关键词：高层建筑；电气工程；供配电系统
引言
近年来，城市中的高层建筑数量有所增加，这些高层建筑将对人们的生活和城市的发展产生一定的影响。因此，在规划高层电气设备时，相关人员需要分析建筑物的电气设计，对其进行深入讨论，并根据建筑物的实际需要对规划进行更改。要保证最终设计的合理性。
1高层建筑供配电系统设计简介
供配电系统是电力系统中重要的组成部分，主要是由用户以及区域变电站两个部分组成，承担了对电能的配电和用电的功能。在运行特征以及使用要求方面，都与电力系统基本相同。高层建筑物中的供配电，主要为用户和电气设备的安全供电，必须要保证供配电系统的安全。在该电气系统中，电能从电源端输送给用户和电气设备，采用分配和降压技术，把高压电能转变成用户和电气设备直接应用的电压等级。高层建筑物的供配电压等及普遍在10千伏以下，在进行供配电系统设计时，可以从实际的用电负荷、负载的性质以及周边区域供电情况进行设计。与此同时，还需要保证供配电系统设计的容易满足将来增容的要求。
2高层建筑电气工程供配电系统设计的主要原则
供配电系统作为高层建筑电气工程的重要基础，承载着建筑电力系统电能的配用环节。高层建筑的供配电系统主要服务对象就是以建筑使用者以及建筑内部电气设备，所以供配电系统的稳定运行，能够对建筑电力系统整体的安全性能具有非常重要的影响。一般来说，高层建筑相关的供电系统主要采用的是单方向流动的模式，由电源端至用户端，这样就能够保证电源分配和降压的快速处理，使得外部电能转化为可供用户端直接使用的电能。由于现阶段高层建筑电压不超过10kV，所以结合建筑设计的实际需求即可。通过科学合理的判断用电量、系统负荷等基础参数，综合各种可能出现的问题，这样才能满足建筑基础整体的使用功能，也能够保证高层建筑供配电系统的可扩展性。在高层建筑电气工程供配电系统设计时，也必须遵循安全节约、节能环保的设计要求。设计人员在进行供配电系统设计时，必须要充分的考虑到节能环保的需求，只要根据科学的方式判断设备型号，尽量避免出现能源资源浪费的情况加强供配电系统的成本控制。此外还应该选用节能环保的材料，最大程度上减少高层建筑供配电施工，环境污染等问题。
3高层建筑电气工程供配电系统的设计工作
3.1电气设备低压断路器的选择
电气设备的低压断路器的主要作用是作为照明、供电系统对主体电气设备的控制和保护的载体装置，由此可见低压断路器是整个供配电系统稳定运行的关键。低压断路器相对老式闸刀和保险丝等熔断装置安全保护性能更强。低压断路器有直流和变流电路，按照构造分类有封闭式和框架式两种低压电路。不用功能用途的高层建筑应该采用不同的低压断路器，因为每座高层建筑在电力使用情况方面都不尽相同，选择合适的电气设备低压断路器能够使高层建筑的供配电系统运行更加稳定，对电气工程的整体设计起到结构优化作用。
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3.2做好高压配电系统的设计工作
如今，高层建筑对电气工程的需求很高，电气工程的相关设计工作可以有效地提高高层建筑的整体运行效果。目前，高层建筑中的电力资源有很多设备。因此，许多高层建筑中使用的电源是两个独立的10kV电源。当这两个电源同时供电时，电气工程可以大大提高应用效果。高压配电系统在高层建筑的电气设计中发挥着重要作用，在电力供应中发挥着重要作用。在正常情况下，高压配电系统采用单母线进行分段，该线路可以正常使用。自动切换也可以作为彼此的备用设备，对确保电力运行和确保高层建筑的整体供电起着重要作用。一般使用的高压配电系统使用的是单母线分段式设计方式，这种单母线分段式设计具有两个优点：①可让电路稳定运行；②可以将线路自动切换，将电源回路进行匹配适应。
3.3低压配电系统的设计
高层建筑物另一个关键的组成部分就是低压配电系统，在进行电气设计时，应该考虑好各方面的电气保护措施，才可以让低压配电系统发挥出更好的作用，避免不必要的安全事故。低压配电系统的电流，电压和电压分布对外部影响很敏感。在设计和设计低压配电系统时，可以对低压配电系统的电流模式进行详细分析。低压配电系统的接地主要有IT接地系统、TT接地系统以及TN接地系统等，如果低压配电系统存在漏电问题，会对人员和设备造成很大的伤害，应该在配电保护柜中安装漏电断路器，避免出现漏电问题，可以有效的提高建筑物用电安全。
3.4变压器的设计
为了保证变压器的正常运行，提高变压器安全性和可靠性，所以必须要充分的考虑变压器的运行条件，将成本和能源消耗控制在最低，所以在智能建筑变压器的选择时应该以低能耗材质的高效变压器为主，保证变压器的负荷率在最佳状态的70~85%左右。如果变压器的容量和负荷率始终保持在平稳状态时，可以减少变压器的数量，而增加变压器的容量，这样就能够有效的节约能源，提高能源资源的利用效率。由于受季节性负荷影响，很容易导致电能质量受到影响，所以可以设置专用的变压器来应对季节性的负荷变化，实现灵活投切，保证变压器经济运行，避免由于轻载运行而造成能源损耗。例如在夏季空调负荷比较大，所以可以使用单独的变压器作为空调变压器，这样能够充分发挥出空调的季节性特征，减少能源消耗，保证变压器的经济效益。
3.5设置接地保护
接地保护系统的应用可以确保当建筑电气系统出现故障或不良反应时及时中断故障区域的电力供应，从而降低电气故障所造成的负面影响。接电保护系统的设置需要避免影响到低压供配电系统的正常运行，以免起到负面的效果。从保护的先后顺序来看，变压器系统是保护的重点对象，且尤其需要侧重于对易漏电部位的保护和控制。
结语
高层建筑当中电气设施繁多，电路复杂，施工难度和技术水平要求也很高，所以对供配电系统的设计优化也必须要深入探究，因为供配电系统影响着整个高层建筑的实际运行状况。一旦供配电系统因为设计不妥当出现故障问题，不但会增大电能负荷，增大电能损耗，而且会导致高层建筑电气工程中止运转，使得建筑物内的工作人员无法正常作业，阻碍工作进度，造成巨大的经济损失，甚至发生严重威胁人身安全的电气事故。希望本篇文章能够对供配电系统设计者提供有效的优化方案，提升供配电系统的经济效益，节约电力资源，推动我国高层建筑电气工程的可持续发展。
参考文献
[1]刘秉清.低压供配电系统在高层建筑电气设计中的可靠性探讨[J].江西建材，2015（8）：222.
[2]贾浚辰.高层建筑电气工程供配电系统设计研究[J].山东工业技术，2018（21）：104.
[3]蒋珊珊.高层建筑电气设计中低压供配电系统可靠性分析[J].低碳世界，2018（05）：43~44.
论文作者: 刘庆伟
论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷23期
论文发表时间:2020/4/3
标签：系统论文; 高层建筑论文; 供配电论文; 变压器论文; 电气工程论文; 电能论文; 电气设备论文; 《建筑实践》2019年38卷23期论文;