通常包括了输电线路、供电设施和系统装置等几个部分构成，一旦出现设计质量问题，将制约影响这高层建筑工程电力资源的输送效果，影响着居民群众的居住使用。本文对高层建筑电气工程供配电系统设计的基本现状，对相关的技术要求进行了分析阐述，对确保供配电系统设计质量，避免造成用电安全隐患，具有一定的参考价值。
关键词：高层建筑；电气工程；供配电系统；设计研究
一.前言
近年来，在各地经济社会日益快速发展和城市土地资源集约利用要求越来越高的背景下，很多地方纷纷开始兴建高层建筑工程，在改善了居民居住条件的同时，也给电气工程供配电系统的安装设计提出了越来越高的要求。尤其是随着建筑能耗水平的不断提高，为了有效节约能源，改进当前的高层建筑工程供配电设计质量也成为了一项重要课题。笔者试就高层建筑电气工程供配电系统的设计，谈些粗浅的认识。
二.高层建筑电气工程供配电系统设计概况分析
随着当前城市化发展进程的不断加快，高层建筑工程的施工数量不断增多，不仅增添了城市发展的一道靓丽风景线，而且也提升了城市的品味，满足了城乡居民改善居住条件的客观需求。但同时，也给电气工程供配电系统的安装设计提出了越来越高的要求。这就需要设计人员在对供配电系统施工设计的时候，严格遵循配电系统的设计规范标准，一丝不苟地反复认真研究确定设计方案，统筹考虑各种因素，确保供配电系统在安装设计中，能够满足高层建筑电气工程安全、高效运行的实际需求。
通常，高层建筑工程电气设计主要包括：室内、楼道和安全出口处的照明电器；上下楼的货用和客用电梯设备；居民日常使用或者防火使用的排水设备；制冷和排风的各项设备；居民厨房等使用的冰箱和排风设备；空调设备上的各种用电设施的配电设计及消费消防安全设计、防雷设计。同时，由于很多高层建筑高度的不同，使用性能的不同，对电力能源的需求量也不相同，根据我国国家标准《民用建筑电气设计规范》规定，将用电负荷分为三个等级，并明确划分各个等级负荷的范围以及配电设计要求，设计师在进行供配电设计时应根据规范确定负荷等级，再根据负荷等级确定是否需要配备备用电源。
同时，安装设计高层建筑电气工程，必须要考虑到电力荷载能力的问题，一旦设计不科学或者预先考虑不周全，不仅无法满足高层建筑的电力需要，而且会限制后期供配电设备的安全、高效运行。一方面，要对电力荷载能力进行科学测算，比如，可以通过计算用电的荷载密度来测算其负荷系数，保证准确地进行电力负荷设计，避免在高层建筑电气高层供配电系统设计不足，满足不了电力需求。
三.高层建筑电气工程供配电系统设计技术要点分析
1.选择电力能源节约的变压设施
目前在对高层建筑电气工程供配电系统进行安装设计的时候，首先要考虑到选择的变压器设备的能效，变压器的选用原则应根据建筑物内的用电负荷大小、符合性质、符合等级以及精机运行等因素来确定变压器容量与数量。同时，考虑电变压类型和性能选择安装上的科学性与合理性、以及变压设备的资金投入和回报期等因素，对于提高电力能源的节约效果，保证电气工程的安全、高效使用，都有很大的帮助。选择能源节约的变压设备类型，应根据高层建筑工程项目实际耗用的电力荷载情况，选择荷载系数合适的变压器型号，一般不易大于变压设备规定负载率的85%，节能和节支效果最为理想。比较合理的变压器类型，就是在空载和荷载的情况下，对电力损耗都不是很高，比如，安装设计10千伏315千伏安的变压设备，可以选用S13型号的，相比于常规的变压器，空载和负载情况的下的电力耗费能够得到有效地降低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，类型呈立体三角状的铁芯的变压设备，在节约资金和能源上也比较好，并且已经代替了过去那种电力消耗比较大的插片类型的变压设备，这种变压设备能够有效地保障高层建筑电气工程供配电系统转换电力资源的性能，防止能源的过度浪费，确保变压器的使用年限。
