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摘要：高层建筑和低层建筑进行比较，其楼层比较高，因此其具体的用电量也会相对高一些，其电压的负荷载也会逐渐提高。近年来在高层建筑当中电气设备的数量和种类都在不断增加，背后的安全隐患也会随之增加，所以需要建立出安全可靠的供电系统。我国社会和时代不断发展，对于建筑的电气设计也提出了更高的要求，要以人们的需求和社会的需求为基础，进行具体的工作，本文就高层高低压供配电系统的方案合理性及设计要点进行分析。
关键词：高层；高低压供配电系统；方案；设计；
一般高层建筑按照负荷等级，可分为一级与二级负荷，其中一类高层一般为一级负荷，二类高层为二、三级负荷，不同的建筑类别，用电负荷及用负荷等级也有所不同。一级用电负荷根据建筑类别及使用功能的不同，可分为一用一备，两用一备，最多时可使用三用一备的供电方式。当然常用的还是一用一备及两用一备，一用一备中，一用指市电高压接入，一备指低压应急发电机组，市电高压接入变压器转换成低压正常供电线路，保证了平时非消防负荷及消防负荷的供电要求，而在市电断电或在变压器损坏的情况下，可切换至发电机组，为消防负荷提供可靠的备用供电回路。
一、高低压供配电系统的方案合理性
高层建筑楼层更高，用电负荷也相对较大，一般高压进线为10kV左右，低压在0.4kV左右。而高压供配电一般采用三种方式：两路市电形成环路、两路市电单独供电、一路市电单独供电。每一种供电方式都有自己的优势及劣势，两路市电形成环路，其投资成本最高，但供电可靠性上也是最高的，一路电源有问题时，另一路电源能随时为建筑物提供备用保障。两路市电单独供电，在供电可靠性上仅次于环路供电方式，但它没法提供全负荷的运行要求。一路市电单独供电，此供电方式相对更加经济，为许多小型项目所用。因此在设计初期确定供电方案的时候就应该根据投资成本及项目类别来选择相对适应的供电方式。
1.针对不同的负荷等级，给予不同的电源保障。一级负荷主要是采用两个电源提供电力支持，而针对二级负荷，主要是利用两个专用回路来提供电力，若要一级负荷保持不停电，就需要采用柴油发电机组。针对类似于事故照明灯等特殊的设备，需要准备蓄电池，这样在出现故障的时候，可以持续供电，对于一些可能出现的情况，要提早做好预防，要设置可以随时进行充电并且是相互独立存在的干电池应急灯群，这样在实际工作当中，工作人员遇到突发情况才可以尽快的撤离。
2.利用安全的接地方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆接地方式对于高层建筑供配电系统的安全具有直接的影响，要想提高供配电系统的安全性，就要采用比较安全可靠的接地方式。针对我国当前的高层建筑物，采用工作接地与保护接地进行混合，这样组合而成的接地系统使用起来比较方便。一般情况下，接地电阻值与国家标准相比都比较高，而利用高层建筑基础钢筋的自然接地电阻为基础，再设置好人工接地方式，这样就会形成良好且完整的高层建筑接地网，通过这样的方式，可以有效的提高高层建筑供配电系统的可靠性。
3.选择合适的变电所的位置。在选择高层建筑的配电所的具体位置的时候，要进行综合的考虑，选择的位置要与负荷中心和电源侧接近，设备的吊装运输要比较方便，其通风和散热情况也要良好；选择配电所的具体位置的时候，不能选择有剧烈震动的地方，也不能选择有积水地方的正下方，一些具有腐蚀性和经常出现雾霾的地方也不适合设置配电所，要将这些地方避免。
4.应急柴油发电机组的设置。在高层建筑一级负荷的供配电系统中，普遍会采用应急柴油发电机组。在供配电系统的中心位置，以实际情况为基础，选择柴油发电机组的具体数量，这样一来，一级负荷的供电持续性才能够得到保障。若是使用单台发电机组的情况，就需要使意外情况尽量不会出现，如果发电机出现故障，那么就很难保持供电，这就需要将应急供电系统进行严格的分隔，可以准备一台备用的柴油发电机组。如果高层建筑的高度在200m之上，这样一来，垂直的运输难度是比较大的，楼板的承受能力无法满足基本的需求的时候，可以利用EPS和UPS对供电的持续性进行有效的保障，如果这些办法也无法实行，可以在高层建筑的顶部设置容量较小的柴油发电机组，但是要确保对于建筑不会产生不利的影响。
