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1、民用建筑供配电系统设计要点摘要：民用建筑作为我国建筑的重要组成部分，其在人们工作、生活、学习、 生产过程中充当了重要的角色，因此民用建筑供配电系统设计的安全性、可靠性 经济性、节能性意义重大。随着民用建筑的用电质量需求日渐提高，且国家大力 推行节能减排，合理的民用建筑供配电系统设计显得愈发重要。关键词：民用建筑；供配电系统；设计要点引言民用建筑供配电系统设计之目的，即采用可靠的技术手段，满足各种用电设 备在不同工况下的用电要求，保证供电的安全和可靠，同时还要考虑技术与经济 的统一。为了保证供配电系统设计的合理性及安全运行，电气设计人员应严格执 行电气专业的国家及行业规范和设计手册，结合工程性质
2、，选择最佳的供配电方 案。一、民用建筑供配电系统设计原则1. 安全、可靠性民用建筑供配电系统的安全性、可靠性非常关键。大部分民用建筑通常包含 一级或二级负荷用电，综合电网用电规划、建筑重要性等因素，实际供电部门并 不一定有条件提供两路独立的市政电源，故而除市电供电以外，一般还需设置柴 油发电机组作为备用电源。而对于某些重要建筑和场所，中断供电将造成特别重 大人员伤亡、损失和影响时，其供电除应有双重电源供电外，还应设置应急电源 应当注意，柴油发电机组既可充当备用电源，亦可作为应急电源，但是不可混用 更不可将非特别重要负荷接入应急电源。对于起动柴油发电机组的必要条件是， 当柴油发电机组的启动信号线
3、检测到市电回路失压时，高压发电机组应在60s内 自动起动并供电，低压发电机组应在 30s 内自动起动并供电，以确保一、二级负 荷设备的供电。与此同时，如果建筑物突发火灾，为了尽可能保障消防设备的用 电，需要消防控制中心发出联动信号切断非消防用电负荷，从而保障消防负荷用 电。鉴于民用建筑类型繁多，建筑物面积、高度等差异较大。设计过程中，需要 通过对不同供配电系统方案的优点和缺点进行比较分析，选择合适的供配电设计 方案（电源、接线方式、变压器连接组别、系统接地型式、配电方式等）。对于变电所的位置选择，一是要尽可能把变电所的位置选在负荷中心附近， 以简化配电系统，增强系统的安全性和稳定性，减少线缆的
4、使用量，从而降低线 路损耗，降低线损压降；二是要避免设置在潮湿场所或贴邻潮湿场所，以免水或 水蒸气对电气装置造成短路、腐蚀，影响供电安全性；三是要方便与市政电源接 驳，设备运输安装方便，便于后期维护检修；四是要避免变电所电磁辐射对其他 设备或场所产生不利影响。2. 经济性经济性是民用建筑供配电系统设计的重要指标，实际工程案例表明，部分电 气设计人员不仅对设计规范断章取义、生搬硬套，不结合项目实际情况灵活运用 而且对设计规范中的指标仍嫌不足，往往还要层层加码，其结果是配电设备大量 轻负荷运行，断路器、继电器、电缆等选型偏大，变压器负荷率较低。说明了部 分电气设计人员为了追求高可靠性，往往忽视了经
5、济性。然而实际上，并非所有 电气设备选型参数越大越好，如变压器、电动机容量偏大会造成功率损耗增大， 功率因数降低，不仅前期投资成本增加，而且后期电能消耗也会增加，运行成本 随之上升。因此，必须合理设计建筑供配电系统和运用先进、高效、节能的电气 设备，负荷计算时选取合适的需要系数和同时系数，使电气设备在最佳经济运行 区间工作，这对建筑节能性和经济性是至关重要的。二、民用建筑供配电系统设计要点1.供电负荷等级民用建筑在工程设计方案阶段，首先应确定该工程的用电负荷等级。用电负 荷分级应根据建筑物对供电可靠性的要求和中断供电所造成的损失和影响程度来 确定。我国用电负荷等级主要分为一级负荷（含特别重要负
6、荷）、二级负荷、三 级负荷，设计过程中应当根据建筑物分类和重要性来确定负荷等级；此外，因用 电负荷分为消防负荷和非消防负荷，故尚应判断该工程的消防负荷的负荷等级， 消防负荷的负荷等级应根据建筑分类和室外消防用水量来确定。整个工程的负荷 等级应取上述两者较高等级。当建筑物的负荷等级为一级负荷时，应设置双重电 源供电，当为特别重要负荷时还需设置应急电源。当建筑物的负荷等级为二级负 荷时，应设置双回线路或一路 6kV 以上架空线供电。当建筑物的负荷等级为三级 负荷时，可只设一路电源供电。应当注意双重电源与双回线路的区别：双重电源 的电源为相互独立，而双回线路无此要求，通常要求来自不同变压器即可。2.
