淺析超高層建筑中高區(qū)分變電站繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

黃玉良

中國(guó)建筑上海設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海 126000

注重對(duì)超高層建筑中高區(qū)分變電站繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的探討，有利于為變電站的安全運(yùn)行提供保障，促使變壓器、開(kāi)關(guān)柜設(shè)置，供電線路、照明線路配置及精裝燈光設(shè)計(jì)、消防線路等處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，全面提升超高層建筑的應(yīng)用水平，為智能建筑的更好發(fā)展提供參考依據(jù)。因此，需要從不同的方面入手，結(jié)合超高層建筑中高區(qū)分變電站繼電保護(hù)的實(shí)際需要，給予其保護(hù)設(shè)計(jì)更多的關(guān)注，優(yōu)化高區(qū)分變電站在超高層建筑應(yīng)用中的使用功能，充分發(fā)揮繼電保護(hù)在實(shí)踐中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。在此基礎(chǔ)上，可保持超高層建筑應(yīng)用中良好的供電狀況，增強(qiáng)配電線路的繼電保護(hù)效果。

1 加強(qiáng)超高層建筑中高區(qū)分變電站繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的必要性分析

在超高層建筑應(yīng)用過(guò)程中，結(jié)合智能建筑的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展要求，為了使其中的高分區(qū)變電站繼電保護(hù)設(shè)計(jì)工作能夠落實(shí)到位，細(xì)化其設(shè)計(jì)工作內(nèi)容，則需要對(duì)加強(qiáng)其繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的必要性有所了解。具體表現(xiàn)為：（1）能夠?yàn)榕潆娋€路、變壓器等組成部分的安全運(yùn)行提供保障，促使這類(lèi)建筑在智能領(lǐng)域的發(fā)展速度可逐漸加快，為智能建筑的應(yīng)用范圍擴(kuò)大打下基礎(chǔ)；（2）可滿足變電站設(shè)施安全性能優(yōu)化要求，實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電保護(hù)方式的高效利用，給予智能建筑發(fā)展過(guò)程中更多的支持；（3）有利于提升智能建筑應(yīng)用中的供電水平，降低高區(qū)分變電站在超高層建筑應(yīng)用中的問(wèn)題發(fā)生率。

2 超高層建筑中高區(qū)分變電站繼電保護(hù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

在實(shí)現(xiàn)智能建筑可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的過(guò)程中，為了滿足超高層建筑中高區(qū)分變電站有效的繼電保護(hù)要求，則需要重視其設(shè)計(jì)，明確高區(qū)分變電站繼電保護(hù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。這些要點(diǎn)具體包括幾方面。

2.1 變壓器的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

超高層建筑中高區(qū)分變電站運(yùn)行中變壓器能否處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，決定著變電站的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)水平。因此，在落實(shí)相應(yīng)的設(shè)計(jì)工作過(guò)程中，應(yīng)關(guān)注變壓器的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)。具體表現(xiàn)為：（1）在單一的中心變電站內(nèi)，變壓器的繼電保護(hù)配置既保護(hù)饋線電纜，也保護(hù)變壓器。由于中壓配電柜和變壓器布置于一室，自饋線開(kāi)關(guān)至變壓器的電纜距離很短，安全系數(shù)很高。當(dāng)繼電保護(hù)動(dòng)作開(kāi)關(guān)跳閘之后，無(wú)論是由電纜引起的故障，還是由變壓器引起的故障，值班人員很容易辨別并確定故障部位。在此期間，為了使變壓器的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)更具科學(xué)性，則需要設(shè)計(jì)人員能夠重視帶時(shí)限過(guò)電流保護(hù)與短路電流速斷保護(hù)方式的配合使用，確保高區(qū)分變電站運(yùn)行中的變壓器繼電保護(hù)效果良好性；（2）結(jié)合智能建筑的功能特性，在對(duì)超高層建筑中的高區(qū)分變電站的變壓器進(jìn)行繼電保護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，為了避免變壓器溫度保護(hù)功能喪失這類(lèi)情況的發(fā)生，則需要設(shè)計(jì)人員能夠?qū)⑿阅芸煽康恼婵諗嗦菲鏖_(kāi)關(guān)設(shè)置在變壓器前端，且在溫度控制箱的配合作用下，優(yōu)化變電器運(yùn)行過(guò)程中的溫度保護(hù)功能，使得智能建筑中的變壓器運(yùn)行故障發(fā)生時(shí)，真空斷路器能夠以開(kāi)關(guān)跳閘動(dòng)作的方式進(jìn)行有效應(yīng)對(duì)，從而實(shí)現(xiàn)變壓器超溫的有效保護(hù)；（3）在變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)中，也需要設(shè)計(jì)人員重視差動(dòng)保護(hù)裝置的合理使用。差動(dòng)保護(hù)裝置應(yīng)用是根據(jù)“電路中流入節(jié)點(diǎn)電流的總和等于0”的原理制成的。在變壓器差動(dòng)保護(hù)過(guò)程中，設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，流進(jìn)被保護(hù)設(shè)備的電流和流出的電流不相等，差動(dòng)電流大于0。當(dāng)差動(dòng)電流大于差動(dòng)保護(hù)裝置的整定值時(shí)，發(fā)生保護(hù)動(dòng)作，將被保護(hù)設(shè)備的各側(cè)斷路器跳開(kāi)，使故障設(shè)備斷開(kāi)電源，實(shí)現(xiàn)對(duì)超高層建筑中高區(qū)分變電站變壓器方面有效的繼電保護(hù)。同時(shí)，需要結(jié)合實(shí)際情況，通過(guò)對(duì)變壓器所帶設(shè)備負(fù)荷種類(lèi)與特點(diǎn)的考慮，選擇容量適宜的變壓器，為超高層建筑應(yīng)用中的供電水平提升提供保障。

