摘要：随着我国经济跨越式的增长，城建速度不断加快，高层建筑的也在不断增多。为了确保高层建筑对于电力需求能够得到满足，供电系统设计需要被重点关注。本文主要从供配电技术出发，从供电方案选择与负荷计算、供电电源变压器选择等方面来论述高层建筑供电系统技术的运用。
关键词：高层建筑；供电需求；配电系统
引言
无论是在安全用电方面还是用电稳定性方面，供配电系统对于高层建筑来说都非常重要。随着高层建筑的需求逐渐增多，与之配套的供配电技术也应该不断改善以适应发展需求，，满足人们的日常需要。
1 高层建筑物供电方案选择
1.1 高层建筑物负荷分级
高层建筑具备施工结构复杂、面积较大、施工工艺要求高等特点。对于高层建筑施工而言，每个工种都有自己特定的分工，且分工精细，目的明确。同时还需要多个工种的协调配合。
因为高层建筑物的耗电量是极大的，因此需要的供电电荷同样也极大。为了保证供电的稳定性，需要将建筑物的用电需求进行分级对待。就目前而言，一般会划分为三个等级。其中中断停电，将会给用户造成极大的经济损失，重大政治影响，重大公共安全事故，这类负荷用电称为一级负荷。高层建筑中的消防水泵、消防电梯、火灾报警系统、灭火系统、火灾事故照明以及疏散指示标志等设施的消防用电就属于这一类。造成较大经济损失或者较大公共秩序紊乱的情况称之为二级负荷。其他情况下则称之为三级负荷。
一级负荷的用电场景包含为高级酒店、政府办公厅、国际会议厅、博览会展览大厦、企业办公大厦宴会厅、科研大厦等，这种类型的高层建筑都是按照一级负荷的标准来进行供电的。在一些高级酒店中，如果里面的电器设备配备的比较全面。例如洗衣机、烘干机等日常家用电器，那么室内的照明系统就不需要太高的负荷。因此通常规定照明负荷占总额度的20%，家电设施占据总额的40%。事实上在不同的高层建筑物负荷的分级是不一样的。首先我们要弄清楚建筑的主要功能与定位进行合理的选择与分配。
1.2 高层建筑供配电方案选择
对于普通高层建筑，一般都是使用10kv电压进行供电，如果是超高层建筑的供电电压，需要由专业的设计公司对于建筑供电量进行核算，核算无误之后才能接入电压。其次，如果是高密度的建筑群体，例如说是CBD、住宅区等，这类负荷比较集中的区域，设计要求会更高。所有供电线路必须符合N—1供电原则，并将每个建筑供电的电压进行分区，保证某些区域在检修的时候，不影响其他区域的正常供电。因此建筑区域的配电必须十分科学合理。不然将会影响到区域建筑的正常供电。
最后，对于高层建筑的变电所选择问题必须符合国家规范，原则上不能将变电所设置在建筑最低层。如果迫于实际问题必须将其设置在最底层，需要至少高处同地层300mm以上，同时还需要设置检修通道，方便大型设备进出，满足排水，通风，消防等基本需求，远离腐蚀性气体。另外，超高层建筑对于防火消防的安全要求极高，因此变压器最好选择耐高温变压器。
1.3 高层建筑电力负荷计算
就目前来看，高层建筑的负荷量计算没有标准的定式，通常来说都是采用系数法以及单位指标来计算。建筑的负荷计算一般都在图纸阶段利用单位指标法进行计算。也就是根据现有高层建筑所需要的变压器情况，并研究每个变压器的容量以及负荷率，并对类似建筑进行类推处理。这也能最大限度的避免理论上与实际使用的电压冲突，通过分析已有的旧建筑供电模型，也能够对建筑现有的配电系统进行优化，并且可行性也很高。由于电压没有精准的计算过程，所以高层建筑在投入使用之后，可能会出现一些变化，这就需要我们后期对于电压器去进行一些扩容或者是改造处理。因此前期在计算的时候，可以适当的保有余量。
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2 现代高层建筑供配电系统设计重点-
