建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓供配電系統(tǒng)的可靠性研究

曹海勃

摘 要：隨著人們用電量的增加，人們對用電安全性的要求不斷升高。在這一背景下，建筑電氣設(shè)計(jì)逐漸引起了人們的關(guān)注。目前建筑電氣設(shè)計(jì)中仍存在一定問題，這些問題容易影響低壓供配電系統(tǒng)的可靠性。因此，分析提升建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓供配電系統(tǒng)可靠性的策略具有一定必要性。基于此，本文對建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓供配電系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行了深入的探討，以供參閱。

關(guān)鍵詞：建筑電氣設(shè)計(jì);低壓供配電系統(tǒng);可靠性

1 低壓供配電系統(tǒng)在建筑電氣設(shè)計(jì)中的意義

在現(xiàn)代建筑工程設(shè)計(jì)與建設(shè)過程中，低壓供配電系統(tǒng)發(fā)揮著重要作用，其與有關(guān)的用電設(shè)備設(shè)施運(yùn)行效率密切相關(guān)，同時也影響現(xiàn)代群體的生活質(zhì)量。近年來，人們對電力系統(tǒng)提出了更高的要求。對于低壓供配電系統(tǒng)而言，其作用是將電力由發(fā)電廠輸送至變電站，繼而在供配電設(shè)備與有關(guān)先進(jìn)技術(shù)的協(xié)助下，將電力資源傳輸至所需之處。由此可見，低壓供配電系統(tǒng)與人們的生產(chǎn)生活密切相關(guān)。因此，加強(qiáng)低壓供配電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，不僅能提升產(chǎn)品質(zhì)量及使用壽命，還能降低電氣系統(tǒng)施工作業(yè)量，壓縮建筑工程造價成本，推動建筑行業(yè)智能化發(fā)展進(jìn)程，滿足現(xiàn)代群體生活與工作需求。

2 建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓供配電系統(tǒng)特點(diǎn)及其要求

2.1建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓供配電系統(tǒng)的特點(diǎn)

建筑中的低壓供配電系統(tǒng)具備極為明顯的特征，特別是在高層建筑施工質(zhì)量和運(yùn)用安全方面。究其原因，在于高層建筑的結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，明顯提高了建立供配電系統(tǒng)的難度。如今的建筑物普遍為高層建筑，需要設(shè)計(jì)電梯、空調(diào)等設(shè)備為人們提供便利。但是，這些設(shè)備必須有足夠的電力作為支持。因此，保證高層建筑供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量成為保障整體施工質(zhì)量的關(guān)鍵措施。其中，高層建筑電氣裝置的安設(shè)和定期維護(hù)是高層建筑施工的關(guān)鍵內(nèi)容。高層建筑物結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，因此對功能的需求趨于多樣化。為充分發(fā)揮高層建筑的功能作用，必須搭配相應(yīng)的理念，這對高層建筑物中低壓供配電系統(tǒng)提出了更為苛刻的要求。隨著社會和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活質(zhì)量快速提高，日常生活和實(shí)際辦公運(yùn)用的裝置愈漸豐富。這不僅大幅增加了高層建筑物的耗電量，而且提高了維護(hù)要求。供配電系統(tǒng)的運(yùn)用重點(diǎn)體現(xiàn)在質(zhì)量改善、系統(tǒng)優(yōu)化以及技術(shù)更新等方面。

2.2建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓供配電系統(tǒng)的要求

在高層建筑物設(shè)計(jì)中，保障供電電源本身的可靠性存在許多阻礙，究其原因在于高層建筑中存在許多較大的用電負(fù)荷。其中，常用的是一級負(fù)荷和二級負(fù)荷。為保證設(shè)計(jì)高層建筑電氣設(shè)計(jì)的供配電系統(tǒng)具有良好的可靠性和安全系數(shù)應(yīng)達(dá)到對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，以便后續(xù)展開維修等操作，需要保證低壓配電技術(shù)至少在3級。在配置變配電設(shè)備的過程中，必須盡量加以維護(hù)。通常情況下，針對高層建筑物特別是具有多層地下建筑的狀況，必須在地下一層設(shè)計(jì)總配電室。對于高層建筑物來說，設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)的供配電系統(tǒng)是否具有科學(xué)性與建筑整體的運(yùn)用性能之間存在密切關(guān)系，必須引起高層建筑設(shè)計(jì)師的關(guān)注與重視。

3 影響低壓供配電系統(tǒng)可靠性的主要原因

3.1過載和短路

過載是指流經(jīng)電流超過線路所能承受的額定功率;短路則是電流流動過程中超出局部或全部負(fù)荷產(chǎn)生的故障問題。兩者之間最大的區(qū)別為：過載中電流是逐漸增大的，隨著時間的推移逐漸對供電系統(tǒng)帶來影響，而短路故障中的電流是瞬間增大的，會在瞬時發(fā)生系統(tǒng)故障，嚴(yán)重時會直接燒損設(shè)備或線路。所以在低壓供配電系統(tǒng)設(shè)置中，需要針對這兩種情況設(shè)置合理的保護(hù)措施，有效控制電流流通。另外，在出現(xiàn)短路故障時，工作人員應(yīng)及時切斷電源，避免短路問題擴(kuò)大，威脅整個系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

