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张 杰
甘肃长源建设集团有限公司
【摘 要】在高层建筑中低压供配电系统是其核心部分，它对于整个高层建筑来说都是至关重要的。目前，高层建筑在低压供配电系统设计中，通常因为客观条件因素而引起安全性问题，所以，对于低压供配电系统的设计应当得到相关人员的高度重视研究，保证其可靠性，以此促进高层建筑的更好更快发展。基于此，本文将着重分析探讨高层建筑电气设计低压供配电系统设计原则以及其可靠性措施，以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。
【关键词】高层建筑；电气设计；低压供配电；可靠性
1、高层建筑电气低压供配电系统设计原则
1.1、供电线路的安全性。根据建筑物的性质、要求、用电设备的分布和环境特征等因素对供电线路进行布线控制。在安全、节约的原则下，城区的高层建筑群或者是郊区楼盘的别墅以及低层建筑群的低压配电方式在建筑电气低压供配电设计中绝大部分都是采用分区树干式配电方式，另外，城市路边的路灯供配电中，每个灯杆内部从灯芯到灯杆脚的连接方式与干线接驳的接线也是树干式配电接线方式。干线首端安装的短路保护电器保护分支线长度多少，即如何确定安全长度为多少，在设计实践中，是设计人员需要探讨研究的问题。
1.2、建筑供配电系统的可靠性。电气设计最重要的是供配电系统的安全性、可靠性。高层建筑中的消防控制室、消防水泵、消防电梯、火灾自动报警、自动灭火系统、应急照明等消防设备为一级负荷，柴油发电机房送风机，专用变电所所用的送、排风机及消防水泵房、消防电梯所用的污水泵等设备应与消防设备一样为一级负荷。电气负荷中一级负荷最为重要。在对一级负荷的电器设备配备两个电源外，还需安装应急电源。应急电源的作用是保证特殊情况下，对一级负荷电器设备的供电，因此应急电源严禁介入其他电器负荷。柴油发电机组和EPS应急电源是建筑电气设计中最常用的应急电源。
1.3、所谓的优化原则是指，高层建筑的配电系统应当根据建筑的功能与结构进行合理的布局。在设计中可以考虑使用节能材料来代替传统的材料，并充分利用太阳能、地热能等自然能源。在系统整体的结构设计上，应当从系统的安全性和稳定性出发，在符合建筑整体的用电需求的基础上，留出一定的备用电量，从而更好的应对意外情况的发生。为了保证高层建筑中各个用电设备的安全，在进行线路设计时应当留出一定的空间，使得用电设备之间保持安全距离，并提高设备线路的绝缘性。如有必要，可以在线路中设置一定的防雷设备，并采取防静电的措施。
2、高层建筑电气设计低压供配电系统的可靠性
2.1、常用的可靠性分析方法
1）解析法在高层建筑供配电系统中的应用。解析法是在高层建筑供配电系统的结构和系统相应功能而确定的，然后利用数学模型进行数据化建模，然后不断解析数学模型，按照模型出现的相应情况进行实际调试以更好地确保高层建筑供配电系统的可靠性标准。2）人工智能法在高层建筑供配电系统中的应用。技术工作人通过员“模生效应”将生物相应的功能有效地结合到高层建筑供配电系统中来，从而更好地实现供配电过程的简便和优化，更好地增强高层建筑供配电系统运行的有效性，更好地增强高层建筑供配电系统的可靠性。3）模拟法在高层建筑供配电系统中的应用。技术工作人员将混合法和蒙特卡洛模拟法有机的结合起来，不断通过设定随机过程，充分利用随机性来反复生成时间序列，从而通过观察和分析进行计算参数估计量，同时也要进行统计量分析，从而更好地分析其分布特征以充分保证高层建筑供配电系统的可靠性。这种计算方法比较实用，应用也较为广泛。
2.2、备用电源可靠性
在高层建筑中，为了提升供配电系统的可靠性，减少区域性停电的影响，一般都会设置相应的备用电源，从安全性考虑，备用电源应该能够满足以下几个方面的要求：1）若采用单台机组，则应该将机组的额定容量控制在1500kVA以下；2）备用电源应该能够在断电后的0-10s内自行启动，尽可能减少停电造成的经济损失；3）在发电机组达到额定转速后，应该按照由大到小的原则，进行分批投入，以错开投入时间，减少低压母线的启动压降；4）在电网恢复供电之后，应该适当延时30-60s，对供电进行恢复，然后再延时数分钟，才能停止发电机组的运转。
