高层建筑电气工程供配电系统设计分析
摘要：近几年我国在进行建筑项目施工时，楼层数正在不断增加，也扩大了建设规模。设计人员在对建筑物进行设计时，需要根据高层建筑物工程特点，制定针对性设计方案，还要对原有设计理念和方法进行全面更新，才能保证设计方案在应用时能够发挥更大作用。在对建筑物电气系统进行设计时，设计人员需要选择合适设备，还要保证电气系统在运行时更加安全稳定，才能促进建筑物进行更好发展。本文就高层建筑电气工程供配电系统设计进行相关分析和探讨。
关键词：高层建筑；电气工程；供配电系统；设计分析
高层建筑供配电系统比较特殊，内部结构过于复杂，设计难度比较大。设计人员需要深入到现场，对区域内情况进行全面了解，在此基础上对现有设计内容进行适当调整，才能提高设计方案应用可行性和经济性。设计人员还要积极引进最新设计技术，并且对市场上一些新型产品进行重点关注，通过选择性能更加优越电气设备，降低供配电系统运行压力和负担。设计人员可以借助信息化技术开展相关工作，要通过模拟分析，对现有设计缺陷问题进行及时发现和解决[1]。
一、供配电系统运行特点
高层建筑物内部电气设施类型比较多，例如消防设施和给排水设施等，不同设施运行功率和能源需求存在较大差异。设计人员需要根据高层建筑能源需求，对供配电系统进行具体设计，还要设置独立电源以供应急用电需求。设计人员要保证供配电系统运行，符合电力系统建设要求，还要保证电气系统在应用时更加安全稳定[2]。
二、高层建筑电气工程供配电系统设计措施
（一）严格遵循设计原则
在开展设计工作时，设计人员要严格遵循安全性原则。设计人员要从整体层面上对各项设备进行科学设置，还要对电流和电压进行有效控制，提高系统运行
安全性。设计人员还要严格遵循节能性设计原则，要尽可能采用节能环保材料和设备，降低系统运行能耗[3]。
（二）做好负荷计算
要想明确负荷等级，就要严格按照设计规定，结合项目实际情况，对消防设备和客梯等设备用电负荷进行全面计算。在对电气总用电负荷进行计算时，计算结果会对变压器设备选择以及用电规划等工作存在直接性影响。设计人员需要对各方面影响因素进行全面分析，并且保证最终计算结果更加准确，在此基础上选择合适变压器设备以及容量，才能提高配电系统运行安全性[4]。
（三）提高照明系统设计水平
在对应急照明系统进行设计时，设计人员要对疏散通道照明要求进行深入研究，要保证系统在运行时能够满足各方面要求。设计人员在对灯具进行选择时，需要尽可能选择节能型灯具，还要尽可能采用自然光照，降低系统运行能耗量。如果在对高层建筑应急照明系统进行设计时，对灯具存在特殊要求，需要严格按照系统要求选择合适灯具，并且加强灯具应用管理。可以配置智能化调控系统。根据各个区域照明需求，对灯具进行智能控制，避免出现能源浪费等问题[5]。
（四）强化保护装置设计
设计人员在对电气系统进行设计时，需要做好保护装置设计，避免对居住人员生命安全造成严重威胁。因为高层建筑物内部人流量比较多，一旦出现意外情况，就会带来严重人员伤亡和经济损失。所以设计人员在对供配电系统进行设计时，需要保证所有电气设备都能采用自动中断故障运行形式，还要配置接地安全保护装置，提高电力能源使用安全性。在进行保护装置使用时，一旦高层建筑运行期间出现任何危险，装置可以以最快速度对故障区域进行隔离。设计人员在对保护装置进行选择时，需要根据建筑物实际情况以及电气设备运行需求，对装置进行具体选择。设计人员还要提高设备运行安全性，尽可能降低故障问题发生几率，避免设备运行期间存在严重风险[6]。
（五）电源设计
