民用建筑供配电设计的可靠性与经济性分析

摘 要：近年来，随着我国城市化建设的不断加快，推动了民用建筑的快速发展，同时随着现代化电气设备和人们用电量需求的增加，对建筑供电配系统的设计也提出了更高的要求，不仅需要满足配电系统设计的基本要求和原则，而且还要满足民用建筑未来发展对供配电系统可靠性与经济性的指标要求，保证人们用上放心电的同时降低建筑投资成本，提高居民的用电质量。为此，本文在分析民用建筑供配电系统方案设计需求的基础上，结合建筑工程的实际情况，因地制宜，探讨了提高配电设计方案的可靠性与经济性的有效途径。

关键词：民用建筑供配电系统；设计方案；基本原则；经济性；可靠性

目前，随着民用建筑的数量及规模不断的扩大，可靠性与经济性成为民用建筑供配电系统设计的两个重要衡量指标，然而，在具体的工程施工中，由于受到建筑布局、电气设备、设计人员水平等多方面因素的影响，很难有效的平衡供配电系统设计方案的可靠性与经济性。为此，针对这一问题，有必要对民用建筑供配电系统方案设计的可靠性与经济性进行分析与探讨，满足两者管理指标的同时，以确保配电系统设备能够可靠、安全的运行。

1 民用建筑供配电系统方案设计的基本原则

1.1 满足供配电系统设计的简洁性原则

在设计民用建筑供配电系统方案时，需要尽可能的满足简洁性与便捷性的基本原则，要确保在设计方案中没有多余的电气设备，并且要求在设计主接线的电路时，要使得操作人员对电气设备进行操作时非常的便捷与直观，这样就能极大程度的降低因为误操作而造成的不良影响，为提高供配电系统可靠性奠定基础，这样在电气设备及系统回路发生故障时也能便于处理。

1.2 满足供配电的持续性与可靠性原则

由于民用建筑供配电系统方案设计是一项相当复杂的工程，涉及到高低压供配电系统设计、电力系统负荷计算、电气设备选择以及配电箱系统设计等多方面的内容。民用建筑的用电负荷是时刻变化的，为了确保电力系统能够连续的正常工作与运行，设计人员在设计时必须满足持续性的基础原则，从而为民用建筑供配电系统能够在各种运行方式下都能持续稳定的为居民用户进行供电提供有力保障。

1.3 满足优化重要回路设计系统有选择性原则

设计人员在设计民用建筑供配电系统方案时，应该充分的考虑当系统出现故障或安全事故时，其可能会引起的所有可能不良影响，并且如何对其进行有效的控制以避免影响范围逐渐扩大，对整个供配电系统造成严重威胁。这就需要设计人员根据系统设计的具体要求严格的落实，并且有选择性的采用部分断路器来辅助和配合。但是若大幅度的提高断路器的数量以确保方案可靠性，则会导致建筑投入成本的增加，影响方案设计的经济性，因此，为了平衡这两点，设计人员有选择性的针对一些比较重要的回路系统进行优化设计，对于普通回路进行设计时则一般可以不考虑该基本原则。

1.4 满足用电设备及施工人员安全性原则

民用建筑供配电系统方案的设计，设计人员必须确保在实施所有建筑施工及用电操作切换之前施工人员及用电设备的安全性，使得施工人员能够在安全的施工环境下进行电气设备的安装布线工作、检修维护工作，建筑内所有用电设备能够在额定的电压与电流下正常的运行与工作。如若民用建筑内发生用电故障或安全事故时，供配电系统必须能够及时的对故障部位进行阻断与切除，以确保建筑整個供配电系统运行的安全性与可靠性。

