工业建筑供配电工程设计研究

田立军

【摘 要】随着现代信息技术的发展，现代工业建筑中，供配电系统设计的合理性直接影响到各个工序的安全施工，其系统设计对工业建筑施工效率、质量及安全有决定性作用。合理的配电系统设计是顺利施工的保障。

【Abstract】With the development of modern information technology， in modern industrial building， the rationality of the distribution system directly affects the construction safety of each step， the system design has a decisive effect on industrial construction efficiency， quality and safety. Reasonable distribution system design is the guarantee of smooth construction .

【关键词】工业建筑；供配电；工程设计

【Keywords】industrial building； power supply and distribution； engineering design

【中图分类号】TU113.6+63 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）04-0164-02

1 概述供配电系统设计内涵

对于电力系统而言，供配电系统主要包含两部分，即用户变电与区域变电站两种形式，其主要与电力系统中的电能发、输、配及用及配用两个环节，同时在运行要求及特点上，与电力系统必须保持一致。由于工业建筑供配电系统，配电使用者及其用电设备是其主要对象，因此安全性能的好坏是非常重要的。在工业建筑供配电系统中，一般在流动方向上，功率是单向的，即从电源端向用户端流动，其目的主要是通过合理的分配与降压手段，将电力系统中的电能转换为用户用电设备所需的电能，满足用户生产及生活需求。根据目前工业建筑供配电系统现状，通常情况下，其电压一般为110kV或以下，因此在供配电系统设计中，要根据实际用电量、负荷性质，抑或周边区域供电情况合理制定设计方案。此外，还要确保制定的设计方案不但可以满足目前供配电系统运行需求，还要从长远角度来考虑，确保其有良好的发展前景。

2 工业建筑供配电工程系统设计的主要原则

2.1 安全性

在对工业建筑供配电线路布线控制过程中，依照建筑性质、要求、用电设备分布及其周边环境等因素，坚持安全及节约的原则，一般在建筑工程低压供配电设计中，城区高层建筑、郊区别墅楼盘或地层建筑群等的低压配电方式等通常采用分区树干式方式，此外，城市路边照明供配电系统中，每个灯杆内部从灯芯到灯杆角的连接方式及其干线接驳方式也会采用树干式配电模式。在干线首端安装的短路保护器对分支线长度有一定的保护作用，也就是怎样确定安全长度值，在具体实践工作中，这一问题值得设计人员深入研究。[1]

2.2 可靠性

对于工业建筑电气设计而言，供配电系统的安全与可靠性是十分关键的。工业建筑中的消防控制室、水泵、电梯、火灾报警器、自动灭火系统及应急照明等设备负荷为一级，同时柴油发电机房的送风机、专用变电所排送风机、消防水泵、电梯等的污水泵等设备负荷也要与消防设备保持一致，为一级，这在电气负荷中是最重要的。在实际运行中，除了对其配备两个电源外，相应的应急电源也是必不可少的，究其原因在于在特殊情况下，应急电源能够满足一级负荷设备供电需求，所以严禁在应急电源中介入其他电气负荷。在实际设计中，柴油发电机组与EPS应急电源是最为常用的。

2.3 合理性

在工业建筑供配电系统运行中，合系统设计是否合理，直接影响到电气的节能效果，而企业对用电量的评估决定了供电方案是否合理。对于工业建筑而言，配电系统是否合理更是非常重要。在配电设计中，要缩减配电级数，确保配电路径设计的科学性。配电级数总量会影响到上下级配合情况，还会促使元器件数量增加，导致故障率提高，同时放大了配电线缆。而线缆的加长及供电质量等问题，都与配电路径的合理性紧密相连。配电路径的不科学，主要是由配电间位置不合理引起的，因此在配电系统设计中，要及时优化配电系统位置，确保其节能效果得到充分发挥。[2]

