谈谈供配电系统在建筑中的设计
谈谈供配电系统在建筑中的设计
摘要：随着社会的发展，城市现代化进程的推进速度越来越快，特别是大城市得到迅速发展，但它给人们特别是设计人员带来了许多问题，如供配电设计。因此作者通过结合相关规范及工程实际情况，对目前建筑供配电系统设计进行了分析，并提出了自己的一些见解。
关键词：电气设计；供配电系统；系统设计；
Abstract: with the development of society, the advancement of modern city faster and faster, especially large cities has been developed quickly, but it gives people especially design personnel brought many problems, such as power supply design. Thus the author through according to related standards and actual project, building on the power supply system design are analyzed, and puts forward some ideas.
Keywords: electrical design; For distribution system; System design;
建筑供配电系统是有许多特点的, 我们只要在设计、安装工作中注意这些特点并采取有效的对策, 对于建筑的整体质量必将起到有益的作用。总之,在满足相应设计规范, 实现预定功能的前提下, 电气设计师对同一或同类建筑可能做出多种配电方案,各方案的特点会有所不同。本文对适合现代建筑的供配电系统设计特点，及其存在的问题作简要的陈述，与大家交流，希望以此能改善我们的生存条件，使民用电在节能的基础上给社会带来更高的效益。
1、建筑对供配电系统设计的要求
建筑供配电系统的设计，是建筑电气设计的重要组成部分，合理与否会影响整个建筑使用功能及安全。由于现代高层建筑通常是集办公、娱乐、商业等功能于一身，具有多元化功能，同时与消防、空调、给排水等专业以及与现代化管理手段相配套的设备也相当多，因此在对建筑进行供配电系统设计师应根据其本身性质、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。对一个建筑的供配电系统的设计，除了考虑技术方面（主要为规范要求）的因素外，还必须考虑工程投资，运行管理诸方面的因素。
2、建筑供配电系统的设计
2.1 负荷等级建筑供电负荷大, 因而须对各种用电负荷进行限制分级,该保的一定要保,该停的则停,区别对待,这样既做到供电合理又不造成用电浪费增加成本。
根据负荷用途的不同，将用电负荷划分为商业用电和住宅用电，由于商业用
电与住宅用电的计费标准不同，一般分别设置商业变配电房与住宅变配电房，商业用电包括商铺用电、售楼部和会所用电、地下室照明、动力用电及其他商业用途的负荷，其供电由商业变配电房提供；住宅用电包括住宅相关的照明、动力等的用电，其供电由住宅变配电房提供。确定建筑总用电计算负荷的方法主要有负荷密度法、单位容量法和需用系数法，通常习惯使用负荷密度法和单位容量法对高层建筑用电负荷进行计算。对于普通商铺的负荷计算，经常使用负荷密度法，即采用单位面积的用电负荷容量(取整)作为单间商铺的预留负荷，并由此与其他商业负荷通过计算，得到总的商业用电负荷。商铺负荷密度的取值会因为商铺的经营特点及所处的地区而有所不同，江苏地区普通商铺一般按100～150W/m2 计算,如商铺的负荷可以确定，则应按实际负荷计算，各类设备负荷的需要系数及功率因数见技术手册的相关章节,对于住宅的负荷计算，一般使用单位容量法也称单位指标法，即根据商住楼的住户数来确定容量的计算方法。
住宅用电负荷需要系数与配电时所连接的基本户数有关，住宅户数越大，需要系数越小,在高层建筑电气设计中，住宅用电负荷在总用电负荷中所占的比例一般较大，住宅计算负荷的大小直接关系到项目用电规划及变压器等设备的选型，因而需要系数的选取就显得尤为重要。住宅用电负荷需要系数的选取可参见技术手册的相关章节，同时应该细致地分析当地供电部门所
提供的统计数据，对应工程实际情况，做出合理、经济的选择。若进行负荷计算时，没有充分考虑用电负荷的特点，需要系数选取过大，造成变压器容量选型过大，投资增加，资源浪费，经济性差；需要系数选取过小，又造成变压器容量选型过小，用电高峰时，变压器负载率过高，既降低了配电系统的安全性，又缩短了设备的使用寿命。
2.2 供电电源电压及主结线 由于建筑用电负荷较大,它一般采用高压来供电,供电电压国内多为10KV(香港地区11KV,日本22KV,美国13.8KV)。高压供电系统主结线一般多采用单母线制。单母线制主要特点是结构简单, 需用的设备少, 投资省,经济性好, 因而一般高层建筑及工矿企业采用较多。
2.3 有关电负荷的计算问题 对于高层的电负荷计算目前尚无一个权威而准确的计算方法, 国内外大都是采用需要系数法或变形的需要系数法及单位容量法等。当前比较实际的作法是, 根据已投入运行的建筑变压器安装的容量及负荷率的大小来估算进行设计的同类建筑电负荷大小, 这样就可避免因无经验或调查研究不够而与实际相差太远, 同时还对其他工种如空调、给排水、动力及工艺等专业提出的用电指标加以综合平衡,以选择合理的计算方法及需要用电系数,并从本专业的合理性出发与各工种协商,以促进其他专业提供的用电指标更趋合理。
2.4 变压器的选择 现在建筑使用大容量变压器(单机容量超过1600KVA)已非少见, 相对而言,大容量变压器效率较高,但投入时涉及的负荷面一也宽,因此,科学地综合各种因素,再根据各相关专业的用电要求,适当的确定变压器单机容量及其台数是很有必要的。一般说来, 根据空调设备的分组来设置专用的变压器是比较合适的, 这样就可随着空调机组的投切来投切相应的变压器,从而取得良好
的经济效益。
2.5 变配电所位置的选择 城市土地紧张,建筑辅助设施用房如冷冻站、空调机房、水泵房、厨房等都进楼设置。而这些机电设备的用电量很大,变电所进楼后靠近这些电机设备,以缩短供电线路,减少电能损失,同时为保证对部分供电干线的最大压降不超过允许值, 变电所的设置地点应有所选择。一般来说,变电所的选址有以下几种:
1）将变电所设在地下室或相邻的辅助建筑内；
2）在地下室和最高层设变电站；
3）分别在地下室、最高层和中间层设变电站；
4）仅在中间层设变电站。
2.6 机房与机电设施的配合 在进行方案设计或初步设计时, 设备工种将根据大厦的功能, 按国家规范及主管部门的要求提出各种设施的设备用房要求, 建筑师应根据这些要求在相应的平面中予以保证,在规划这些设备用房时,最重要的是解决配电设备用房的位置、面积要求层高, 并与建筑师及结构工程师密切合作方能设计出合理、实用、经济的机房平面布局。
3、结束语
除了要注重建筑物电气设备的使用功能外，还要更加重视电气配电系统质量的安全性和可靠性，同时需要相关专业的电气设计人员更加努力的学习，借鉴一些先进的设计经验提升自己的专业水平从而将建筑电气配电系统的设计做得更加科学、完善，这样才能使建筑供配电系统的设计不断优化，更好地顺应时代的发展。在很多具体工程中, 因受到多方面因素的限制,配电方案的合理性、灵活性、经济性、实用性等优点不可能同时兼备,但我们可以在设计工作中认真总结, 广泛交流,统筹兼顾,扬长避短,力求做到最优。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