5.采用无功补偿装置。采用集中或分散的无功补偿装置，可以有效的提高供配电系统的功率因数，从而提高供电质量，减少电能损失，从而达到节能环保的目的。
二、设计要点
1.低压配电系统。低压配电系统主要是由配电变电所、高低压配电线路、配电变压器以及其他控制设备组成。在高层建筑中经常使用的配电方式有树干式、链式、放射式和混合式四种主要形式。其中混合式配电方式使用最多，也是最适合高层建筑配电使用。
（1）树干式。顾名思义就是利用一条主干线将各个分配电箱与总电线互相连接起来的配电方式。这种配电方式的优点十分明显，投资建设使用的成本较低，而且施工建设十分方便。不过不足之处也是十分显著，比如一点配电主干线出现问题，受到断电影响的范围十分大。所以树干式的配电方式一般在对供电可靠性不高的场所使用，其用电负荷比较平均，电源设备容量也不大。
（2）链式。链式与树干式有点类似，就是在一条主供电线路上连接多个分配电箱或用电设备，这种供电方式因为线路上缺少分支点，所以投资成本不高，对电缆线路的铺设十分适合。不过当出现供电故障的时候，对线路进行检修时要对所有的用电设备进行停电，所以供电的可靠性相对较差，一般适合可靠性要求不高的小容量用电设备。
（3）放射式。放射式是由总配电箱直接将电供给分配电箱的方式。这种分配方式由于是各个负荷单独受电，所以一旦发生断电故障的时候，不会对其他分配电箱设备产生影响，因此其供电的可靠性相对较高，而且在实施过程中比较容易集中控制，不过不足之处就是线路太多，系统的灵活性不高。放射式分配方式适合于设备容量十分大，需要集中控制电源的场合。
（4）混合式。混合式就是放射式与树干式两种配电方式共同使用，配电方式如上所述，这种配电方式在高层建筑中使用频率是最高的。
2.高压供电系统。高压主接线会根据高压电源供电方式的不同而不同。比如当两个高压电源同时对其供电时，采取的高压主接线方式就是单母线分段，不过不会对母联设置开关。这种方式由于结构十分简单，所以需要的设备也比较少，投资成本不高。不过其供电的灵活性与可靠性都相对较差，在出现故障对母线进行检修时需要将所有用户断电。而两路的高压电源一个使用一个备用时，采用的方式也是单母线不分段，虽然此方式线路比较简单，投资成本也不高，但是较灵活。上述两种方式在高层建筑中都不常使用，较常使用的方案是既设置母联开关又对单母线进行分段，这样不管是哪一路电源有问题时，都可以通过母联开关，自动恢复对故障电源侧的负荷供电。虽然这种方式接线很复杂，投资成本也最高，但是其供电可靠性却也是最高的，出现问题受到的影响范围也是最小，解决问题也是最快的。
随着中国改革发展的道路越来越好，我国高层建筑乃至超高层建筑都在逐步增加，各大中型城市的高层建筑层出不穷。人们对高层建筑中的供配电及消安防也越来越关注，所以在设计之初就必须了解所设计建筑的建筑概况，工程情况等，从而估算出项目中所需要的用电量，负荷等级，消防等级等。为后期设计打下基础，也在设计之初就减少了后期可能带来的经济损失，从而做到设计上的有备无患。并应根据条件预留足够的负荷容量，为后期可能需要的供电负荷提供保障，为人们的生活提供方便。
参考文献：
[1]祝伟.关于高层建筑低压供配电系统设计的研究[J].建筑科学，2015(11).
[2]李藤强.高层建筑供配电系统的设计[J]. 铁道运营技术，2014(7).
[3]艾敏俊. 探究供配电技术在高层建筑中的运用[J].工程技术，2014(15).
论文作者:曾鹏
论文发表刊物:《电力设备》2016年第15期
论文发表时间:2016/11/5
标签：方式论文; 高层建筑论文; 负荷论文; 市电论文; 供配电论文; 系统论文; 可靠性论文; 《电力设备》2016年第15期论文;