摘要:在科技日益进步的今天,人类的数量也越来越多,所以建筑也越来越高,高楼大厦的琳琅满目也给相应的技术带来了很大难题,在供电的技术上也被人们所重视,供电系统在近几年也得到了很大发展,为了满足不同负荷的电能需求,在高层建筑的建设当中,对供配电系统的研究技术也在强化。该文主要探究了供电技术在高层中应用时所遇到的问题,并对问题进行解析。
关键词:供配电技术;高层建筑;技术更新
1高层建筑中的特点
在建设高层建筑时应该充分了解高层建筑的特点,高层建筑有三个明显的特点:高层建筑面积大、建筑的高度高、并带有地下室。
在建设高层建筑时应该充分了解高层建筑的特点,高层建筑有三个明显的特点:高层建筑面积大、建筑的高度高、并带有地下室。
(1)建筑面积。目前国际上很多的国家都有高层建筑,在现代社会已经建设好的高层建筑中,基本的大楼面积都在几万到几十万平方米,所以建筑面积是非常广的。
(2)高度。高层建筑的建立因为想要减少土地的使用,所以秉着占天不占地的原则,高楼越建越高,所以楼层以及楼内的管道都是很多。
(3)地下室。高层建筑除了地表上的建筑高度高以外,因为其特殊的结构特点,还带有水泵房等,地下结构。
2配电系统对于高层建筑的重要性
2.1高层建筑的基础需求
高层建筑在建设过程中需要的建筑空间很大,其中的用电设备也很多,所以高层建筑中对于供配电系统的要求也高,需要供配电设备具有稳定性高,可靠性大的特点,总体上高层建筑用户的用电量都是非常大的,对于供配电系统的负载荷量是一级,因为高层建筑的用电不仅是保持用户日常生活用电设备的运行,也要保证消防系统,电梯照明灯设备的运行,因为高层建筑一旦出现危险,逃生的途径花费时间多,所以要保证电源在危险时候正常使用,在设计上,高层建筑使用的是双电源供电连接,这样可以很好保证用户用电和紧急用电。
2.2高层建筑配供电技术的发展
供配电系统在电力系统中占有很重要的位置,并且包含了电力系统的使用与配送环节,高层中的配供电系统是直接负责电器设备的,所以要保证供配电系统的稳定性和安全性。供配电系统在使用当中功率的流动是单方向的,工作原理是通过降压分配的方式送给各个用电户,我国供配电系统的电压没有超过110kV的,在设计制造供配电系统时应该首先考虑到其负载和的多少,在电力分配上要考虑供电区域的电量多少,在最高的基础上留出一些空间,供紧急的时候急需所用。
3供配电系统的简单介绍
3.1负载荷
在配供电系统中,可以分为三个等级,根据不同的需求选择不同的负荷等级,既能保障高层建筑用户的正常用电也能使电力得到最大的利用率,所以工作人员对于配供电系统中的三个负荷等级非常重要,第一级负在三种负荷等级中占有的位置是最重要的,如果配供电设备的负载超过设定负荷就会导致断电,这会直接导致用户的经济遭到损失,高楼也会因此受到不同程度的损坏。第二级负荷如果在运作上出现问题会导致许多的设备运行不了,是高层建筑中使工作人员的日常工作受到影响,影响其工作效率。三级负荷与一级负荷二级负荷不同时工作,是独立于两级负荷的配供电系统,因为要预防一级负荷与二级负荷故障不能正常工作,三级负荷可以在一级二级负荷都故障的情况下单独为大楼供电一段时间,保障一些逃生场所的照明,一二级负荷主要负责的是高层的主要运作和一些紧急报警系统的供电,三级系统起到保障的作用。
3.2接线
就目前而言,我国最多使用的是中小型高压供配电系统,采取的接线方式是单电源的单母线分段式,这种接线方式是目前我国中小型小区的主要接线方式,优点是接线简单,维修方便,对于中小型小区高楼很适合,但这是理论,再实际应用中,相关人员发现这其中有很大漏洞,因为这种接线方式的主线上只有一根电线,允许通过的额定电压只有十千瓦,供电受到了很大限制,难以满足高层建筑众多用户的实际需求。
