分析民用建筑供配电设计的可靠性与经济性

分析民用建筑供配电设计的可靠性与经济性

贺帅敖志勇

（杭州派格电力设计有限公司浙江杭州310000）

摘要：可靠性与经济性是民用建筑供配电设计的二大指标，实际工作中经常会遇到电气设计人员一方面对设计规范断章取义，另一方面对设计规范中的指标仍嫌不足，往往还要加几级保险系数，其结果是配电设备大量轻负荷运行，说明了一些电气设计人员追求高可靠性，而往往忽视了经济性。因此，必须合理设计建筑供配电各个系统和运用先进的电气设备，这对满足民用建筑功能要求及节约建筑建造成本是极为重要的，而经济性就是要求电气设备的初期投资与运行费用达到经济合理。

关键词：民用建筑；供配电设计；可靠性；经济性

1．民用建筑供配电设计应遵循的基本原则

在对民用建筑的供配电进行设计时，应当遵循以下几点原则：

其一，可靠性原则。这是民用建筑供配电设计必须遵循的原则之一，按照实际用电负荷等级要求，在供配电系统中，应当在任何运行方式下都能够提供连续的供电，以确保供电可靠性；

其二，简洁性。供配电系统的主接线设计应当尽可能简单、明显，尽量不要

存在多余的电气设备，并确保某些设备及线路的投切应当便于操作且分合闸要直观。这样的设计不但能够避免误操作，而且还能进一步提高供电系统的运行可靠性，同时还可以使各类故障的处理也更加简单迅速；

其三，安全性。应当确保在实施所有操作切换时，作业人员及电气设备的安全，并保证能够在安全的条件下进行检修和维护工作，并且还要确保所有的电气设备都在额定电压和额定电流的情况下工作，一旦发生事故应当能够及时对故障部位进行切除；

其四，选择性。在进行供配电系统设计时，应当从控制故障事故范围扩大的角度进行考虑，这就要求应当有选择地进行断路器配合，但是若是选择性大幅度提高有可能会影响经济性，因而，选择性的设计应当尽可能在较为重要的回路上考虑，这一原则在进行普通回路设计时一般可予以忽略。

2.民用建筑供配电设计的标准和要求

就目前而言，我国民用供配电系统安全性和经济性很难满足实际需要，仍有很大的不足，供电系统的可靠性和安全性较低。因此，对民用建筑供配电设计又提出了新的要求和标准。

第一，安全。随着城市化水平不断提高，电负荷集中化的趋势越来越明显，要求配电方案和变压器要达到国家的规范和要求，还不能对周围居民的人身安全造成威胁。

第二，节能。设计人员在实际计算容量过程中，要坚持环保节能的理念，提高电气设备运行效率，降低能源消耗和经济消耗。

第三，节约。在设计过程中，要不断简化设计方案，最大限度的节省投资成本，从而降低设备的维修和管理费用。同时还要不断减少居民的电量损耗。因此，在进行供配电设计过程中，要达到安全、节约、节能的标准和要求。

3.民用建筑供配电设计可靠性策略

3.1备用电源设计

在民用建筑中，要有备用电源设计，通常是配备柴油发电机组，有了这样的设计安排，即便在紧急停电或线路检修时，也能持续向居民提供用电。在提高柴油发电机组效率方面，通常不设置专门的母线，机组一般与变压器侧电压分享同一条线，提高电源发电效率的同时提高建筑供配电可靠性。

3.2提高供配电系统设计科学性

针对供配电系统的设计既要遵循设计的基本原则更要提高其科学性，只有如此才能做到提高效率节省成本。从经济角度考虑，供配电系统设计要与整体建筑需求相结合，力争从居民供配电需求出发，对供配电系统设计与安装时做出改变，提高居民满意度提升供配电可靠性。值得注意的是，再此过程中不能因为一味追求完美的供配电系统设计可靠性就不限量的增加不必要的设备，也不能因为节省成本就压缩在系统设计方面的投入，这样在供配电或发生事故时会导致居民无法使用备用电源，造成一定的损失，总之做好协调，避免过犹不及，注重科学性最重要。