2.2 實(shí)踐中開(kāi)關(guān)柜的合理設(shè)置

在落實(shí)超高層建筑中的高區(qū)分變電站繼電保護(hù)設(shè)計(jì)工作時(shí)，為了保持開(kāi)關(guān)柜的良好應(yīng)用效果，則需要設(shè)計(jì)人員重視這類(lèi)電設(shè)備的合理設(shè)置。具體表現(xiàn)為：（1）在設(shè)置開(kāi)關(guān)柜的過(guò)程中，外線先進(jìn)入柜內(nèi)主控開(kāi)關(guān)，然后進(jìn)入分控開(kāi)關(guān)，各分路按其需要設(shè)置。如儀表、自控、電動(dòng)機(jī)磁力開(kāi)關(guān)，各種交流接觸器等。（2）重視智能開(kāi)關(guān)柜的高效利用，使得PLC控制作用下的開(kāi)關(guān)柜在智能建筑應(yīng)用中可保持良好的功能特性，并使開(kāi)關(guān)柜應(yīng)用中可具備自診斷、自控制、網(wǎng)絡(luò)通信等功能，滿足超高層建筑中高區(qū)分變電站高效運(yùn)行要求，進(jìn)而提升其繼電保護(hù)設(shè)計(jì)水平。

2.3 注重供電線路的有效配置

超高層建筑中高區(qū)分變電站能否穩(wěn)定運(yùn)行，與供電線路的工作性能是否良好密切相關(guān)。因此，在變電站繼電保護(hù)設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)實(shí)際情況，注重供電線路的有效配置。具體表現(xiàn)為：（1）通過(guò)對(duì)大型商業(yè)、住宅等方面配電狀況及要求的考慮，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在高區(qū)分變電站繼電保護(hù)設(shè)計(jì)中，結(jié)合行業(yè)技術(shù)規(guī)范要求，配置性能可靠的供電線路，并對(duì)這類(lèi)線路的設(shè)置過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格把控，使得其在超高層建筑應(yīng)用中可發(fā)揮出應(yīng)有的作用，避免對(duì)高區(qū)分變電站的繼電保護(hù)效果造成不利的影響；（2）在配置供電線路的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)加強(qiáng)直接采樣與直接跳閘斷路器使用，并設(shè)置好保護(hù)測(cè)控裝置，將其與智能終端有效地結(jié)合起來(lái)，滿足供電線路應(yīng)用中的保護(hù)要求，最大限度地降低其在高區(qū)分變電站應(yīng)用中的故障發(fā)生率。

2.4 照明線路配置及精裝燈光設(shè)計(jì)

