戴劍雄

摘 要：隨著社會的不斷發(fā)展，建筑電力系統(tǒng)的建設(shè)工作也有了很大的變化，現(xiàn)代高層建筑對于電力負荷設(shè)計以及配電方案提出了更高的要求，不僅要保證供配電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定和安全，還要減少資源的消耗。隨著電力負荷特點的變化，電力負荷的計算方式也需要相應(yīng)做出改變，選擇科學合理的配電方案。用電設(shè)備的增加，高層建筑中的電力負荷不斷增加，只有確定好電力負荷的數(shù)值大小，才能選擇最終的配電方案。文中會簡單介紹高層建筑中常見的配電系統(tǒng)；分析電力負荷的特點以及計算，具體說明配電方案選擇的體會。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代高層建筑 電力負荷 配電方案 特點

中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）11（c）-0085-01

1 高層建筑中常見的配電系統(tǒng)

1.1 雙電源獨立系統(tǒng)

雙電源獨立系統(tǒng)在現(xiàn)代高層建筑中有很廣泛的應(yīng)用，為了滿足建筑的消防安全需要，建筑外部的配電系統(tǒng)應(yīng)該相互獨立，與正常專用電路有一定的差異，能夠很好解決中斷供電以及電源切換之間的矛盾。該配電系統(tǒng)將消防開關(guān)和非消防開關(guān)獨立，主要目的就是提高建筑整體的消防能力，避免建筑出現(xiàn)安全事故時無法滿足正常的供電，一旦建筑內(nèi)部發(fā)生大面積的火災(zāi)，系統(tǒng)會自動切斷非消防開關(guān)，實現(xiàn)消防負荷的供電，維護建筑的安全和穩(wěn)定。

1.2 應(yīng)急機組配電系統(tǒng)

由于高層建筑自身的特性，很容易引發(fā)電力安全事故，因此需要建立相應(yīng)的應(yīng)急系統(tǒng)，減少外界環(huán)境對建筑內(nèi)部的破壞。當建筑供電中斷時間超過10 h，系統(tǒng)會自動開啟應(yīng)急設(shè)備，目前這種設(shè)備的使用效果還不是特別理想，需要在實踐活動中不斷改進和完善。電網(wǎng)進行供電切換時可能會造成配電線路的短路，當系統(tǒng)的電源未被切斷，應(yīng)急設(shè)備將無法自行啟動，消防負荷也繼續(xù)處于斷電狀態(tài)。當配電回路出現(xiàn)故障，發(fā)電機會處于發(fā)電狀態(tài)，但是故障回路中還是不能滿足實際電力負荷的需要。

1.3 不間電配電系統(tǒng)

為了充分發(fā)揮消防用電的作用，現(xiàn)代高層建筑在建立發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上還要增加不間電裝置，不間電裝置可以實現(xiàn)不間斷的供電，其中的應(yīng)急電源裝置能夠在斷電情況下提供照明供電。

2 現(xiàn)代高層建筑電力負荷的分析

2.1 現(xiàn)代高層建筑電力負荷的特點

2.1.1 安全可靠性

我國將10層以上的住宅稱為高層建筑，由不同大小的空間組成，綜合性較強，一旦建筑的總高度超過了25 m就需要重視配電系統(tǒng)的使用情況?，F(xiàn)代高層建筑具有樓層高、建筑面積大、設(shè)施復(fù)雜等特點，很容易引發(fā)大范圍的火災(zāi)，造成巨大的人員傷亡和經(jīng)濟損失。要想真正實現(xiàn)建筑電力負荷的安全穩(wěn)定，應(yīng)該采用雙電源獨立系統(tǒng)，將消防負荷和非消防負荷獨立開來，當建筑出現(xiàn)火災(zāi)可以進行消防負荷供電。

2.1.2 多性質(zhì)的電力負荷比例

現(xiàn)代高層建筑的電力負荷主要由照明、電源以及動力三部分組成，三種不同電力負荷之間的性質(zhì)有很大的差異，占據(jù)了建筑電力負荷的三分之一。

2.2 現(xiàn)代高層建筑電力負荷的計算

2.2.1 需要系數(shù)法計算

需要系數(shù)法在電力負荷計算中有很廣泛的應(yīng)用，計算原理較為簡單，不會涉及到很多的數(shù)值，將K設(shè)置為用電設(shè)備負荷與用電設(shè)備額定容量之間的比例，K1為電力的負荷系數(shù)，當用電設(shè)備的電力負荷沒有超過限定，用電設(shè)備功率與額定容量之間的比例，A為配電線路的供電效率，B為電力設(shè)備的運行功率，直接將這些數(shù)值帶入到公式中計算即可。這種計算方式使用比較方便，計算效率高，但是計算過程中并沒有考慮到用電設(shè)備之間的性能差異，弊端開始顯現(xiàn)，不能滿足高層建筑電力負荷計算的實際需要，計算的電力負荷數(shù)值較大。

