探讨高层建筑供电系统的合理性设计

摘要：在我国城市现代化建设的发展和推动下，越来越多的高层建筑拔地而起，并且这些建筑的自动化程度越来越高，为人们的生活和工作带来很大便捷。另外，随着科技的发展，人们的生活和工作中已经离不开各种各样的电器，这些不同用途的电器大大的提高了人们的生活品质与环境舒适度。然而无论是建筑的自动化还是各种电器的使用，都离不开电力的正常供应。一旦供电系统出现故障，就会引起各种麻烦，甚至会对用户的经济利益或人身安全造成极大的影响。因此，对于高层建筑供电系统的设计与应用都是直接关系到用户切身利益的重要因素，科学合理的供电系统设计是高层建筑电气设计的关键。现本文就对高层建筑供电系统的设计进行分析，探讨如何使设计具有科学性、合理性和可行性。

关键词：高层建筑　供电系统　电压　负荷

在目前的城市建筑中，高层建筑的使用人群和应用方式较为多样，但无论是哪种形式的高层建筑，都是只有在正常的电力的供应情况下，才是一座具有现代化特征的建筑物，才能给人们的生活带来便利。因此，在进行高层建筑供电系统设计时，一定要本着经济安全、合理可靠的原则，通过对建筑内部结构以及建筑对电力的使用要求进行了解，根据相对具体的电力使用情况，仔细计算相关数据，进而认真详细的制定供电技术方案，以保证高层建筑的正常运作。

一、高层建筑对供电系统设计的要求

由于高层建筑相对来说内部结构比较复杂，电路的安排、设计以及使用形式都不尽相同，因此，在高层建筑的供电设计要求上，通常需要注意以下几点：

1、要做到保证供电电源的可靠性，由于高层建筑的用电负荷比较大，其中一、二类负荷较多。对于用电设备的电能质量，要达到相关的要求。

2、由于高层建筑的供配电线路比较长，为了减少线路损耗及电压损失，配电变压器可以依照相关的情况来上楼分层进行相关的布置。

3、高层建筑的供配电系统，设计要简单可靠，操作起来具有一定的安全性，运行比较的灵活，检修起来方便。低压配电级数不宜过多。

4、在变配电设备的布置上，要尽量做到安装和维护的简便性。目前，大多数的高层建筑结构一般都会有两到三层的地下室，但对于总配电室的设置，最好安排在负一层，以方便维护供电系统的正常运作。

5、供电系统的网络设计要结合建筑物自身的情况特点选用合情合理的设计方案。在大多数高层民用建筑中使用的都是低压配电网络，很多情况下是采用混合式配电系统，以适应建筑的发展。

6、除了考虑技术方面的问题，还必须考虑工程投资成本，后期运行管理等诸多方面的条件因素。

二、关于工程建筑配电系统设计的探讨

在长期的生活实践中可以表明，高层建筑的供电系统的设计合理与否，关系着整个建筑的正常使用功能和用户的人身财产安全问题。因此在对高层建筑进行供电系统设计时，应根据建筑本身性质、规模，明确建筑相关电力负荷等级，并结合当地的供电网的实际情况，才能确定高层建筑供电电源的电压等级、电源回路数、专线电源还是公用电源以及是否设置自备电源等对一个高层建筑的供配电系统的设计。

1、负荷等级的确定

在高层建筑的供电系统的设计中，负荷等级最好是要依据高层建筑的性质和高层建筑的规模来确定，并且我们在实际工程中最好要结合当地的供电网的实际情况，进而再来确定高层建筑的电力负荷等级和容量。

对于我国目前的高层建筑来说，电源一般主要是采用l0KV的电源，对于超大型的高层建筑（群）也有些是采取35　K　V的电源，有时候甚至会采用110　K　V的电源。对于电源回路数而言，我们应该要尽量根据电力的负荷等级要求来进行相关的选取。如果是一级负荷的要求，要由两路独立的电源对其进行供电；而对于二级负荷的要求，则是由两个回路的电源来进行供电，但是不一定要求是相互独立的。

2、供电电源及电压

在供电系统设计中，为保证供电系统的合理性，要求根据负荷等级采取相应的供电措施，各级负荷的供电电源应满足设计规范的相关规定。目前，大多数的高层建筑都没有特别大的负荷，一般采用普通的电源供电加一个应急发电系统就可以满足其负荷对电源的需求。一般应急发电系统都是利用柴油发电机进行应急发电，以确保建筑物内部的正常消防设备用电，保证建筑以及用户的安全。如果建筑使用性质需要更大的应急发电电力，可以采用柴油机组的方式。

3、变配电所的布置

一般应根据负荷容量、负荷分布以及建筑物功能分区的实际情况，与相关专业部门协调确定变配电所的位置以及数量。变压器容量应根据计算容量选择，变压器的负荷率一般取70～　85%低压线路的供电半径，一般不宜超过200m。当供电容量超过　500kw，供电距离超过200m　时，宜考虑增设变配电所，只要条件许可，变配电所的位置应尽量靠近负荷中心，从而简化了配电系统，有利于增强系统的稳定性与安全性，同时也减少了线缆的使用量，降低因线路造成的电能损耗。

4、高低压

供电系统结线形式及运行方式一般做如下设计：高压系统采用一路10kv　高压进线，结线型式采用中母线运行方式；变压器低压则采用中母线分段结线型式，每台变压器对应接一段母线，母线段之间采用母联开关联络，正常情况下各段母线分列中独运行，母联开关打开，当其中一台变压器故障退出运行时，母联开关手动合上，由同组的另一台变压器保证部分重要负荷的供电，当故障的变压器恢复供电后，母联开关自动打开，恢复正常运行方式。

5、应急电源设备的选取

经过长期的研究与实践表明，如果高层建筑的应急电源自投装置的动作时间能够达到中断供电时间所允许的范围，就可以使用带有自动投入装置的专用线路，从而使应急电源设备成为独立的供电装置，与正常电源没有关联。如果技术和现实条件允许，可以使用蓄电池静止型的供电装置来作为应急电源设备，以保证供电的正常进行。

6、在向高层建筑物的各个楼层配电点进行供电的时候，一般都是采用分区树干式来进行配电。但是，部分较大容量的集中负荷或者重要负荷，应该采取低压配电系统，并且用树干式和放射式混合的方式来进行配电。在地下室中，一般来说负荷都会比较大，从低压配电系统采取放射式的配电方式；对于从低压配电房到地上的各层的配电箱上，我们可以采用树干式的方法来进行配电。而从层间配电箱到负荷这部分，我们则最好采取放射式来进行配电。由树干式系统供电的配电箱，其进线开关宜选用带保护的开关，由放射式系统供电的配电箱，其进线可以用隔离开关。

三、结束语

在科技不断发展的今天，高层建筑的自动化与智能化水平不断提高，人们生活中使用的各种电器设备也越来越复杂，这就对建筑的电气设计提出了更大的挑战。在进行高层建筑的供电系统设计中，一定要结合建筑物内部构造情况和用户对电路的安装要求等多方面的因素，综合考虑，认真的选择安全合理经济的设计方案。即要保证建筑的供电方式节能经济，合理科学，又要保证线路的安装明确合理，方便检修和维护，杜绝一切由电力故障而引起的人身财产安全事故的发生，为人们正常舒适的生活环境提供最大的保障。