在对供配电系统进行具体设计时，设计人员可以设置两个外部电源，并保证电源能够处于独立运行状态。在对电源线路进行设置时，也要与正常电源线路进行分离。设计人员还要设置自动投入装置，确保线路在运行时更加安全稳定。在进行电源系统设计时，可以由变压器设备低压端出线，经过自动开关之后，将非消防负荷与消防负荷进行有效分离。一旦高层建筑物在运行期间出现火灾事故问题，要保证消防负荷能够满足供电需求。在对应急发电机设备供电系统进行设计时。设计人员要选择合适发电机组，确保机组能够具备自动启动功能。一旦区域内出现突发事件问题，机组要快速启动，并且在中断供电30秒左右快速恢复供电。因为高层建筑运行期间用电负荷比较大，采用高压类供电形式，主接线一般采用了单母线制设计形式，单母线制设备比较少，结构内容更加简单，在进行实际设计时成本比较小，可以将其广泛作用于高层建筑供配电系统设计中。
在进行高层建筑电气设计时，辅助设施用房比较多，例如水泵房和空调机房等。这些设备对电力能源需求量比较大，因此设计人员需要选择合适位置进行设备用房设计。要将变电所与机电设备用房进行相邻设计，确保供电线路能够不断缩短，降低能源损失。设计人员要保证供电干线最大压降处于标准范围内，在对变电所施工位置进行选择时，设计人员需要严格遵循靠近负荷中心设计原则，要保证进出线更加方便，还要接近电源侧，同时设计人员要对设备运输和吊装作业要求进行充分考虑。在进行变电所和设备用房设计时，要与危险物品进行有效隔离，还要防止周边环境存在腐蚀性物品。因此要做好设备防护，还要对周边环境进行优化，避免周边环境温度或湿度过高，影响设备正常运行，要尽可能降低其他因素对变电所产生损害。设计人员要设置独立变电所，还要做好变电所周边防水处理，避免积水过多引发腐蚀性问题。
（六）其他设计
在对配电箱和弱电箱进行设计时，如果采用了室内装配方式，需要将设备安装在墙面区域，才能降低设备运行负荷。如果需要在墙体两侧进行设备安装，需要对主体结构建设情况以及隔音要求进行充分了解，在此基础上选择合适区域进行设备设置。在进行配电设计时，设计人员可以选用树干式设计方式，但因为这种设计方法下集中负荷、容量比较大，需要采用低压配电系统，才能提高配电水
平。将树干是配电设计方法与放射式配电设计方法进行有效融合，可以将低压配电房设置在配电箱区域。在进行进线开关设计时，需要设置专门保护装置，也可以采用隔离开关。
结语：综上所述，在进行高层建筑电气工程供配电系统设计时，对设计人员能力存在较高要求。设计人员需要及时更新更新工作理念和方法，还要拓宽设计途径，才能保证设计方案在应用时，能够符合项目发展需求。设计人员在进行方案制作时，需要对供配电系统运行期间，可能出现的问题进行预测和解决，还要提高供配电系统运行可靠性，并且降低能源损失问题发生几率。设计人员可以将节能理念融合到设计工作各个环节中，确保供配电系统在运行时，能够发挥更好效果。
参考文献：
[1]罗柳萍.试析高层建筑电气设计中低压供配电系统可靠性[J].中国住宅设施,2020(10):27-28.
[2]李忠,孙红尾,王洋,万超.低压供配电系统在高层建筑电气设计中的可靠
性[J].地产,2019(22):31.
[3]王晓伟,王笑颜,唐韶华,张林华.超高层建筑中新大厦供配电系统设计[J].建筑电气,2019,38(10):10-14.
[4]任俊,张倩.高层建筑电气设计中低压供配电系统安全性分析[J].中国新
技术新产品,2019(15):140-141.
[5]徐国华.现代高层建筑电气设计低压供配电系统的可靠性分析[J].住宅与房地产,2018(19):131.
[6]邱慧萍.高层建筑电气设计中低压供配电系统安全性分析探讨[J].中国战略新兴产业,2017(48):176.
