引言

現(xiàn)如今城市建設(shè)腳步進(jìn)一步加快,高層及超高層建筑如雨后春筍般陸續(xù)涌現(xiàn)出來(lái),和普通建筑相比較,高層及超高層建筑供電負(fù)荷更大,加上建筑物內(nèi)的電氣設(shè)備數(shù)目與類型繁多,增加了電氣安全隱患。在這樣的工況下,低壓供配電系統(tǒng)可靠運(yùn)行的意義隨之凸顯出來(lái),對(duì)建筑物電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行具有維護(hù)作用。因此,在建筑電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中,相關(guān)人員應(yīng)對(duì)低壓供配電系統(tǒng)予以一定重視,進(jìn)而保證建筑電氣設(shè)計(jì)質(zhì)量。

1低壓供配電系統(tǒng)在建筑電氣設(shè)計(jì)中的意義

在現(xiàn)代建筑工程設(shè)計(jì)與建設(shè)過(guò)程中,低壓供配電系統(tǒng)發(fā)揮著重要作用,與有關(guān)的用電設(shè)備設(shè)施運(yùn)行效率密切相關(guān),同時(shí)也影響現(xiàn)代群體的生活質(zhì)量。近年來(lái),人們對(duì)電力系統(tǒng)提出了更高的要求。對(duì)于低壓供配電系統(tǒng)而言,其作用是將電力由發(fā)電廠輸送至變電站,繼而在供配電設(shè)備與有關(guān)先進(jìn)技術(shù)的協(xié)助下,將電力資源傳輸至所需之處。由此可見(jiàn),低壓供配電系統(tǒng)與人們的生產(chǎn)生活密切相關(guān)。因此,加強(qiáng)低壓供配電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì),不僅能提升產(chǎn)品質(zhì)量及使用壽命,還能降低電氣系統(tǒng)施工作業(yè)量,壓縮建筑工程造價(jià)成本,推動(dòng)建筑行業(yè)智能化發(fā)展進(jìn)程,滿足現(xiàn)代群體生活與工作需求。

2影響低壓供配電系統(tǒng)可靠性的因素

2.1過(guò)載與短路

過(guò)載是電流超出設(shè)備的額定能力:短路是電路中電流流動(dòng)的路徑越過(guò)局部或全部負(fù)荷。為保證建筑電氣設(shè)計(jì)整體質(zhì)量,促進(jìn)低壓供配電系統(tǒng)安全運(yùn)行,應(yīng)裝設(shè)過(guò)載保護(hù)與短路保護(hù)設(shè)備。當(dāng)配電系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障時(shí),斷路器與保護(hù)裝置能在短時(shí)間內(nèi)作出應(yīng)答,斷離故障電路,進(jìn)而維護(hù)供電線路和設(shè)備設(shè)施運(yùn)行的安全性。當(dāng)用電設(shè)施數(shù)目較大時(shí),負(fù)荷量增加會(huì)造成載流元件過(guò)載,過(guò)載電流是緩慢增加的,較短時(shí)間內(nèi)不會(huì)對(duì)設(shè)備形成損傷。而斷路會(huì)造成電流瞬間增加,短路電流可能是額定電流的幾十倍到幾百倍,大的短路會(huì)瞬間使設(shè)備燒損,因此應(yīng)迅速切斷電源,防止出現(xiàn)事故或事故擴(kuò)大。

2.2接地質(zhì)量

在建筑電氣設(shè)計(jì)中,低壓供配電系統(tǒng)接地方式繁雜,接地管理混亂等現(xiàn)象較為常見(jiàn),部分施工單位不重視接地處理工作,沒(méi)有嚴(yán)格依照規(guī)范進(jìn)行接地,就會(huì)增加電氣系統(tǒng)接地出現(xiàn)問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn),間接影響低壓供配電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。

2.3保護(hù)裝置

有調(diào)查分析顯示,很多高層建筑的低壓供配電系統(tǒng)均存在安全保護(hù)裝置的安裝設(shè)置問(wèn)題,以致無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)監(jiān)控供配電系統(tǒng)的漏電情況,增加觸電事故及發(fā)生火災(zāi)事故的風(fēng)險(xiǎn),造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

2.4漏電保護(hù)

漏電保護(hù)可以被視為一種維護(hù)低壓供配電系統(tǒng)安全運(yùn)行的一種措施,能夠防控接地事故。若機(jī)體觸及電流,漏電保護(hù)裝置便會(huì)立即動(dòng)作跳閘,切斷電源,維護(hù)個(gè)體的生命財(cái)產(chǎn)安全。但是目前在設(shè)計(jì)低壓供配電系統(tǒng)過(guò)程中,在選擇與應(yīng)用漏電保護(hù)裝置方面,存在以下問(wèn)題:(1)漏電保護(hù)器處于異常運(yùn)行狀態(tài),不能發(fā)揮保護(hù)作用:(2)保護(hù)器處于正常運(yùn)行狀態(tài),起不到保護(hù)作用。這會(huì)削弱漏電保護(hù)裝置的保護(hù)效能,降低低壓供配電系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程的安全性。