2.1 供电电源的选择
通常来讲，高层建筑物的供电都是由两个或者是两个以上构成，这是因为一二级负荷在整体供电比例中占比最大，而且需要尽可能的保证，当其中一个电源故障或者是收到损害时，另外一个能够独立运行，保持供电稳定。因此，在选择供电电源所考虑的因素有：电容量大小、电力系统是否能够独立供电、负荷级别等，并且从这些因素来确定。还可以根据这些因素，来确定供电电源的数量
在选择供电电源的时候，如果一集负荷的电容量需求量很大或者电路中存在高压用电设施，可以选择2个供电电源。如果一级负荷电容量比较低，可以使用低位电源，同时配置应急发电机防止突发意外，如果电路中只存在照明这种单一需求，可以直接安装蓄电池充当备用电源。
2.2高层建筑中供电线路的可靠性敷设
高层建筑具备空间纵深化、立体的特征，配电线路首先要保证整个线路的安全，在敷设线路的时候，电缆应该避开热源；远离腐蚀性污染物质。灰尘，以免加速电缆的老化。在实际施工过程中，要特别注意热胀冷缩这一问题，另外，意外情况也不能忽视，比如风的冲击、震动等破坏性因素，应该严格按照国家出台的自动换设施的标准规范来实施，保证整个线路的正常用电。最后，为了尽可能的避免突发情况，可以在配电间准备一个配电箱应急。
2.3 高层建筑供配电系统节能设计
高层建筑作为能源消耗大户，为了响应我国可持续发展战略，必须考虑简直内部的节能减排。首先，我们可以根据高层建筑所需的能耗量进行计算，通过优化能耗较高的用电项目减少耗电量，一般而言，照明设备和机械设备是最需要优化的两处，照明供电系统的优化与节能灯具的设计布置，机械及电器设备的优化设计，消防安全设施等的技能规划设计。除此之外，新能源的开发利用也是一种新的节能策略，如太阳能发电、风力发电和热电冷三联供系统等再生能源系统的优化节能设计。
2.4 变压器的选择
目前变压器已经很少选择1600kv以上的变压器，可以根据建筑实际情况选择专用变压器，它可以根据空调机组的分组进行自主调节，考虑到消防需求，可以选择阻燃类型。由于变压器是供配电系统的重要组成部分，现代社会高层建筑的规模越来越大，高层建筑供配电系统中高压深入负荷中心势在必行。无论是从技术还是从经济上面来思考，为了施工安装维护管理的便利性，在我国，选择了将变压器放置在高层建筑的底层或地下室。另外从安全角度出发，一般采用具有防潮、防火、低噪的干式变压器和环氧树脂浇注式变压器。配电变压器应根据高层建筑的功能及使用特性综合考虑，按照略高于配电变压器最佳负荷率来进行变压器容量选择，一般认为变压器负荷率在70%左右较为节能经济合理。在配电变压器型号选择过程中，应优选空载损耗、负载损耗等均较小的节能性变压器。
3 结束语
综上所诉，对于高层建筑而言，因为设备繁多，用电需求量大，而且人员也相对集中，因此配点系统的设计难度较大，系统性也很强，。设计人员在设计配电的时候，所以首先要考虑是配电的安全性，其次才是用电的稳定性和便利性，再次才是在这基础上的配点优化和改进，其设计值得建筑人员长期探讨研究，综合考虑之后采取行之有效的配电举措，切实提高供电安全与质量，使高层建筑充分发挥其服务性能，实现预期的经济效益。
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论文作者:谭浩
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/4
标签：高层建筑论文; 负荷论文; 变压器论文; 系统论文; 建筑论文; 供配电论文; 需求论文; 《基层建设》2019年第10期论文;