（哈尔滨工业大学建筑设计研究院 黑龙江哈尔滨 150001）
摘要：本文作者从建筑的角度切入，对建筑电气供配电系统设计有关概念进行阐述，进而对其供配电系统的相关设计进行探讨，对于建筑电气更好地开展供配电系统设计工作，具有一定的借鉴价值。
关键词：建筑电气；供配电系统；设计
1建筑电气供配电系统设计概述
建筑电气的供配电系统设计首先基于电力专业的角度，但也会受到其他专业实际情况的影响，如暖通、给排水和消防等。在建筑电气设计中，按照建筑的实际使用功能、内部空间结构和各种干扰因素等，设计人员对建筑供配电系统进行线路的布设，用电负荷的确定，并兼顾设计的规划，最终基于设计思路，通过图样的方式将其呈现出来，这就是建筑电气供配电系统的设计过程。建筑电气供配电系统设计的专业性较强，基于实际情况分析，供配电系统设计又包含了高低压配电设计、供电电压和用电负荷确定等，它们之间是相辅相成的，需要重视每一项设计，才能满足供配电系统设计的实际需求。
2建筑电气供配电系统设计需要满足的要求
为了实现建筑供配电系统的可行、合理与科学，就需要确保其满足一定的要求。一是满足安全性，这是供配电系统需要考虑的首要条件。在设计供配电系统的时候，需要按照相关的规范与要求，确保设备与人身事故能够限制在最小的范围内。二是确保供配电系统的可靠性。可靠性也是供配电系统设计之中不可忽视的一项。一旦供电中断，就会导致生活状态混乱，影响生产的持续进行，严重时还会影响人身安全、设备安全，从而造成巨大的经济损失。所以，在设计供配电系统的时候，还需要考虑供电可靠性的特点。三是确保电能质量的良好性能。电能质量的好坏主要取决于电压与频率。在电气工程的供配电中，对额定电压与额定频率都提出了实际的规定，虽然也允许在频率与电压上出现偏差，但是这样会影响设备的安全性与寿命，严重的时候，还可能出现减产或者是产品报废的问题。所以，确保无论在何种状态下，供配电系统都能够提供良好的电能质量，才能满足用户的实际需求。四是供配电系统设计需要满足灵活性与方便性的要求。在对供配电系统进行接线的时候，力求做到简单，并且能够满足负荷的变化，这样就可以快捷、迅速地从一种状态直接转换到另一种状态，并且在转换的过程中不会轻易出现错误操作，也可以满足检修与维护的需求。五是供配电系统设计还需要具有一定的经济性，在满足技术要求的前提下，使基建投资偏少，同时运行年费用偏低。六是设计方案还需要具有一定的发展与扩建可能性，这样才可能满足电压等级、设计容量和安装场地的要求，并且能够拥有极为广阔的发展空间。
3建筑电气供配电系统设计要点
3.1建筑电气电力负荷
（1）电力负荷计算方法。电力负荷计算主要是为了能够对整个建筑的电力总负荷、不同需求的用电负荷等级进行准确的判定，通过总负荷进行分支负荷的计算，最终能够对电压损耗、功率损耗及无功率补偿等进行确定。通常将单位指标的计算方法应用于方案设计阶段，而系数法多用于初期及施工图设计时期，但对于住宅功能的建筑而言，单位指标法可应用于其设计的每一阶段，具有一定的普遍性；同时当存在用电设备数量多但不同设备之间的容量差异性较小的情况下可选用系数法进行计算，而通常适用于干线及配电所的用电负荷确定，相反当建筑存在用电设备数量较少且期容量差异性较大的时候，则二项式计算方法较为适用，它主要被应用在干线及配电箱的用电负荷计算方面。值得注意的是，在供配电系统电力负荷设计过程中，为了使负荷计算成果更加简便得用于实际，一般统一以变压器为基本单位。
（2）电力负荷分级与分类。电力负荷分级通常划分为一级负荷、二级负荷及三级负荷，其中一级负荷的等级最高在实际的电力中也是最为重要的，电力负荷分级依据主要从电力负荷达到一定高度而发生事故产生电力中断以后，在电力中断以后造成的损失或社会破坏程度。因此其损失程度越大，则负荷等级应设计为越高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于电力负荷分类，我国依据国家规定的电价有关制度，主要有照明电价与非工业动力电价另种计费方式，在建筑电气供配电具体的设计中，应将具有差异的电价负荷进行分开设计，这样能够在很大程度上确保后期单独计价的功能实现。