在了解智能建筑發(fā)展要求的基礎(chǔ)上，為了得到超高層建筑中有效的高區(qū)分變電站繼電保護(hù)方案，也需要加強(qiáng)其中的照明線路配置及精裝燈光設(shè)計(jì)。具體表現(xiàn)為：（1）在配置超高層建筑中的照明線路時(shí)，可通過(guò)對(duì)信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、智能理論等要素的考慮與配合使用，構(gòu)建出功能強(qiáng)大的智能照明系統(tǒng)，給予照明線路的有效配置科學(xué)的指導(dǎo)。同時(shí)，應(yīng)控制好照明線路配置過(guò)程，處理好其中的細(xì)節(jié)問(wèn)題，使得其在智能建筑應(yīng)用中可發(fā)揮出應(yīng)有的作用，豐富超高層建筑中高區(qū)分變電站繼電保護(hù)設(shè)計(jì)工作內(nèi)容。（2）在開(kāi)展精裝燈光設(shè)計(jì)工作的過(guò)程中，應(yīng)通過(guò)對(duì)色調(diào)、空間格局、光照強(qiáng)度、用電量等方面的考慮，健全超高層建筑中的精裝燈光設(shè)計(jì)方案，且在性能可靠的真空斷路器支持下，滿足高區(qū)分變電站運(yùn)行中的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)要求，增加其設(shè)計(jì)中的技術(shù)含量。

2.5 重視消防線路的科學(xué)配置

通過(guò)對(duì)超高層建筑中高區(qū)分變電站繼電保護(hù)要求的考慮，為了使其設(shè)計(jì)方案有著良好的適用性，則需要重視消防線路的科學(xué)設(shè)置。具體表現(xiàn)為：（1）在設(shè)置超高層建筑中的消防線路時(shí)，可采用將阻燃型導(dǎo)線穿保護(hù)管敷設(shè)在不燃的結(jié)構(gòu)層內(nèi)的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)耐火電纜的有效設(shè)置，確保建筑物應(yīng)用中的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)線路設(shè)置有效性；（2）在配置消防水泵配電線路的過(guò)程中，需要在消火栓上設(shè)置好啟泵按鈕，實(shí)現(xiàn)對(duì)消防泵應(yīng)用中的遠(yuǎn)程啟動(dòng)，滿足消防水泵配電線路科學(xué)設(shè)置要求。同時(shí)，應(yīng)根據(jù)超高層建筑的整體結(jié)構(gòu)狀況，在行業(yè)技術(shù)規(guī)范的指導(dǎo)下，設(shè)置好防火卷簾門(mén)、消防電梯、消防通信等方面的配電線路，從而為智能建筑中消防線路的安全使用提供保障，逐漸提高超高層建筑中高區(qū)分變電站繼電保護(hù)設(shè)計(jì)工作效率。

2.6 合理運(yùn)用繼電保護(hù)裝置的改進(jìn)措施

為了達(dá)到超高層建筑中高區(qū)分變電站繼電保護(hù)方面科學(xué)設(shè)計(jì)的目的，應(yīng)重視與之相關(guān)的保護(hù)裝置改進(jìn)措施的合理運(yùn)用。具體的改進(jìn)措施包括：（1）落實(shí)好繼電保護(hù)裝置電纜質(zhì)量檢查分析工作，加強(qiáng)這類(lèi)裝置的電纜質(zhì)量評(píng)估；（2）通過(guò)對(duì)變電站相關(guān)人員綜合素質(zhì)的科學(xué)培養(yǎng)，加強(qiáng)繼電保護(hù)裝置應(yīng)用中的保護(hù)壓板管理，落實(shí)好相應(yīng)的管理工作；（3）對(duì)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行中的接線狀況進(jìn)行嚴(yán)格檢查，確保其中的二次回路接線有效性。同時(shí)，應(yīng)重視該裝置應(yīng)用中的傳輸通道與線路保護(hù)，積極開(kāi)展相應(yīng)的保護(hù)工作，確保繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行狀況良好。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，做好超高層建筑中高區(qū)分變電站繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的研究工作，具有重要的現(xiàn)實(shí)參考意義：有利于為配電線路繼電保護(hù)提供科學(xué)指導(dǎo)，提升相關(guān)設(shè)計(jì)方案的應(yīng)用價(jià)值，為智能建筑的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展帶來(lái)更多的促進(jìn)作用。因此，未來(lái)在促進(jìn)超高層建筑發(fā)展、提升智能建筑應(yīng)用水平的過(guò)程中，需要給予高區(qū)分變電站繼電保護(hù)設(shè)計(jì)更多的考慮，并結(jié)合商業(yè)配電線路穩(wěn)定運(yùn)行要求，將與之相關(guān)的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)工作落實(shí)到位，促使智能建筑在長(zhǎng)期實(shí)踐中的發(fā)展水平可逐漸提升。