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　　摘要：本文對高層建筑供配電系統的設計要點和節能設計技術要點進行了認真分析研究，并以此提出了加強高層建筑供配電可靠性的具體措施。

　　關鍵詞：高層建筑,供配電系統,節能設計

　　1、高層建筑供配電系統設計要點

　　1.1關于供電電源及電壓的確定。在高層建筑的供配電系統設計中，為了使得供電系統達到更加合理的狀態，應該根據負荷的等級來采取相應的措施，對于各級負荷的供電電源來說，要使得它們達到設計規范的規定。用電單位要根據用電的容量、用電設備的特性、供電的距離等等因素來進行考慮。

　　1.2關于電力負荷的確定。在高層建筑的供配電系統的設計上，應該依據建筑的性質及規模，來確定建筑的相關電力負荷的等級，并且在實際工程中應結合當地的供電網的實際情況，進而來確定高層建筑的電力負荷等級和容量。對于國內高層建筑來說，它們的電源一般主要是采用l0KV的電源，對于超大型的高層建筑（群）也有些是采取35KV的電源，有時候甚至會采用110KV的電源。對于電源回路數而言，應該要盡量根據電力的負荷等級要求來進行相關的選取。

　　1.3對于高低壓供電系統結線形式的采用確定。對于高層建筑來說，供電系統宜采用雙路10kV高壓進線，結線型式運用單母線分段運行方式，變壓器低壓側采取的是單母線分段結線，變壓器的低壓側要設置應急母線段，用來保證在應急的情況下能夠使得一級負荷進行供電。

　　1.4變配電所的布置。對于高層建筑的來說，用電設備負荷是比較大的，并且很大的一部分是一、二級負荷，所以常常變電所的規模一般來說會比較的大。總配電所最好是設置在地下層內，以便于使變配電室更靠近用電負荷中心。對于高層建筑的總變配電所來說，管線進出的數量會比較多，有高壓也有低壓的電纜，管線布置應可靠合理，有條件時宜設置多個變配電室，縮短低壓供電半徑，減少電纜數量及各專業的交叉。-

　　1.5關于應急電源設備的選取。自投裝置的動作時間，如果是能夠滿足允許中斷供電時間的，則可以選取帶有自動投入裝置的專用線路，而使得其是獨立于正常電源的裝置。在允許的范圍之內，可以選取那些蓄電池靜止型的供電裝置，來進行不間斷供電。

　　1.6關于電壓選擇和電能質量。要正確選取變壓器的變壓比和電壓分接頭，最好采用補償無功功率的措施，盡量減少電壓偏差，降低系統的阻抗，設計過程中應盡量保持三相負荷比較平衡。為提高電能質量，設計時應考慮適當的濾波方式，對于電能質量要求較高的場所，可加入有源濾波系統。

　　1.7關于功率因數的方法的確定。提高自然功率因數，就是提高變壓器或者電動機的負載率到75~80％，以及選擇本身功率因數較高的設備。對于非線性負載電路（在通信企業中主要為整流器），則通過功率因數校正電路將畸變電流波形校正為正弦波，同時迫使它跟蹤輸入正弦電壓相位的變化，使高頻開關整流器輸入電路呈現電阻性，提高總功率因數。

　　2、供配電系統節能設計技術要點

　　2.1配電系統節能設計

　　①優選高效節能配電變壓器。建筑供配電系統中，配電變壓器是重要的電能轉換和分配設備，但其自身又是一個能源消耗設備。因此，選擇合理變壓器容量和型號是提高配電變壓器電能轉換效率，降低運行能耗的重要措施。在電氣節能設計時，應根據實際負荷需求，按照略高于變壓器最佳負荷率來確定變壓器容量，通常應設置負荷率在70%左右較為經濟合理。另外，配電變壓器選型時，應優選空載、負載損耗相對較小的節能性配電變壓器。配電變壓器選型時，應優選空載、負載損耗相對較小的節能型配電變壓器。例如對容量為315kVA的配電變壓器而言，S13系列與S7系列配電變壓器相比，其負責損耗由4795W有效降低到3650W；其空載損耗由766W有效降低到340W，也就是節能型配電變壓器其節能降耗效果十分明顯。