2.2.2 模糊性計算方法

高層建筑電力負荷計算會受到變壓器電能消耗、無功補償、變壓器容量以及工程造價比例的影響，采用模糊性數(shù)學算法可以大大提高計算結(jié)果的準確性，綜合考慮了多方面的因素。模糊性計算中會對不同變壓器的容量以及臺數(shù)進行技術(shù)性和經(jīng)濟性的比較分析，但是計算過程中還是會受到客觀因素的制約，影響到最終的計算結(jié)果。計算過程中一定要結(jié)合電力負荷的特點，意識到計算中的模糊性，不會刻意追求準確性，更加客觀地反映電力負荷與外界環(huán)境兩者之間的關(guān)系，不斷完善配電方案。

3 現(xiàn)代高層建筑配電方案選擇的幾點體會

3.1 重視變壓器的經(jīng)濟性和技術(shù)性

隨著市場經(jīng)濟和科學技術(shù)的不斷發(fā)展，不僅變壓器的種類迅速增多，設(shè)備的性能也出現(xiàn)了較大的差異。變壓器在配電系統(tǒng)中發(fā)揮十分關(guān)鍵的作用，甚至直接決定了電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定，因此現(xiàn)代高層建筑中一定要重視變壓器的質(zhì)量和性能。電力負荷計算的主要目的是為設(shè)備的選擇提供重要依據(jù)，配電方案的選擇需要重視經(jīng)濟和技術(shù)兩方面的比較和分析。變壓器的容量、臺數(shù)等都要進行經(jīng)濟技術(shù)的比較，不同設(shè)備具有不同的經(jīng)濟價值和技術(shù)價值，電力設(shè)備的模糊性條件更是增加了比較的難度。高層建筑配電方案中一般會采用阿勇層次分析法，從配電系統(tǒng)的不同角度出發(fā)，比較不同層次中相同的要素，并排列層次要素的重要性，實行重點控制和管理。這種分析方法能夠區(qū)分不同要素的特征，利用分析的結(jié)果確定最終的排序，實現(xiàn)了定量與定性的結(jié)合。

3.2 采用不同的計算實例

為了更好地說明高層建筑中配電系統(tǒng)的使用情況，應(yīng)該選擇多種實例來進行計算，制定不同的方案，通過數(shù)值之間的比較之后確定最終的方案。配電方案中涉及的內(nèi)容很多，各種電力設(shè)備的性能、容量以及功率等都有很大的差異。比較不同設(shè)計方案中的相同數(shù)值，將變壓器的安全性作為首要考慮的因素，保證配電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)上減少資金的投入，實現(xiàn)資源的最大化利用，創(chuàng)造更大的價值。采用最小偏差值的方法來對要素進行排序，負荷計算的準確度、變壓器的容量、投資費用等等都是需要考慮的約束條件，經(jīng)濟性、安全性、技術(shù)性的配電系統(tǒng)才適用于現(xiàn)代高層建筑?？茖W有效的配電方案，不僅能夠保證電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定，降低風險，還能為住戶提供更好的服務(wù)，達到預(yù)期的建設(shè)目標。

4 結(jié)語

總而言之，隨著社會的不斷發(fā)展和人們生活水平的提高，重視現(xiàn)代高層建筑的電力負荷分析和配電方案的選擇十分必要，電力負荷的計算更是配電方案選擇的基礎(chǔ)和前提。由于高層建筑自身的特點，很容易引發(fā)重大的安全事故，需要選擇更加合理的配電方案，協(xié)調(diào)處理好電力設(shè)備之間的關(guān)系，提高性能，減少故障發(fā)生的概率。電力負荷分析與配電方案選擇中都要結(jié)合高層建筑的特點和性質(zhì)，嚴格遵循市場環(huán)境下的供電管理要求，創(chuàng)新電力負荷的計算方法，對方案進行技術(shù)和經(jīng)濟的比較分析，滿足高層建筑的實際需要。

參考文獻

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