通常在科学计划供配电系统的变压设施电力损耗和各项费用支出基础上，还要考虑变电设备安装的数量和容量问题。一般使用变压设备的电力荷载能力在75%和85%之间比较适合，在确保电能和资金节约的前提下，还不影响日后对于变压设备的扩容设计。笔者通过多年的变压器使用实践，结合电力工程专业知识，对高层建筑电气工程供配电系统进行分析与研究，并在实际工作中对高层建筑电气高层供配电变压设施进行设计安装，要根据变压设备的自身荷载能力对其配置的数量和容量进行科学考虑，一般需要事先制度行之有效的施工方案，保证变压设备安全、稳定运行，防止增加对电能的消耗。如果安装了至少2台的变压器，并且一起使用，就要结合变压器荷载变化数值形成共同的用电调配机制，以实现能源的有效节约和供配电的及时保障。如果供配电系统的电力荷载系数还不到30%，就要使用容量比较小的变压设备；如果电力荷载系数已经远远达到了80%以上，并且无法进行节能控制的时候，就需要设计安装容量比较大的变压设备。而如果电气工程供配电系统实现了比较稳固、安全的电力供应，荷载功率比较科学，在能够保证电力输送的基础上，就要适当削减变压设备的安装数量，并且要优先使用容量比较高、电力节约效果比较好的变压设备。
2.选择电力能源节约的照明设施以及必要的应急照明设施
根据住建部颁布实施的《建筑照明设计标准》（GB50034-2013），对荧光灯和亮度比较高的气体灯等照明设施安装设计的时候，要严格执行规范标准，并且要注意电力能源节约性能。一般情况下，安装电气工程中的照明设施使用的是自动化的控制系统。这种自动化设备应用到照明设施中，不仅能够改善光亮效果，而且能够实现供配电系统电力能源的持续节约，另外，这种自动化的照明设施还可以结合高层建筑温度、湿度和采光状况，确定电力节约的控制措施，保障电气工程供配电系统对于能源节约的有效利用。
另一方面，在对电气工程供配电系统进行安装设计的时候，应根据要求在必要的公共区域配备应急照明灯及转换电源，根根据我国GB 50303-2002第20.1.4条规定，应急照明在正常电源断电后，电源转换时间为：疏散照明≤15s，备用照明≤15s（金融商店交易所≤1.5s）；安全照明≤0.5s。这样可以确保在电源系统出现故障后，其他备用设施能够及时发挥效应。我国在住宅（公寓）电梯厅照明控制规范方面，JGJ 16-2008第10.8.1条规定，电梯厅不建议节能型自熄开关或带指示灯（或自发光装置）的双控延时开关。在DB 11/938-2012第11.3.4条中也明确指出了，电梯厅宜设置时控或人体感应灯控制装置。根据JGJ 242-2011第9.2.3条条文说明，住宅首层电梯间应留值班照明。通过这些电力供电系统规范要求，在实际操作中，以此来确保供电系统的安全稳定运行，避免出现突然停断电的情况，给高层居民用电带不便以及安全隐患。
3.选择电力能源节约的电机设施
一般情况下，在高层建筑电气工程供配电系统中，电机拖动在全部供配电系统中，所消耗的电力能源占比要超过90%，同时很多的电机设施在电力转换上的使用效果都不是很好，所以要注意在进行供配电系统设计的时候，一定要确保电机拖动设施的节能效果。通常设计安装的电机设备是低于200千瓦低压系统，不仅省钱，还能节能；而如果选择的是超过355千瓦的电机拖动系统，就要使用高压电了。但是如果是在上述的范畴区间，就应当统筹规划资金投入、设计方法和电力节约等情况，然后再看选用哪种最节约电能的电机设备。
四.结束语
综上所述，在当前各地经济社会发展越来越好和城市化建设越来越完善的背景下，随着高层建筑工程施工建设数量的越来越多，客观上就要求在电气工程供配电系统的安装设计上做好文章，不仅需要反复的研究修正施工设计方案，反复验证电力荷载和节约的相关情况，科学选择既节能又环保、还省钱的供配电设施，确保电气工程供配电系统能够在满足节能的前提下，最大限度地保证电力系统的安全、可靠运行，最高效地保证居民群众最基本的的电力需求。
参考文献：
[1]朱华东、郑瑞豪.高层建筑供配电系统设计的探讨[J].建材与装饰.2013（1）.
[2]覃柳杨.超高层建筑工程的供配电设计探讨[J].建筑工程技术与设计.2014（6）.
[3]郝志强.高层建筑供配电的设计方案探讨[J].山西建筑.2015（34）.
[4]于淼.高层建筑电气设计中低压供配电系统安全性的考虑[J].现代物业?新建设.2015（5）.
论文作者:许海双
论文发表刊物:《基层建设》2016年6期
论文发表时间:2016/7/7
标签：供配电论文; 电力论文; 系统论文; 电气工程论文; 荷载论文; 高层建筑论文; 设备论文; 《基层建设》2016年6期论文;