7、变压器及高、低压电器的选择（1）高压配电柜通常变压器的容量为 1000kVA 及以下的高压变电所多采用高压环网柜。由于 高压环网柜采用负荷开关及熔断器组作为保护装置，一般采用手动操作、不需另 设直流操作电源，它与手车式高压柜相比，具有柜体尺寸小、占用地方少，操作 简单、经济实用等优点。当变压器容量大于 1000kVA 时，为保证供配电系统的安 全可靠性，高压柜选用中置式手车柜，手车柜内配套真空断路器，其操作机构一 般为直流操作，需另外设置直流屏。实际工程显示，不同地区供电部门对于高压 柜的选型有不同要求，故设计前应与当地供电部门沟通。（2）变压器变压器选型主要包括以下几个方面：1）在民用建筑中
8、，单相用电设备、非 线性设备较多，配电变压器宜选用 Dynll 结线组别的节能型变压器，用以抑制谐 波电流、提高单相接地故障灵敏性。变压器短路阻抗选择应符合如下要求：容量 在630kVA以下，Uk=4%；容量在630kVA及以上：油变，Uk=4.5%；干变，Uk=6%； 2）设置在民用建筑内的变压器，按建筑防火要求，应选用干式、气体绝缘或非 可燃性液体绝缘变压器。同时变压器可设置强迫风冷措施，以满足短时过载运行 要求；3）变压器容量及台数的选择应满足供电可靠，管理维护简单、运行经济 的要求。变压器容量的选择尚需满足当地供电部门的要求。3. 高压和低压供电的设计要点（1）如果民用建筑用电容量较大
9、，可采用高压供电方式，从高压配电室到 变压器，通常采用放射式配电，并在变压器的高压处设置独立的开关，确保检修 人员在进行设备检修过程中的安全性。如果民用建筑用电容量较小，可采用低压 供电方式，但应确保供电的稳定性和供电电压降满足设备的正常运行要求。（2）如果民用建筑存在一级负荷和消防负荷，在供配电系统设计过程中， 应从变电所采用两路电源在末端自动切换供电，确保用电设备的供电可靠性和安 全性，降低停电风险。4. 配电系统节能设计要点（1）照明节能设计照明在用电负荷中占据了很大的比例，因此照明节能设计显得尤为重要。照 明节能设计通常可采用高效节能灯具如 LED 灯，减少镇流器的使用，非必要不使 用
10、白炽灯，在满足国家照度标准值要求的同时尽量降低功率密度值。在控制方面 可采用人体红外感应灯具和分区分组控制方式，必要时可采用智能照明。同时照 明系统可以依据建筑中的自然光、温度、湿度情况制定出最佳的节能照明方案， 实现节能目标。（2）电动机节能设计电动机作为机械化生产的核心设备，在我国占有非重要的地位。我国电动机 数量巨大，其每年消耗的电能巨大，其节能潜力巨大。电动机节能设计一是应当 选择高效节能型电动机、选择合适的电压等级、选择合适的额定功率以确保电动 机的效率。二是在满足机械性能的要求上选取合适的启动方式和调速方式，实现 系统的节能运行。（3）线路节能设计根据电力部门统计，我国输电线路损耗
11、占发电总量的约 7%，可见有大量的电 能消耗在线路上，因此降低线损在节能设计中至关重要。降低线损一是应当降低 线路的距离，设计时尽量使变电所靠近负荷中心。二是应选择电阻率低的导体， 降低导体电阻。三是应按适当增大电缆截面积和按经济电流密度选择导体。结语综上所述，民用建筑的供配电系统设计安全、可靠、经济对保障人民的正常 生活、节约电能具有重要的作用。设计人员除了要具备专业的供配电设计知识外 还要具有强烈的责任意识。我国用电安全事故时有发生，电能损耗巨大，无论是 从安全还是节能的方面，我国电力系统设计行业仍有巨大的进步空间。此外目前 我国整体的供配电系统设计较为突出的问题是系统设计复杂、设计过于保守，往 往造成不必要的投资和浪费，还有很多可以改进的地方。参考文献：1 王智成建筑强电系统安装过程中应注意的问题C.商品与质量.2009.241 2422 金建中.高层建筑电气设计中低压供配电系统安全性分析探讨J.中外建 筑,2008(2)