2.4 节能性

在实际设计中，为了实现变压器的节能目的，必须要综合考虑投资、年耗电量等各类因素。经过大量实践表明，配电变压器经济合理，根据配电变压器投资回收年限，合理确定变压器选型与设计型号。通常情况下，通过获得变压器投资费用与年耗电电费等价差来获得。

3 工业建筑供配电系统具体设计流程

3.1 变配电所设计

在工业建筑供配电系统设计中，供电中枢及其变配电所具有非常重要的作用，其设计主要包含以下几方面内容：①计算变配电所负荷及其无功功率补偿，以此确定无功补偿的实际容量；②建筑高度比较高，且容量负荷不够集中情况下，经过技术检验后可以在变配电所周边进行分散布置；③合理负荷分级，也就是要分局参考变配电所供电负荷品质及其可靠性等要求。在工业建筑中，变配电所是配电工程设计中非常关键的部分，所以必须要重视变配电所设计，在此基础上确保建筑供电系统运行的安全、可靠及完整性，以此为社会经济稳定发展奠定基础。

3.2 选址及布置

随着社会经济的快速发展，现代建筑的大、高建筑特点日益突出，维护更加方便，有色金属投资也降低了。在建筑管理、调度等方面，用电负荷比较集中，变配电电能节约率提高，能够有效降低大量输配电电缆及电线的应用。因此在实际工作中，要从安全运行的角度出发，合理选择变配电所位置，确保其经济性能。一般，在选择变配电所位置时，必须要坚持以下原则：①临近负荷中心，出入线方便，与电源侧相近；②有剧烈振动或高温场所不适宜设置；③灰尘多、有水雾或腐蚀性其他等场所也不应设置，实在没办法的话也要避开污染源下风侧；④厕所或其他积水场所正下方或贴邻区域也不应设置；⑤爆炸危险场所内也不应设置，以免引起重大安全事故，同时存在火灾危险隐患的正上或下方，也不应设置；⑥变配电所建筑是独立存在的，不能在地势低洼或可能积水的场所进行设置；⑦高层建筑地下室设置时，要在通风、散热好的场所设置变配电所。

3.3 变配电所形式

在实际运行中，要综合考虑用电负荷情况及其周边环境确定变配电所形式，要满足以下要求。①高层或大型民用建筑中，适宜选用室内或户内成套变配电所；②城市大中居民区，适宜选用独立或内外附变电所，甚至条件允许时也可选用成套；③部分中小城镇居民区或工厂，在环境允许情况下，变压器容量不超过350kV，变电所适宜设为杆上或高台式；④车间或站房负荷较大时，变电所适宜设为附设或半露天形的；⑤在负荷大的多跨厂房，厂房中部为负荷中心，且环境允许，就可选用车间内或组合式成套变配电所。

3.4 信息建模

在高层建筑变配电系统设计中，设计人员在充分利用计算机的同时，也会遇到一些客观问题，虽然通过相关辅助软件设计出图纸的特殊图形符号，但由于其自身不具备工程信息，比如设计中的保护开关，一般只给出开关名称及型号，但具體的工程信息如供接线、安装、额定电力及尺寸等不完整，使得设计阶段信息流失、表达模糊、不能共享及重复劳动等问题不断出现。根据建筑变配电工程系统设计，利用面向对象的技术，引入信息化建模，在设计中构建绘图、信息管理及分析等步骤中是十分必要的，还能够促进建筑变配电工程实现智能化设计目标，设计质量得到提高，促进工程信息管理更加规范化。

综上所述，随着社会经济的发展，现代工业建筑供配电系统设计提出新的要求，只有综合考虑各类因素，才能确保配电系统的优质性，配电系统设计的成功主要表现为系统安全、稳定、经济、节能及美观等方面的和谐统一。

【参考文献】

【1】张帆.浅析民用建筑中的配电工程设计[J].建材与装饰，2016（45）：217-218.

【2】孙鸿鑫.高层建筑电气工程供配电系统设计分析[J].山东工业技术，2016（08）：119-120.