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摘要：目前，城市高层建筑承载着多样化的建筑需求，其供配电系统的节能建筑的设计工作就显得十分必要。高层建筑的供配电系统比较复杂，节能设计的要求较高。在高层建筑实际的供配电系统节能设计工作中，既要满足建筑的用电要求，又要发挥节能功能，就需要了解其主要的内容和技术要点。我们在对建筑供配电系统进行自动化的设计必须考虑好其在运行过程中可能出现的不利因素，保障系统能够正常运行、管理和维护。
关键词：建筑供配电；自动化系统；设计与实现
1 建筑供配电自动化系统的设计要求
基于现阶段的实际情况，我们对于建筑物供配电自动化系统的设计要求主要分为 5 个方面，分别是自动化无人操作能力、较强的系统保护与协调能力、较强的抗干扰能力、良好的适应于扩展能力以及可靠地远程通信功能，下面将对这5个基本方面的设计要求作简要阐述。就自动化无人操作而言，在建筑物供配电设计中我们的首要目标是要放在自动化上，简单来说就是要满足在无人条件下自动化系统能够按照设计人员事先设计好的程序完成相应的工作，这个功能的实现需要系统具有把实时检测到的信息通过一定形式的转换形成相应的命令，从而指挥各个电气设备做出相应的反应，实现自动化控制;就系统保护与协调能力而言，建筑物供配电自动化系统技术含量高，供配电系统的正常运行依赖于系统的稳定性，需要我们在设计时采取相应措施保障系统的安全，对于自动化系统安全而言，最大的威胁来源于突发性断电，因此我们在设计时应该考虑加强继电保护环节实现系统的相对独立性，保障系统安全;就抗干扰能力而言，自动化系统在运行过程中可能遇到来自系统内部和系统外部的各种干扰，因此我们在设计时就应该事先考虑好这些问题出现的情况，对于系统内部干扰问题，我们可以通过尽可能的保障内部各个系统的相对独立性解决相应的问题，对于系统外部问题，我们只有在设计时预留一定程度的抗干扰能力解决问题;对于适应与扩展能力而言，建筑物配电自动化系统需要基于实际情况做出适应性设计，并能够满足配电系统后期的发展需要。
2系统架构
2.1 硬件设计
建筑物配电自动化系统硬件构架设计一般采用分析分布的结构形式，主要由三个部分组成，分别是站基层、间隔层和设备层。站基层的主要作用是实现信息的远程传递和对监测变电站的实时监控，并作为一个类似于信息中转站的地方，上传采集的基本数据到控制中心并传递执行管理中心发布的工作命令，其功能的实现是通过相应设备的合理布置和系统化管理运行;间隔层的主要作用是保障综合自动化系统的正常运行，有效提高系统的稳定性和可靠度，间隔层主要由测控单元组成，也能够直接检测到保护局、变压器的信息，并实时反馈，保障继电设备的独立运行，维护系统的稳定性;设备层主要由计算机控制系统、以太网交换器和服务器三个部分组成，主要作用是实现信息的采集、处理和传递。
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2.2 软件设计
建筑物配电自动化系统软件架构设计主要由现场监控部分、远程控制部分以及数据库报表查询部分三个部分组成。现场监控部分主要有两个程序构成，分别是后台数据处理程序和监控人机界面程序，后台处理程序作用是能够智能进行协议的转换，以便实现接入人机界面，监控人机界面程序作用是通过图表形式浅显易懂的反应出各个部分的工作状态以及相应的工作参数;远程控制部分主要作用是在满足系统运行安全可靠的前提下，保障远程控制对现场工作的控制权限，这样就能实现上级监控中心对于变电所的实时监控和控制;数据库报表查询部分包括变电所工作时的所有数据，比如对于其正常状态、维修状态的系统性的信息记录，还能通过相应的数据处理以更清晰明了的方式反映出变电站的工作状态。
3提高层建筑供配电设计可靠性的措施
3.1做好负荷分级
根据中断供电所造成的影响程度来对建筑各种负荷进行分级，主要分为一级、二级、三级。为了保证建筑供电系统的可靠性，除互为备用的2组电源供电设计以外，还需增加应急电源进而满足对于特别重要负荷提供连续性、可靠性。2组电源能实现对发生变压故障或线路损坏时电能的及时恢复进而减少中断时间或损失。