2 提高民用建筑供配电系统方案设计可靠性与经济性的有效途径

2.1 优化电力负荷系统设计

在设计民用建筑供配电系统方案时，设计人员首先需要该建筑所需要具备的电力负荷等级进行深入的了解与调研工作，然后根据配电系统设计方案的可靠性及中断供电后可能给政治方面和经济方面造成损失的严重程度，将建筑负荷等级分为一、二、三个等级的负荷，其中，供配电系统在中断供电时，若造成了人员的严重伤亡、经济的巨大损失、建筑内秩序的异常混乱等现象为一级负荷；若造成了经济的较大损失、建筑内秩序的混乱等现象则为二级负荷；其余现象则属于三级负荷。为此，在进行供配电系统设计时，对于一级负荷应该采用两个独立电源供电系统，以确保在发生故障时，其中一个供电系统能够正常为建筑供电，考虑到两个供电系统可能同时发生故障或需要检修时，会影响到整个电力系统的供电，故而还需要增加应急备用的电源，根据电网运行系统的实际情况及负荷要求确定其能供电的时间段。对于二级负荷应该在供配电设计阶段中充分的考虑到供电属性不断的在发生变化，其配电系统设计的方案要能确保在线路或变压器发生故障时，能够正常的持续供电或是在短暂的中断供电后快速的恢复供电功能。对于三级负荷，设计人员只需要确保所有供电设备都能在正常情况下进行工作为建筑持续供电即可。

2.2 电气系统的优化与节能设计

在民用建筑供配电电气系统设计的过程中，除了需要满足系统的安全性与可靠性之外，经济技术指标同样也是其设计的基本原则。而要做到这一点，就需要设计人员根据民用建筑所具有的特点与布局出发，合理的平衡可靠性与经济性二者之间的矛盾性，如果采用过多的电气设备，势必会增加成本投资，在发生故障或安全事故时，所造成的经济损失势必也会增加。为此，这就需要设计人员对事故原因进行深入研究与分析，在确保系统可靠性指标的前提下，合理的计算电气设备的供电参数，并且以此作为选择电气产品的依据，避免因设备型号的选择错误而造成经济损失。

同时，建筑供电系统方案的节能设计充分的体现了经济性的原则，同时也符合当前国家发展建设对能源节省的政策。对于民用建筑供配电电气系统设计中需要对建筑的电能消耗指标进行精准的计算与预测，然后按照方案合理、技术先进、节约能耗、安全经济等原则设计合理的配电方式，选择高效率的变压器、节能的照明灯具、无功率损失的设备及装置等，尽最大可能的减少对电能的损耗，从而达到节约用电的目的。

2.3 优化建筑配电系统设计

配变电所是民用建筑供配电系统设计中最为关键的一部分组成，也是确保电路能够正常运行的基础。设计人员在对其设计过程中需要对可能产生的各类问题引起高度的重视，首先是选择配变电所地址，由于配变电所由高低压配电室、变压器室、电容器室等部分组成，且其构成部分并非是固定不变的，为此，需要根据民用建筑的实际情况及设计要求来确定配变电所的组成，如果高低压配电设备没有配备可燃油，则需要设计人员对配变电所的防护措施按照设计规范进行设计，以确保变电系统的可靠性與完善性。同时，设计人员在对配变电所进行设计还需要考虑配电室、电容器室及变压器等部分门窗的设计，需要避免年幼的孩子、小动物、雨雪等通过各种渠道进入，从而给配变电所内各类电气设备的使用带来损害，给人和动物的生命安全造成严重威胁，给电网系统和建筑供配电系统带来不可估量的损失。此外，在完成配变电所系统设计后，设计人员需要明确不同形式电路系统可能发生的故障几率、系统发生故障后停止运行后所消耗的时间、系统在维修过程中需要停止运行的时间、检修率等各方面的参数，这样才能全面的提升系统的可靠性。

3 结语

综上所述，民用建筑供配电设计方案的好坏直接关系到建筑的建造投入成本与人们的日常生活用电，同时也会对电网的供电产生一定的影响。因此，相关设计人员在对民用建筑供配电系统进行设计时，必须充分考虑到设计方案在具体施工时的可靠性与安全性，同时还要满足民用建筑所需供配电方案的经济指标要求，根据民用建筑实际情况因地制宜，只有这样才能设计出既能满足民用建筑未来发展对供配电需求的同时，又能极大程度降低建筑施工投资成本的供配电系统方案。

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作者简介：邹欣瑾（1983-），女，汉族，四川达州人，硕士，工程师，研究方向：建筑智能化。