（3）电力负荷供电要求。电力负荷分为三个等级，那么电力负荷供电要求也需要从这三个方面分别进行设计。一级负荷因其负荷存在的重要性一般会设计两个单独的电源对其进行供电，这样能够在实际中确保有一个电源始终保持不间断供电状态，但同时也需要考虑更为特殊的情况，当建筑电气中其中一台电源在进行检修的时候，另一台也因故障而无法正常工作，在这种情况下，就需要在设计中进行应急电源的设计，一般应急电源可依据建筑电气实际情况及电力中断供电时间，采用发电机组，蓄电池、引用另外的独立电源灯进行应急所用；二级负荷的供电系统应在变压器或线路常见故障时不中断供电或中断供电后能迅速恢复供电；三级负荷对供电无特殊要求，仅保证其正常情况下的用电。
3.2建筑电气的供电电压
在建筑电气供配电系统设计的过程中，供电电压对于用户用电具有十分重要的作用，过大电压设计不仅会造成浪费，同时还极有可能发生安全事故，而过小的电压设计又无法满足实际需求，因此需合理得对供电电压进行设计。通常来说，建筑电气供电电压的确定会受到一些因素的影响与决定，像供电点距离供电用户的距离、供电线路回路数量、用电负荷等级、地区电力电网设计现状以及用电的长远规划等等，都会对供电电压的选择起到决定性的作用，所以在设计中需要对其进行综合考虑。用电设备容量在250kW或需用变压器容量在160kVA以上者应以高压方式供电，一般采用10kV；用电设备容量在250kW或需用变压器容量在160kVA及以下者，应以低压供电，一般采用220V/380V。当线路电流不超过30A的照明负荷时，可用220V单相供电，否则应采用380V/220V三相四线制供电。需要双回电源线路供电时，一般应采用同级电压。
3.3变配电所设计
（1）变配电所选址。通常应尽可能使高压深入负荷中心。为了保证供电的稳定可靠和操作的简便易行，一般都会将其设置在地下一层或者是首层。在建筑高度甚高和大容量负荷相当分散的情况下，也可分散布置多处供配电所，其布置方案应经过技术经济比较确定。一般工程中应根据实际情况，最好将供配电所设置在地下一层。
（2）进行供配电所负荷计算与无功功率补偿计算，确定无功补偿容量。确定变压器型号、台数、容量。进行主接线方案选择。
（3）根据供配电所供电的负荷性质及其对供电可靠性的要求，进行负荷分级，从而确定所需的独立供电电源个数与供电电压等级，并确定是否设置应急备用发电机组。一般工程系统供配电按三级负荷要求设计，消防设备及部分重要负荷按二级负荷供电。
（4）短路电流计算与开关设备选择。二次回路方案的确定，继电保护的选择与整定计算。操作电源的选择、计量与测试。
4结语
建筑电气供配电系统设计对于建筑电气系统正常运作及后期建筑的正常功能发挥，都具有十分重要的作用，建筑电气供配电设计的不合理往往会导致安全事件的发生。因此应给予高度重视。
参考文献
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[2]浅论中小学校的供配电系统设计[J].梁雄龙.建材与装饰.2016 (04)
[3]超高层建筑变配电系统设计[J].方健美.现代建筑电气.2015(12)
作者简介
杜心衡（1992.01—），男，汉族，黑龙江哈尔滨人，本科，助理工程师，主要从事建筑电气设计工作。
论文作者:杜心衡
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/24
标签：负荷论文; 供配电论文; 系统论文; 建筑电气论文; 电力论文; 电压论文; 建筑论文; 《电力设备》2019年第5期论文;