4配供电技术在高层建筑中的应用
4.1负荷的具体计算方式
准确计算负荷的目的是明确所供电建筑的总用电情况和所需要的符合等级,以及符合类别。
在此基础上,向有关部门申报供配电系统时可以为计算损失,电力效率等提供相关的依据:(1)方案设计很多时候都是采用单位指标法,而在设计初期以及施工时期采用的是需要系数法。(2)在用电设备数目多,并且每个设备的用电情况差异不大时,应采用的是需用系数法,此方法主要用于电力负荷的计算。(3)同一时期的用电设备少,并且每个用电设备的用电情况差别很大时,应该运用二项式法,计算为了简便通常是分为动力、重要动力、保安系统、照明、重点照明五个部门分别计算的。
4.2供配电设备的抉择
目前大多数的高层建筑采用的负荷级别都是一二级,并且组成高层建筑的供电源都是2~3个,所以在确定供电源之前,应该了解所要供电总设备的负荷,从而选择负荷级别,用电设备的总电容量和所需供电情况来确定电源的数量和质量。选择电源个数的另一途径是经费,应了解到所用的费用,并计算最小化的花费,既满足用户和设备的用电良好也满足资金最少。在确认负荷时,一般一级负荷适用于高电压和电容量大的设备,电源选择为两个,若用电设备的电容量不大,可以选择低位电源,在设计时应当充分考虑到高层建筑的实际用电情况,在安装一级负荷系统下,还应当安装供紧急时刻启动的备用系统,用做逃生楼梯的照明,防止高层建筑中的用电设备出现用电不足的情况。对于二级负荷的选择,其供电电源的选择可以用作当变压器发生故障时,所提供短暂时期的用电设备,可以在不损失用户经济的情况下帮助高层建筑快速恢复电力系统,所以二级电路中的回路应当有两个,可以有效防止因为局部过热发生火烧的情况,在一些人员密集的高层建筑中应配置紧急逃生所用的专用电源,防止发生险情时因没有备用电源而导致营救失败,给人民和财产造成损失。
4.3保安电源的自动切换
高层建筑避免火灾隐患,就必须防治确保安全用电。保安电源采用自动切换装置是保证供电设备最稳妥的一种形式。具有以下几点优势:(1)自动完成保安电源的联通与间断,避开人工操作,具有机敏反应的能力,电路发生异常,自动断开电源开关,电源管理自动化程度高,确保整个供电系统的安全可靠性。同时节省了人力,降低了不必要的损失。(2)保安电源往往有两个发电机电源,电源发生故障时,自动切换启动备用的发电供电,备用发电机依靠柴油发电,在电力供应失效的情况下,维持高层建筑最基本的整修电力。确保建筑功能能够尽快恢复正常。(3)保安电源自动切换自身就是可靠性的措施,避免人工操作中有时用力不当和使用方法不当,导致开关的失灵,减少了故障发生的概率。(4)保安电源自动切换在电力运行状态下,做出准确判断,依据开关两侧的电压作为判断,对电压及电流量化的分析,获得更为安全的切换保证,比人为估测更准确。(5)主电源和备用电源两个部分组成自动切换电源,采用串联线路连接,在相互切换时,切换的速度得以提高,电源的实用性强,避免了切换过程中的风险。
5结语
对于当代社会,随着科技的不断发展,高层建筑业发展得很快,高楼大厦内部的供配电系统设计运用技术也在不断完善。所以在未来的电气设计与建筑施工中,还要研究和发现更加可靠的高层建筑电气设计方案,将高层建筑的供配电系统安全可靠性提升到尽可能的高度,从内到外保证高层建筑质量安全及生命财产安全。
参考文献
[1]黄之凡。探究供配电技术在超高层建筑中的运用[J].城市建设理论研究:电子版,2015(18)。
[2]赵光明。探究供配电技术在高层建筑中的运用[J].城市建设理论研究:电子版,2015(17)。
[3]任荣厚。浅谈建筑电气在高层建筑中的应用[J].四川水泥,2014(10):35.