3供配電系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性分析

3.1照明供電系統(tǒng)

在建筑電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中,照明系統(tǒng)占據(jù)重要地位。為保證照明系統(tǒng)安裝的合理性,在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中一定要認(rèn)真遵照節(jié)能減排、成本低廉及使用范圍廣等原則,和國(guó)家相關(guān)部門全力倡導(dǎo)的節(jié)能環(huán)保要求相匹配,制定綠色施工技術(shù)方案,將智能化技術(shù)融合其中,在不超出電氣工程預(yù)算的基礎(chǔ)上,全力保證建筑照明系統(tǒng)的可持續(xù)性發(fā)展。

在設(shè)計(jì)實(shí)踐中,應(yīng)結(jié)合光照的明暗度,有針對(duì)性地選用相應(yīng)功率的照明設(shè)備,尤其是在公共場(chǎng)所中要合理安裝智能化照明裝置,以聲控、光控和震動(dòng)等較為常見(jiàn),真正實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)合理。針對(duì)為普通照明與應(yīng)急照明供電的配電系統(tǒng)時(shí),應(yīng)分開(kāi)布設(shè),保證相互間的獨(dú)立性。照明供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3.2備用電源

為保證能將10kV市政電源順利輸送至高低壓配電室內(nèi),針對(duì)10kV配電系統(tǒng)而言,通常會(huì)采用單母線運(yùn)行模式,但若能在對(duì)兩臺(tái)容量相等的變壓器設(shè)計(jì)時(shí),一方面能保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,另一方面能實(shí)現(xiàn)同步供電的目標(biāo)。把其中一臺(tái)變壓器設(shè)計(jì)成備用設(shè)備,若一條線路運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障,則另一條電路能夠提供電氣系統(tǒng)所需的所有負(fù)荷,保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行,不影響用戶的正常生活與工作。

為保證低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,應(yīng)持續(xù)完善備用電源,通常要落實(shí)如下幾點(diǎn)工作內(nèi)容:(1)若電源類型屬于單臺(tái)機(jī)組時(shí),應(yīng)加強(qiáng)額定容量的控制,通常<1500kVA:(2)大型商業(yè)中心運(yùn)作中,安裝的發(fā)電機(jī)組應(yīng)符合應(yīng)急供電要求,若發(fā)生停電或電路故障時(shí),需確保供電終端能在30s內(nèi)恢復(fù)無(wú)故障運(yùn)行狀態(tài),以減少經(jīng)濟(jì)損失:(3)當(dāng)發(fā)電機(jī)組達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后,需依照一定程序投入負(fù)荷,將低壓母線的起動(dòng)壓降降至最低水平:(4)若能夠排除電網(wǎng)故障,在恢復(fù)正常供電的環(huán)節(jié)中,需將備用電源拖延1min,促進(jìn)市電自行恢復(fù)進(jìn)程,且保證發(fā)電機(jī)組休息3min。

3.3變壓器

在建筑電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中,變壓器占據(jù)的地位不可忽視,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)變壓器類型的選擇,盡量選用節(jié)能型變壓器,并保證其參數(shù)與電氣工程節(jié)能要求相匹配。因此,可以結(jié)合民用建筑供電設(shè)備負(fù)荷與供電要求標(biāo)準(zhǔn)考慮變壓器的選型。大量實(shí)驗(yàn)研究表明,電能消耗量和電壓之間存在反比關(guān)系,通常情況下,民用建筑供電壓為10~220kV。在具體設(shè)計(jì)中,可以將電壓設(shè)為重要參數(shù),合理規(guī)劃電壓等級(jí)[5]。一般規(guī)定選用10V以上的節(jié)能變壓器,且對(duì)材質(zhì)提出較嚴(yán)格要求,最好是非晶合金材料,保證設(shè)備節(jié)能環(huán)保、性能優(yōu)良、噪聲偏低。同時(shí),在安裝建筑變壓器過(guò)程中,要綜合建筑用電需求、造價(jià)成本等多種因素,遵照適度原則設(shè)定變壓器數(shù)目。由于變壓器是常年連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),故而工作負(fù)載不能過(guò)大,且季節(jié)不同,用電量有所差異,這就要求加強(qiáng)對(duì)供電電壓的設(shè)計(jì)。

4結(jié)語(yǔ)

在現(xiàn)代建筑發(fā)展進(jìn)程中,加強(qiáng)低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可靠性與安全性的研究,認(rèn)真實(shí)施相關(guān)完善措施,對(duì)現(xiàn)代建筑的可持續(xù)發(fā)展具有促進(jìn)作用。目前,建筑內(nèi)部電氣設(shè)備朝著多樣化方向發(fā)展,在具體施工中具有高度復(fù)雜性,因此在設(shè)計(jì)實(shí)踐中應(yīng)優(yōu)化低壓供配電運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境,優(yōu)化相關(guān)電氣設(shè)備類型的選擇,保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,滿足人們?nèi)粘Ｉ钚枨?為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。