（陕西秦都建筑设计工程有限公司，陕西，西安，710065）
【摘 要】随着经济进一步发展，我国城市化进程进一步加快，高层民用建筑建设逐渐成为新时期城市化建设中的代表性工程。现阶段高层民用建筑物的复杂程度明显提高，对其他多种辅助项目的施工能力提出更高要求。建筑配电系统是影响民用高层建筑供电能力的关键，对居民生活质量产生重要影响。本文由民用高层建筑供配电系统的主要内容入手，并结合民用高层建筑电力需求的实际情况，简单设计建筑供配电系统，旨在提升建筑电力供给能力，进一步提高居民生活质量。
【关键词】民用高层建筑；供配电系统；电气设计
电力生产是我国现代化生产中的重要组成部分，不但影响居民的正常生活，还会对社会生产产生一定影响。现阶段，民用高层建筑蓬勃发展，相关配套设施的研究工作相继开展，主要表现在居民生活质量提高、生活影响范围扩大等。从目前情况来看，我国供配电系统设计已取得一定成绩，但依然难以满足建筑用电的基本需求。由此可见，加强对民用高层建筑供配电系统电气设计的讨论具有较高的实际意义。
一、民用高层建筑供配电系统主要内容
民用高层建筑供配电系统与传统的民用建筑相比，民用高层建筑具有明显的“高层”施工特点，主要表现在施工难度大、电力需求量大等。与工业建筑相比，民用高层建筑的供配电系统同样具有明显的特点，主要表现在：①民用高层建筑的用电量较为平稳，且不同时期的电力需求量变化不大；②民用高层建筑的功能多样，往往集中体现办公、居住、娱乐、商业活动等多方面内容，因此，民用高层建筑的用电需求具有明显的多样性；③民用高层建筑的用电设施种类繁多，因此在供配电系统设计过程中，必须要综合考虑电力使用、电力安全等多方面问题。总体而言，民用高层建筑供配电系统应包括以下几方面内容：
（1）供配电系统必须要体现安全性原则。高层建筑是一个人员密集的场所，由于人口基数大，因此必须要将安全控制作为重点；同时，供配电系统的安全性很大程度上体现在相关天理设备的安全上，必须要考虑到电力设备负荷的问题，通过考虑不同时间段的电力使用情况，制定科学的电力供应计划。
（2）由于民用高层建筑的一般高度主要为18-25层，因此，供配电系统设计必须要体现高层居民的用地按需要，通过设计，设置一套相对独立电力供应系统，保证能在停电等特殊时间内，为建筑居民提供稳定电源。
二、民用高层建筑供配电系统电气设计的基本思路
设计民用高层建筑供配电系统的主要目的，就是采取相关手段，满足建筑间不同功能主体的用电需求。本文根据我国民用高层建筑的基本电力需求，设计一套供配电系统，其基本内容如下：
1．根据供电计算电力负荷
电力负荷是电力事故中的重要组成部分，现阶段，人们将电力负荷分为一、二、三共三个级别，级别越高，说明损失越大。根据我国《民用建筑电气设计规范》的相关要求，应根据高层建筑性质与规模判断供配电系统的规格。
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一般情况下，一级负荷应具备两个相互独立电源，并有一个电源能够实现持续供电。对于用电量大或较为重要的电源，要保证另一个电源能够实现持续供电。但在实际供电中，必须要考虑两个电源同时发生故障的情况。因此，必须要在两个电源外设置一个备用电源，避免出现意外情况。
同时，在电力计算过程中，应根据无功功率补偿、电工材料等因素，并判断应急电源、电气设备用电参数的合理性。我国南方某省会城市有一座民用高层金融大厦，经计算得出该建筑需要配置6台1000kV?A铜芯环氧树脂全浇铸干式变压器，但该建筑自2003运行以来，只有3台变压器投入使用，3台变压器在平均最大负荷的运行过程中持续升温。近几年，该建筑在国家绿色生产的口号下，将大部分灯管转化为节能灯，后经检测发现，3台变压器所散发的热量明显降低。由此可见，在计算电力负荷过程中，必须要注意不同用电设施对计算结果的影响，通过有效控制其中变化因素，获得更加准确的计算结果。
2．合理选择配电站位置
由于民用高层建筑的高度主要集中在18-25层，因此，高层建筑的实际高度一般为（50±20）m。通常情况下，当建筑高度超过50m时，用电负荷量持续增大，且相关用电设备较为分散，在此情况下，中压的10-20KV线路的损失基本上是可以忽略的。但对于AC220/380V的配电柜主母排配电线、分支干线等电压损失的和，不能超过规定的标准值。因此，配电室的位置更为重要。
通常情况下，配电站位置可设置在以下及部位：（1）将大容量配店站设置在建筑物地下室首层，切忌将其放在最底层；（2）在地下室与中间层之间应设置开闭所，并合理控制中间层与顶层之间的距离（当在高层建筑中间部位或顶层设置配电站时，要注意地层、中间层与高层之间的距离）。
总体而言，在选择配电站位置时，除要考虑供电效果与经济要素外，还要综合考虑配电站管理、配电站经营等多种因素。为保证配电站安全，要尽量选择体积小、质量小、方便管理维修的干式变压器，在选择变压器容量时，要将容量控制在1600KV以下。
3．低压配电系统设计
低压配电系统是高层建筑中的重要组成部分，其基本内容主要包括配电系统、电力分配方式等。在设计低配压系统过程中，要将系统的稳定性作为前提，保证能够为建筑提供稳定、连续的电力，进一步降低电力消耗。
一般情况下，高层建筑配电系统主要分为两个独立的系统，两个系统之间都设有用于联络的开关。两个系统的相关支撑设备各不相同，通常分为断路器（低压配电系统）与熔断器（动力终端保护系统），但在应用上述设备过程中，一定要主要设备的适用性要求，并在低配压系统中设置防火防漏电的监控装置，避免火灾风险。
在低腰配电系统设计过程中，应注意以下几方面问题：
（1）应保证一级负荷中重要负荷的稳定性，并保证能够随时开启应急电源；（2）将动力系统与其他系统（如照明系统等）采取分线供电方式，保证不同电力系统具有独立性；（3）由配变电站低压配电柜而引出的电缆配电线路，其负荷应始终处于一个较稳定的水平。但要注意的是，当发现负荷过大，要适当增加配电回路或配电柜数量。负荷过大会使电缆截面过大，发生事故的概率也会进一步增大。
结束语：
在民用高层建筑建设过程中，必须要有效解决建筑的供配电问题，通过各种行之有效的方法，切实解决建筑用电问题。本文简单分析了民用高层建筑供配电系统主要内容，并讨论了民用高层建筑的用电特点，并总结其电力供配电系统的基本内容，最后，分析建立民用高层建筑供配电系统的几点方式。从我国部分地区的高层建筑电力建设特点与要求来看，上述分析内容具有一定的可行性，但在实际应用过程中，必须要从经济性要求、实用性要求两方面对系统的设计问题进行讨论，才能保证设计的合理性，降低生产总成本。
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论文作者:羿博
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年7月供稿
论文发表时间:2015/11/10
标签：高层建筑论文; 系统论文; 供配电论文; 电力论文; 负荷论文; 建筑论文; 过程中论文; 《工程建设标准化》2015年7月供稿论文;