2.3、系统主接线
低压供配电系统是一种直接面向控制终端的系统，不仅设备类型众多，而且分布广泛，现场条件相对复杂，加上系统本身的频繁操作，也容易受到谐波干扰，对于可靠性有着极高的要求。因此，在对低压供配电系统进行设计时，应该采用系统集成的方式，在保证其可靠性的同时，减少成本以及运行维护费用。一般情况下，高层建筑中的低压供配电采用的多是380/220V交流电，放射式和树干式相互结合的结构，对于重要负荷以及集中负荷，采用放射式供电；对于一般型负荷，则采用放射式与树干式结合供电，能够在满足供电要求的同时，提升供电的可靠性。
2.4、供配电设备可靠性
在选择供配电设备时，需要尽量选用具有先进性特征的设备，且设备自身的可靠性直接影响着低压供配电系统的可靠性。因此，选择性能较为良好的设备至关重要，例如变压器继电保护设备等，这些设备自动化程度高，具有一定的错相保护自动分合闸等功能，可最大限度的提高低压供配电的可靠性。此外，在进行低压供配电设备中的变压器的选择时，可以选择防火性能良好的箱型干式变压器，这主要是因为干式变压器的绝缘材料均是难燃、阻燃性质材料，就算出现火灾、雷击等情形，也不会造成很大灾害。一般情况下，干式变压器具有很强的防潮和防污性可在恶劣环境中运行，所以能够有效预防灾害的发生，降低火灾的损失
总而言之，高层建筑具有楼层较高、用电量较大的特征，相比于普通的建筑物，其相对电压的负荷也会有所增加。同时，高层建筑中各种类型的电器数量也较多，这大大增加了安全隐患的发生。在此情况下，可靠的供配电系统就显得尤为重要，进而确保高层建筑中电力系统的正常运行。
参考文献：
[1]刘祖斌.高层建筑电气中的低压配电设计分析[J].江西建材，2015，18：204+208.
[2]杨东华.低压电气供配电与设备的安全管理探讨[J].中国高新技术企业，2015，27：136-137.
[3]顾保国.对建筑电气供配电系统构建工作的几点认识[J].科技创新与应用，2015，27：250.
[4]洪永胜.浅议高层建筑电气设计与施工[J].福建建材，2015，09：25-26.
甘肃长源建设集团有限公司
【摘 要】在高层建筑中低压供配电系统是其核心部分，它对于整个高层建筑来说都是至关重要的。目前，高层建筑在低压供配电系统设计中，通常因为客观条件因素而引起安全性问题，所以，对于低压供配电系统的设计应当得到相关人员的高度重视研究，保证其可靠性，以此促进高层建筑的更好更快发展。基于此，本文将着重分析探讨高层建筑电气设计低压供配电系统设计原则以及其可靠性措施，以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。
【关键词】高层建筑；电气设计；低压供配电；可靠性
1、高层建筑电气低压供配电系统设计原则
1.1、供电线路的安全性。根据建筑物的性质、要求、用电设备的分布和环境特征等因素对供电线路进行布线控制。在安全、节约的原则下，城区的高层建筑群或者是郊区楼盘的别墅以及低层建筑群的低压配电方式在建筑电气低压供配电设计中绝大部分都是采用分区树干式配电方式，另外，城市路边的路灯供配电中，每个灯杆内部从灯芯到灯杆脚的连接方式与干线接驳的接线也是树干式配电接线方式。干线首端安装的短路保护电器保护分支线长度多少，即如何确定安全长度为多少，在设计实践中，是设计人员需要探讨研究的问题。
1.2、建筑供配电系统的可靠性。电气设计最重要的是供配电系统的安全性、可靠性。高层建筑中的消防控制室、消防水泵、消防电梯、火灾自动报警、自动灭火系统、应急照明等消防设备为一级负荷，柴油发电机房送风机，专用变电所所用的送、排风机及消防水泵房、消防电梯所用的污水泵等设备应与消防设备一样为一级负荷。电气负荷中一级负荷最为重要。在对一级负荷的电器设备配备两个电源外，还需安装应急电源。应急电源的作用是保证特殊情况下，对一级负荷电器设备的供电，因此应急电源严禁介入其他电器负荷。柴油发电机组和EPS应急电源是建筑电气设计中最常用的应急电源。