供配电设计中要注意高压配电系统设计，它是维持系统稳定运行的重要部分。选用合格的高压供配电设备，采用科学性设计有利于避免供配电事故。通常在高压配电系统设计中采用环网设计，设置高压负荷开关高压熔断器，单母线分段运行，手动联络，而在低压配电系统设计中利用树干配电法，有时与放射配电法相结合，母线分段运行，联络开关自投自复等。

3.3优化配置

在供配电系统线路设计时，要结合建筑本身的结构特征，从电气设备的分布特点出发，在设计过程中要避免线路受到其他物质的干扰或腐蚀。在供配电设计投入运行时，充分考虑外界条件及各种应力。此外在消防用点设计中，要严格按照国家规定为消防设备提供科学设计，满足消防电梯、水泵及排烟等设备的使用需求，在电箱附近还要设置相关切换系统，满足配电设计运行要求。在民用建筑地下车库要设计应急照明，通常在墙壁上，目前我国民用建筑地下车库往往缺少防火设备，在做设计时一定要加以考虑，在电箱附近增设防火设施，保证供配电可靠性。

3.4节能设计

节能设计是目前国家提倡的设计之一，节约用电关系到企业效益与人民生活，在民用建筑供配电设计中要格外注重电能消耗指标，做节能设计方案，采用合理配电，高效率变压器，搭配电动机、光源等，有条件的要安装电脑监控设施，尽量减少电能耗损，做到节约最大化。

4.民用建筑供配电设计的经济性措施

4.1减少低压柜出线回路的方法

在设计一个民用建筑工程的供配电系统时，首先要确定将负荷的种类和位置，将同一区域内相同性质的负荷，由低压母线馈出的一个回路供电，这里的同一区域可以是同一层内，也可以是不同楼层但轴线位置相同的区域，这样做可以减少低压柜的出线回路，减少低压柜的台数，降低设备成本，缺点是当出线端故障或馈电回路检修时会造成大范围的断电。然而，此种情况在现实中发生的可能性非常低。

例如，在实际生活中，住宅楼一年或者更长时间内基本上不停电，而这种住宅楼的电源进线大部分都是大容量的单回路供电的，而且现在电气设备的性能越来越好，通常在不出现电气故障的情况下是免维护不检修的，因此在非重要负荷采用大容量回路出线是可行的，也是降低电气设备成本的有效方法。

4.2正确选择需要系数、同时系数以及功率因数的方法

如何正确选择需要系数、同时系数以及功率因数将直接影响到一栋建筑电气设备的投资。功率因数选用是否准确直接影响到计算电流，从而影响电缆(导线)、保护开关的大小；需要系数选用是否准确亦直接影响到计算电流，从而影响电缆(导线)、保护开关的大小；同时系数取值还直接影响变压器大小的选择，若取值偏大而选择大容量变压器时，会造成将来变压器运行时损耗的增大。因此在实际的设计中一定要调查研究同类设备在实际运行中的情况，合理选用计算系数。

4.3合理选择线缆截面、保护开关的大小以及电缆（导线）的敷设方式和路径

进出线电缆的载流量需与低压断路器的整定电流配合选择，使线路受到断路器的保护，并且在线路的选择和设备的布置时，应充分了解工程条件、环境特点，根据实地考察情况，因此在设计中一定要根据实际情况合理地设计选择电缆的敷设方式、路径和设备的布置，这样才能节约投资成本，减少运行费用。

结语

供配电设计作为民用建筑电气设计的主要部分，设计的合理性直接影响到民用建筑电气设备的投资、运行及管理，因此供配电设计除了要保障人身安全、供电可靠、技术先进外，还要检验设计在实际运行中是否经济、可靠、合理。

参考文献：

[1]刘涛.民用建筑供配电可靠性研究探讨[J].才智，2012(14)

[2]魏小新.工厂供配电系统设计中提高功率因素补偿措施的确定[J].IB智能建筑与城市信息，2013(08)