摘要：研究超高层建筑供配电系统设计主要目的是以最经济、安全、可靠的方式向超高层建筑提供电能，确保超高层建筑正常运转，且在发生灾害意外时保障其内部人身、财产安全。高层建筑的电气设计应本着安全合理、可靠经济的原则，合理地设计高层建筑电气结构和计算各项设备的性能，本文关于高层建筑供配电系统设计的进行一系列的探讨。
关键词：高层建筑；供配电系统；设计
引言：随着国民经济建设的快速发展，高层建筑数量日益增加，这对建筑内部用电设备的安全也提出了更高的要求。供配电系统是高层建筑重要的电气设备，在确保建筑各种电气设备日常运作方面也发挥着不可替代的作用。目前，许多高层建筑内部结构较为复杂，用电设备种类繁多，对建筑供配电系统的要求比较高。若建筑工程在初期没有做好供配电系统的设计工作，不仅会导致供配电系统在运行过程中出现一些质量问题，而且给建筑物的带来一定的安全隐患。因此，建设单位必须重视供配电系统的设计工作，从而为建筑内部的运作提供一个安全的用电环境。
一、高层民用建筑配电系统设计的基本要求
1.1配电系统的安全性和可靠性
在高层民用建筑中，配电系统的安全性与可靠性对于居民的生活有着重要的影响，只有保证配电系统的安全运行，才能保证居民的正常生活。在实际中，由于配电系统设计不合理而导致运行故障，甚至引发火灾事故的现象也经常见到，不仅对居民的生命和财产安全产生了严重的影响，同时也带来了巨大的经济损失。因此说，配电系统的安全性与可靠性，对于建筑物功能的发挥有着重要的影响。
1.2严格要求电源转换方式
通常情况下，在高层民用建筑配电系统的转换方式方面，消防负荷采用的是双电源或者双回路末端切换的方式，而非消防负荷则采用双电源单回路首端切换的方式。然而，随着民用建筑的规模越来越大，建筑物内部需要耗费的电能也越来越大，产生的用电负荷也越来越大，如果建筑物的配电系统不能适应大量负荷，就可能会引起火灾等事故。因此，需要从高层建筑的配电系统运行需要出发，适当设置一些辅助电源设备，如大型发电机组等，能够在原有的配电系统发生故障的情况下，保证消防负荷的稳定性，保证居民的生命和财产安全。
二、高层建筑供配电系统设计常见问题
2.1缺乏有效的供配电设备的监测系统
在供配电系统的实际运营过程中，往往会由于监控的不力，使得不能及时地发现供配电系统运营过程中存在的问题，使得电力系统的维护人员不能够及时的采取有效的措施对系统进行恢复和维修。尽管目前很多的电力企业已经开始配置数字式综合测控仪，但是实际的监测过程中，还存在较多的实际应用问题，由于目前监控系统软件的多样性和区域化不同明显，使得监控系统的实际应用过程中会产生一些电力设计系统的平台不标准一致，无法有效的相互协调完成对供配电设备的监测系统的有效控制。
2.2配电设备运行的环境相对比较复杂
在我国，由于城市化发展进程的不断推进和发展，供配电系统的选址也越发艰难，由于在城市的建设过程中，一些地产开发商考虑到经济性的要求，往往将配电设备置于相对比较容易被利用的建设空间，然而这些空间往往存在着受潮、阴暗、通风性差等实际的环境问题，而无法达到国家设计规范的标准和要求。
2.3配电设备事故抢修与日后维护相对比较困难
以居民区的供配电系统为例，其主要采用10kV的配电系统电压，系统设备也相对比较简单，安放和设置也比较的随意，这也就为日后的维护和修理带来了很多的实际困难。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于居民区建设的人群密度高，使得配电设备的事故抢修通道相对比较狭窄，实际维护施工比较难，以及很难进行设备的更换。另外随着人民的物质生活水平的提高，对于用电的需求必然不断的增加和提升，而其电压的稳定性就会受到供电系统已有设备的影响，无法实现合理的电力增容。
三、高层建筑供配电系统设计要点
3.1高层建筑负荷等级的划分
由于高层建筑具有供电负荷大的特点，这就需要对各种电负荷进行级别划分，有区别的进行限制。等级划分有利于供电上更加合理，大大降低了电能的浪费，有效地降低了高层建筑运行的成本。高层建筑物负荷划分的主要依据：首先是建筑物类别，其次是用电负荷性质。高层建筑的主要系统负荷分级：第一，在一类高层建筑中，消防用电需要按照一级负荷进行供电。第二，在二类高层建筑中，消防用电需要按照二级负荷进行供电。第三，在超高层建筑中，消防用电需按一级负荷中的特别重要负荷进行供电。如果在主体建筑中存在一级负荷的特别重要负荷时，与之配套的空调用电负荷需划分为一级负荷。如高层建筑中存在大量一级负荷时，对应运行的空调用电负荷需划分为二级负荷。
3.2供电电源及电压的选择
为了保证供电可靠性，现代高层综合性建筑群至少应有两 个独立电源，具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路 独立电源运行方式，原则上是两路同时供电，互为备用。对用电要求较高的高层综合性建筑群，工程更有采用三路电源的供电方式，其中两路互为主备，一路为备用。另外，工程还需在低压侧装设应急柴油发电机组，当市电停电时，要求在30s内自动恢复供电，保证应急照明、消防设备等事故用电。国内高层建筑的供电电压，一般采用10kV标准电压等级，再经变压器转换为380V。
3.3变配电所的设置
一般应根据负荷容量、负荷分布以及建筑物功能分区的实际情况，与相关专业协调确定变配电所的位置以及数量。变压器容量应根据计算容量选择，变压器的负荷率一般取70%～85%。低压线路的供电半径一般不宜超过200m，当供电容量超过500KW，供电距离超过200m时，宜考虑增设变配电所。只要条件许可，变配电所的位置应尽量靠近负荷中心，从而简化了配电系统，有利于增强系统的稳定性与安全性，同时也减少了线缆的使用量，降低因线路造成的电能损耗.由于首层空间的商业价值比较高，一般高层建筑的变配电所设于负一层，便于通过地下停车库的车道运输变配电设备。
3.4照明系统的优化节能设计
在荧光灯与高强度气体放电灯进行优化与选型设计中需要满足GB 50034-2004《建筑照明设计标准》中的相关技术规定。同时，需严格控制照明系统的相关节能指标。通常在高层建筑照明系统中采用智能化自动控制系统。一旦将智能化控制系统和高层建筑照明性能有效结合，就可大幅提高系统的照明质量，有效的提高照明的人性化服务水平。同时，智能照明系统能有效根据具体环境中的温湿度与自然光照情况，通过科学分析后制定出节能效果明显的控制方案。从而使照明系统的控制更为准确、更加精细。并且能够很好地提高建筑照明系统电能转换效率最终实现节能设计目标。
四、结束语
总之，在现代建筑工程施工中，配电系统设计是否合理是保证施工各个工序安全顺利实施的关键因素，配电系统设计的优劣直接影响建筑施工的效率、质量和安全。合理的配电系统设计是施工的正常进行，工程按期完工的重要保障。
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论文作者:李朝阳
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/8
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