1.3、所谓的优化原则是指，高层建筑的配电系统应当根据建筑的功能与结构进行合理的布局。在设计中可以考虑使用节能材料来代替传统的材料，并充分利用太阳能、地热能等自然能源。在系统整体的结构设计上，应当从系统的安全性和稳定性出发，在符合建筑整体的用电需求的基础上，留出一定的备用电量，从而更好的应对意外情况的发生。为了保证高层建筑中各个用电设备的安全，在进行线路设计时应当留出一定的空间，使得用电设备之间保持安全距离，并提高设备线路的绝缘性。如有必要，可以在线路中设置一定的防雷设备，并采取防静电的措施。
2、高层建筑电气设计低压供配电系统的可靠性
2.1、常用的可靠性分析方法
1）解析法在高层建筑供配电系统中的应用。解析法是在高层建筑供配电系统的结构和系统相应功能而确定的，然后利用数学模型进行数据化建模，然后不断解析数学模型，按照模型出现的相应情况进行实际调试以更好地确保高层建筑供配电系统的可靠性标准。2）人工智能法在高层建筑供配电系统中的应用。技术工作人通过员“模生效应”将生物相应的功能有效地结合到高层建筑供配电系统中来，从而更好地实现供配电过程的简便和优化，更好地增强高层建筑供配电系统运行的有效性，更好地增强高层建筑供配电系统的可靠性。3）模拟法在高层建筑供配电系统中的应用。技术工作人员将混合法和蒙特卡洛模拟法有机的结合起来，不断通过设定随机过程，充分利用随机性来反复生成时间序列，从而通过观察和分析进行计算参数估计量，同时也要进行统计量分析，从而更好地分析其分布特征以充分保证高层建筑供配电系统的可靠性。这种计算方法比较实用，应用也较为广泛。
2.2、备用电源可靠性
在高层建筑中，为了提升供配电系统的可靠性，减少区域性停电的影响，一般都会设置相应的备用电源，从安全性考虑，备用电源应该能够满足以下几个方面的要求：1）若采用单台机组，则应该将机组的额定容量控制在1500kVA以下；2）备用电源应该能够在断电后的0-10s内自行启动，尽可能减少停电造成的经济损失；3）在发电机组达到额定转速后，应该按照由大到小的原则，进行分批投入，以错开投入时间，减少低压母线的启动压降；4）在电网恢复供电之后，应该适当延时30-60s，对供电进行恢复，然后再延时数分钟，才能停止发电机组的运转。
2.3、系统主接线
低压供配电系统是一种直接面向控制终端的系统，不仅设备类型众多，而且分布广泛，现场条件相对复杂，加上系统本身的频繁操作，也容易受到谐波干扰，对于可靠性有着极高的要求。因此，在对低压供配电系统进行设计时，应该采用系统集成的方式，在保证其可靠性的同时，减少成本以及运行维护费用。一般情况下，高层建筑中的低压供配电采用的多是380/220V交流电，放射式和树干式相互结合的结构，对于重要负荷以及集中负荷，采用放射式供电；对于一般型负荷，则采用放射式与树干式结合供电，能够在满足供电要求的同时，提升供电的可靠性。
2.4、供配电设备可靠性
在选择供配电设备时，需要尽量选用具有先进性特征的设备，且设备自身的可靠性直接影响着低压供配电系统的可靠性。因此，选择性能较为良好的设备至关重要，例如变压器继电保护设备等，这些设备自动化程度高，具有一定的错相保护自动分合闸等功能，可最大限度的提高低压供配电的可靠性。此外，在进行低压供配电设备中的变压器的选择时，可以选择防火性能良好的箱型干式变压器，这主要是因为干式变压器的绝缘材料均是难燃、阻燃性质材料，就算出现火灾、雷击等情形，也不会造成很大灾害。一般情况下，干式变压器具有很强的防潮和防污性可在恶劣环境中运行，所以能够有效预防灾害的发生，降低火灾的损失
总而言之，高层建筑具有楼层较高、用电量较大的特征，相比于普通的建筑物，其相对电压的负荷也会有所增加。同时，高层建筑中各种类型的电器数量也较多，这大大增加了安全隐患的发生。在此情况下，可靠的供配电系统就显得尤为重要，进而确保高层建筑中电力系统的正常运行。
参考文献：
[1]刘祖斌.高层建筑电气中的低压配电设计分析[J].江西建材，2015，18：204+208.
[2]杨东华.低压电气供配电与设备的安全管理探讨[J].中国高新技术企业，2015，27：136-137.
[3]顾保国.对建筑电气供配电系统构建工作的几点认识[J].科技创新与应用，2015，27：250.
[4]洪永胜.浅议高层建筑电气设计与施工[J].福建建材，2015，09：25-26.