3.2漏電保護(hù)影響

漏電保護(hù)的主要作用是避免接地事故的發(fā)生，加強(qiáng)電流傳輸?shù)陌踩?、穩(wěn)定性。漏電保護(hù)可在低壓供配電系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，及時予以斷電處理，降低危險(xiǎn)系數(shù)。但就當(dāng)前情況來看，在選擇或是應(yīng)用漏電保護(hù)器時，仍存在諸多問題，并致使漏電保護(hù)器不能將自身價值充分發(fā)揮出來。

4 提高建筑電氣設(shè)計(jì)低壓供配電系統(tǒng)可靠性的措施

4.1變壓器處理

變壓器是進(jìn)行電流、電壓調(diào)整的重要設(shè)備，這也是避免低壓供配電系統(tǒng)超負(fù)荷運(yùn)行的關(guān)鍵。在設(shè)計(jì)中，先要做好變壓器的科學(xué)選擇，在滿足規(guī)范要求的基礎(chǔ)上，考慮其節(jié)能效果，使各項(xiàng)參數(shù)與電氣工程節(jié)能要求相匹配。同時變壓器選型的合理性與否，這也會影響到建筑供電設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷的高低，決定供電要求能否滿足設(shè)計(jì)要求。通常情況下，10V以上的節(jié)能型變壓器，材料應(yīng)以非晶含金材料為主，一方面是為滿足節(jié)能環(huán)保要求，優(yōu)化變壓器使用性能，另一方面也可減少運(yùn)行中噪聲污染。再者，要結(jié)合建筑需求及結(jié)構(gòu)特征，對變壓器數(shù)量加以控制，降低成本、能源上的消耗。變壓器檢修維護(hù)也是需要重視的內(nèi)容之一，使用時間較長的變壓器，難免會受到外界因素影響而出現(xiàn)一些故障問題，如參數(shù)偏差等，因此需要定期展開變壓器檢查維護(hù)，以保障低壓供配電系統(tǒng)的可靠性。

4.2照明系統(tǒng)

照明系統(tǒng)是建筑電氣設(shè)計(jì)的重要組成部分。為維護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循節(jié)能減排、綠色環(huán)保的原則，從經(jīng)濟(jì)性、適應(yīng)性等多方面綜合考量，合理規(guī)劃設(shè)計(jì)方案、調(diào)配結(jié)構(gòu)體系、推動系統(tǒng)可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。同時在設(shè)計(jì)中，應(yīng)引進(jìn)智能化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動化、智能化管理，以減少電能損耗，達(dá)到低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)目標(biāo)。在設(shè)計(jì)實(shí)踐中，需結(jié)合光照的明暗度，有針對性的選用相應(yīng)功率的照明設(shè)備，尤其是在公共場所中，要合理安裝智能化照明裝置，其中以聲控、光控和震動較為常見。針對為普通照明與應(yīng)急照明供電的配電系統(tǒng)，應(yīng)分開布設(shè)，保持相互間的獨(dú)立性。

4.3備用電源配置

為保證能將電源順利輸送至高低壓配電室內(nèi)，針對配電系統(tǒng)而言，通常會采用單母線運(yùn)行模式，在對兩臺容量相等的變壓器設(shè)計(jì)時，需要保證一方面電力系統(tǒng)能穩(wěn)定運(yùn)行，另一方面能實(shí)現(xiàn)同步供電的目標(biāo)。可以把其中一臺變壓器設(shè)計(jì)成備用設(shè)備，若一條線路運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障，則另一條電路能夠提供電氣系統(tǒng)所需的所有負(fù)荷，保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行，不影響用戶的正常生活與工作。為保證低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，應(yīng)持續(xù)完善備用電源，通常要落實(shí)如下幾點(diǎn)工作內(nèi)容：（1）若電源類型屬于單臺機(jī)組時，應(yīng)加強(qiáng)額定容量的控制，通常<1500kVA;（2）大型商業(yè)中心運(yùn)作中，安裝的發(fā)電機(jī)組應(yīng)符合應(yīng)急供電要求，若發(fā)生停電或電路故障時，需確保供電終端能在30s內(nèi)恢復(fù)無故障運(yùn)行狀態(tài)，以減少經(jīng)濟(jì)損失;（3）當(dāng)發(fā)電機(jī)組達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后，需依照一定程序投入負(fù)荷，將低壓母線的起動壓降降至最低水平;（4）若能夠排除電網(wǎng)故障，在恢復(fù)正常供電的環(huán)節(jié)中，需將備用電源拖延1min，促進(jìn)電源自行恢復(fù)進(jìn)程，且保證發(fā)電機(jī)組休息3min。

5 ?結(jié)束語

在現(xiàn)代建筑發(fā)展進(jìn)程中，加強(qiáng)低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可靠性與安全性的研究，認(rèn)真實(shí)施相關(guān)完善措施，對現(xiàn)代建筑的可持續(xù)發(fā)展具有促進(jìn)作用。目前，建筑內(nèi)部電氣設(shè)備朝著多樣化方向發(fā)展，在具體施工中具有高度復(fù)雜性，因此在設(shè)計(jì)實(shí)踐中應(yīng)優(yōu)化低壓供配電運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境，優(yōu)化相關(guān)電氣設(shè)備類型的選擇，保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，滿足人們?nèi)粘Ｉ钚枨?，為國民?jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

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