3.2合理布置供电电源
建筑的电源设计要根据建筑用电的实际性质决定，不同功用的建筑主体设置不同的电源的布置方式，保证供电电源容量不小于实际需求以避免电源火灾的发生。对于存在大量一、二级负荷的建筑，要设置互不影响、互为备用的两路电源，而对于商场等某些特定的建筑综合体还应该增设应急电源，避免电力中断造成不必要的损失。
建筑的日常能够有效使用的电源数量至少要有两个，不同的电源应设置不同的路由线路，专线电源通过上级变电站或开关站放射式供电。电源电压等级根据实际需要选择，有10kV、20kV、35kV或110kV多种级别供电方式，当上一级电源发生故障而断电时，能保证二级供电。建筑，另外还要设置备用的紧急柴油发电机作为应急电源。常见的低压配电系统有两种：一种是单母线分段＋二段应急母线。分段的单母线提供两路市电，中间设联络断路器，应急母线段两段应急母线用于应急负荷和备用负荷供电；另一种是单母线分段＋一段应急母线两路模式，其中市电采用分段的单母线供电，中间设联络断路器，一般只有一段应急母线段，负责应急负荷和备用负荷。
3.3提高保安电源的自动化程度
为了提升建筑用电的可靠性与安全性，往往设置能够自动切换的保安电源来确保供电的稳妥性，当工作电源一旦发生故障系统会自动切换到备用电源上，保安电源能够在建筑失去电力供应时提供建筑基本的用电功能，进而确保建筑基本功能的正常运行。
3.4选择可靠的连接设备
建筑从建设期到施工直至最后运营管理的整个生命周期，不同阶段的使用功能都可能发生变化。对于前期建筑的电力消耗主要考虑电流的热量效应，尤其是电荷过载导致的线路熔断等风险，因此要根据建筑不同使用功用和不同阶段的荷载，配置相关配套线路，做好线路连接设备的冗余设计，保证供配电可靠性和稳定性。供电系统的连接设备主要包括线缆与相关配套设备，实现做好建筑供电线路的合理设计；其次是要选择满足要求的导线，充分满足建筑后续的电流容量，并要增加一定发展。建筑中消防设备供电干线的设计和选材，消防供电的分支干线应采用矿物绝缘具有一定耐火强度的电缆，降低矿物绝缘暴露电缆的长度，端部做好溅水防治措施，提高电缆的配电柜（箱）和用电设备接线盒的防护等级。
3.5安全接地
建筑因为结构的复杂给接地系统带来了一定的难度，而安全接地是提高供电系统安全稳定性的基础，建筑因为其结构复杂性和功能的多元化对接地系统提出了较高的要求，其设计往往复杂。设计时要从工作接地与保护接地上来实现对建筑系统接地的整合，接地系统整体阻力设计值要达到建筑结构要求，进而才能满足增强供电系统要求。
总之，随着社会的不断进步，计算机技术和自动化技术得到了飞速的发展，这些发展势必会对建筑供配电系统的自动化发展带来技术上面的革新。我国在供配电的自动化发展道路上还有很长的路要走，需要不断的创新发展，为人民的生活提供更为稳定、可靠和完善的供配电系统。
参考文献：
[1]黄正茂. 建筑供配电自动化系统设计与实现[J]. 科技资讯,2009,(23):89+91. [2017-08-23]. DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2009.23.180
[2]曾少杰. 建筑供配电自动化系统设计及其实现[J]. 民营科技,2016,(04):172. [2017-08-23].
[3]阳涛. 智能电网配电自动化系统设计与实现[D].湖北工业大学,2016.
[4]闫娟,张晓宇,王晨臣,刘晓翠. 配电自动化系统中通信网络设计与实现研究[J]. 通讯世界,2015,(17):106-107. [2017-08-23].
论文作者:高仁晓
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第22期
论文发表时间:2018/1/4
标签：建筑论文; 系统论文; 电源论文; 自动化系统论文; 供配电论文; 母线论文; 负荷论文; 《建筑学研究前沿》2017年第22期论文;