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摘要:随着我国经济水平的提高,城市建设规模不断扩大,高层建筑数量逐渐增多,受到这方面的影响民用建筑供配电需求比较大,对供配电设计要点提出更高的要求。因此,设计人员应该综合实际情况,制定合理、经济、可靠的供配电设计策略。
关键词:民用建筑;供配电;设计要点
引言
在我国人们生活水平不断提高的背景下,居住者逐渐对住宅小区的建筑的外观,内部装饰,周边环境的要求提升的同时,居住者逐渐开始注重住宅小区中低压供配电等内在条件的质量。因此对如何设计安全可靠、经济合理、技术合理的住宅小区的供配电系统就显得十分重要。
1简洁性原则
民用建筑供配电设计中由于所设计的线路多、结构复杂,需要满足简洁性、便捷性的基本设计原则,从供配电自身来看,其所具有的专业性、复杂性都是比较明显的,由于供配电涉及管线、管道、电气设备加多,只有保证设计方案的简洁性,才能保证施工与使用安全。设计人员在设计过程中应该结合具体情况进行全面分析,保证设计方案中没有多余的电气设备,在进行主接线电路设计的时候,操作人员可以简单、快速的进行安装,降低由于误操作所造成的不良影响,提高供配电系统运行水平。与此同时,这种方法还能够避免电气设备、电力系统回路故障的发生,为民用建筑后期维护、使用提供良好的环境。
1.2灵敏性
灵敏性是指在保护范围之内的设备及线路发生了短路时,根据不同的设备以及线路,继电保护设备应当具有足够的灵敏性。灵敏性通过不同的灵敏系数进行调整,一般情况下,对于极小可能的灵敏系数,应当不予考虑,从而保证正常情况下会进行保护措施的触发。
1.3可靠性原则
民用建筑主要为了满足人们的居住需求,供配电作为人们日常用电的基础保障对生活方面有着决定性影响。如果供配电系统在设计过程中存在漏洞或不合理现象,很容易导致电路故障问题,甚至威胁人们的生命、财产安全。为了避免安全事故的发生,建筑供配电设计需要秉持可靠性原则,严格按照相关规范要求与技术标准进行设计,提高民用建筑供配电的安全系数。另外,高层建筑结构模式下,建筑系统越发复杂,其中所涉及的低压、高压配电系统等不同形式,设计过程中需要明确可靠性标准,满足不同用电负荷的具体要求,保证各方面操作的连续性、稳定性,严格按照设计标准、规范进行设计工作,只有这样才能保障居民的用电安全,满足建筑物供电需求。
2民用建筑供配电设计要点
2.1树干式配电方式
此方式可分为直接连接树干式配电系统和链串型树干式配电方式两种。前者是从配电母线引出一路配电干线,每个用电负荷从该干线上直接接出分支线进行供电;优点是配电系统出线回路减少,敷设简单,配电设备数量少,材料消耗量小,节省投资,缺点是故障时停电范围大,一般只适用于三级负荷。后者是从干线引入某一用电设备母线上,然后再引出另一个用电设备母线,在干线的两侧均安装开关设备,该方式可以充分发挥树干式系统的优点,同时缩小了线路故障造成的停电范围,提高了可靠性,故障容易恢复,多用于用电设备布置比较均匀,容量不是太大,无特殊要求的配电场所。
2.2优化建筑配电系统设计
变配电所是供配电系统非常重要的组成部分,也是保证电力能源稳定输送的基本条件,设计人员在设计过程中需要综合分析各方面所带来的影响。首先,变配电所地质选择,通常情况下变配电内涉及高低压配电室、变压器室、电容器室等不同的组成部分,根据民用建筑的使用需求确定变配电所得最终组成,由于变配电室内包含很多电气设备,设计人员需要做好相关的保护措施,严格按照规范要求进行设计。与此同时,针对配电室、电容器室、变压器室等特点,在门窗等出入装置的设计中应该避免雨雪、小动物、幼儿的进入,严格杜绝各种渠道进入的可能性。另外,完成变配电室的设计工作后,设计人员需要对可能存在的引发故障、故障消耗时间、系统维修时间、检修率等参数进行确定,进一步提高民用建筑供配电系统运行质量,为人们提供更加安全的供电条件。
2.3放射式配电方式
该方式可分为单电源单回路放射式和双回路交叉放射式两种。前者是从配电母线上引出一个回路线路直接向用电设备配电,沿线不接其他负荷;后者是从两个电源配电母线引出两个回路线路直接向用电设备配电,沿线也不接其他设备。放射式配电方式的优点是敷设简单,配电设备集中,操作维护方便,线路故障时停电范围较小,可靠性高;缺点是母线出线回路较多,需要配电设备较多,材料消耗量大。放射式配电方式一般运用于容量大、负荷集中的重要场所。单电源单回路放射式符合二级负荷供电要求,双电源双回路放射式符合一级负荷供电要求。
2.4配电变压器选型
住宅小区配电变压器的选择,需依据住宅小区总用电负荷的视在功率确定,在相同容量下选择的变压器容量越大,变压器综合损耗越小,为损耗所支出的运行电费也相应减少,但变压器投资会相应增大,因此应综合考虑,合理选择变压器容量,例如变压器负荷率在68%时,比同型号负荷率在85%时的年综合损耗及年运行费用均底,如何选择其他型号变压器时,部分型号将增加购置费,增加购置费可用节约运行费用来补偿,一般最长需5年时间即可全部收回,一般变压器的经济使用期按20年计算,增加的购置费用在回收期限年满后,即为少支出的费用,这样运行既经济合理,又节省能源,符合现行国家的相关政策。一般供电部门要求用电单位的功率因数应大于0.9,如低于该限值应进行无功补偿,住宅小区无功补偿方式一般采用在变配电室低压侧进行集中补充,使功率因数大于0.9,选择配电变压器时还应注意当满足下列条件时可配置两台及以上变压器:有大量一级或二级负荷;季节性负荷变化过大;集中负荷较大。在一般情况下,电力和照明宜共用变压器,但当电力和照明采用共用变压器将严重影响照明灯具质量及寿命,可设专用变压器;单台单相负荷很大时,宜设单相变压器;单相负荷容量较大,由于不平衡负荷引起中性导体电流超过变压器低压绕组额定电流25%,或只有单相负荷其容量不是很大时,宜设专用变压器;冲击性负荷较大,严重影响电能质量时,可设专用变压器;季节性的负荷容量较大时,可设专用变压器。
2.5供配电线路优化
供配电线路设计对整个系统的影响是非常大的,设计人员在设计供配电线路的时候应该结合民用建筑的具体情况,根据线路用电负荷分配、供电线路距离、供电半径、用电设备等多方面进行合理的设计,需要注意的是供配电线路所产生的能耗较大,为了提高民用建筑供配电节能效果,在设计过程中应该秉持简单、安全、节能等原则,避免设计问题所造成的电能损耗,从根本上提高民用建筑供配电运行水平,对于大负荷的配线设计应该尽量选择铜芯导线,而小负荷的配线设计可以选择铝芯导线,与此同时尽量减少导线长度,以满足使用需求为基础,降低成本费用的增加。
结语
总而言之,设计人员在进行民用建筑供配电设计的时候应该结合坚持可靠性、灵敏性、简洁性,充分考虑设计方案在具体施工中的可行性,满足民用建筑物配电方案中的经济指标要求,结合工程特点及本地用电情况,在保证使用需求的同时,降低建筑投资成本,提高民用建筑供配电设计的整体水平。
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