　　②合理選擇無功補償策略。在對建筑供配電系統設計時，對配電系統選擇合理無功補償策略，可以有效提高配電系統功率因數，降低系統線損，達到節能降耗的目的。高層建筑供電系統中單相負荷主要包括照明、家用電器、辦公設備、以及計算機等設備；而三相負荷主要包括：電梯、水泵、風機、集中空調等設備。因此，建筑供配電系統節能設計過程中，要根據建筑三相用電實際情況，并從技術經濟等方面進行綜合考慮，合理設計“單相分補”或“單相、三相相互結合共補”無功補償方式。目前，“單相、三相相互結合共補”與諧波治理一體化無功補償裝置，在建筑行業中應用節能效果和經濟效益較為優越，是節能設計中廣泛推廣使用的一種無功補償模式。

　　③合理確定變配電間位置。建筑供配電系統中變配電間的位置，應考慮盡量布設在靠近負荷中心位置，且便于設備運輸，盡量避免多塵、高溫、有劇烈震動、有爆炸和火災危險、以及環境潮濕等不利場所。

　　④合理選擇電纜經濟截面。在電纜型號選擇時，應優選電阻率較小的銅芯線；應合理布設電纜走向，節省導線敷設長度。對于長期處于載流工況的電纜截面應適當放大一級，以便于與保護裝置配合和為建筑后期設備技術更新升級提高便捷有利整改條件。

　　2.2建筑照明系統節能設計

　　對于熒光燈、高強度氣體放電燈等燈具選擇時，其燈具效率應嚴格滿足GB50034-2004《建筑照明設計標準》中第3.3.2條中的技術要求，嚴格控制照明設計節能降耗等技術指標。智能化照明控制系統的采用是高層建筑照明工程節能控制的重要技術措施，將智能調控技術與照明功能模式有機結合，不僅可以大幅度提高照明質量，提高照明系統人性化服務水平；同時還可以根據內部智能分析，制定高效經濟的調控策略，使照明調控更加精細準確，有效提高照明系統能源轉換效率，達到節能降耗目的。

　　2.3電機拖動系統節能設計

　　電機耗電大約占整個建筑耗電的90%以上，而且大多數電機其電能利用效率較低，存在很大的節能降耗潛力。對于200kW以下從經濟角度應優選低壓電機，對于355KW以上只有高壓電機。而對于200~355kW范圍電機，應從技術、經濟、運行能耗等多個角度進行綜合評估，以選取合適的電機功率。另外，隨著電力電子元器件價格不斷降低，以及變頻調速控制技術日趨完善，應結合建筑電機拖動系統的實際情況，采用變頻調速、軟啟動等先進控制措施對電機拖動系統進行節能降耗技術升級改造，以達到節能降耗的目的。

　　3、加強高層建筑供配電可靠性的具體措施

　　3.1不同負荷等級的電源保障。一級負荷一般要有兩個獨立電源供電，二級負荷要有兩個回路或一個專用回路供電。為了確保一級負荷的不間斷供電需求，有條件時應配備應急啟動的柴油發電機組。對于消防中心、計算機中心和事故照明等特殊的設備為確保其供電，要設EPS或UPS等不間斷電源供電系統。

　　3.2選擇合理的設備和導線。為了確保高層建筑供配電系統的安全可靠穩定運行，設備和導線的選擇也很重要。例如高壓斷路器宜選用真空斷路器，低壓短路器要選擇帶漏電保護的斷路器、電力變壓器要選擇節能阻燃的干式變壓器等。

　　3.3采取安全的接地方式。采取安全的接地方式是提高高層建筑供配電可靠性的重要手段，現在高層建筑電氣設備的保護接地，工作接地都合在了一起，成為一個混合接地系統。接地電阻應滿足小于4歐姆的國家標準，在高層建筑基礎鋼筋等自然接地板滿足接地電阻的前提下，在裝設水平的人工接地體，把主要的高層建筑物基礎連成一個接地網，這對提高供配電系統的可靠性和均衡點位都有很大的好處。

　　4、結束語

　　總之，采取合理的電氣節能技術措施對建筑供配電系統設計進行優化，可以取得有效節能降耗效果，不僅能給建筑供配電系統系統帶來巨大經濟效益，同時還可以實現有效資源的高效利用，最大限度地減少電氣系統運行過程中對環境的影響，為建筑行業實現生態、綠色環保、低成本可持續建筑發展，提供重要的節能減排技術支撐。

　　參考文獻：

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