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高層建筑供配電線路選擇優(yōu)化淺析(3頁).docx

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高層建筑供配電線路選擇優(yōu)化淺析(3頁).docx

1、高層建筑供配電線路選擇優(yōu)化淺析【摘要】隨著城市化進程加快，高層建筑越來越普遍，人們對建筑供配電的設(shè)計提出了越來越高的要求，既要滿足建筑物的使用功能，同時要降低能耗、節(jié)約成本。要解決建筑能耗問題，必須對建筑配電線路進行科學(xué)的設(shè)計，在建筑施工過程中對電氣照明技術(shù)、變壓器的選型和建筑電氣控制技術(shù)進行探討和分析。 /1/view-12291091.htm【關(guān)鍵詞】高層；建筑；供配電；線路；選擇；優(yōu)化建筑供配電需要遵循三個原則：第一，充分滿足建筑物的使用功能。滿足建筑物的照明亮度、色溫和顯色指數(shù)。確保建筑物在增加一些用電設(shè)施時，仍能滿足用電需要；第二，節(jié)約能源。建筑物的供配電線路設(shè)計還需降低不必要

2、能耗；第三，經(jīng)濟適用性。供配電線路設(shè)計時要考慮建筑物的實際使用情況，既不能因節(jié)能而減少建筑物相應(yīng)的使用，也不能為滿足過多的建筑物使用而增加設(shè)計成本。1 高層建筑供配電特點與方式1.1 高層建筑供配電特點高層建筑具有單體樓層高和建筑面積大，集居住、商業(yè)、辦公等功能于一體，具備高標(biāo)準(zhǔn)的多元化功能。這類建筑內(nèi)部配套電氣設(shè)備多，以滿足現(xiàn)代化辦公、管理和生活的需要，同時還具有人員密度大，火災(zāi)隱患多，對消防保安要求高等特點，這使得傳統(tǒng)的高層建筑供配電方式無法滿足人們?nèi)找嬖鲩L的用電需求。1.2 高層建筑供配電方式現(xiàn)代高層建筑供配電線路按一級負荷要求進行供電。又根據(jù) GB500522009 供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范

3、規(guī)定，建筑內(nèi)多為一、二級負荷，干線應(yīng)設(shè)置兩個及以上的獨立 10kV 電源同時供電，對超大型的高層建筑（群）也有取 35kV 電源，甚至 110kV 電源。2 高層建筑供配電線路的選擇原則2.1 滿足機械強度按使用環(huán)境和敷設(shè)方法選擇導(dǎo)線的類型，按機械強度條件選擇導(dǎo)線的截面。由于現(xiàn)代建筑對設(shè)備的要求越來越高，特別是在民用建筑中，導(dǎo)線基本上不會架空敷設(shè)，所以民用建筑電氣設(shè)計中基本不用此種方式選擇導(dǎo)線。2.2 按允許載流量選擇導(dǎo)體的允許載流量，不僅和導(dǎo)體的截面、散熱條件有關(guān)，還與周圍的環(huán)境溫度有關(guān)。在資料中所查得的導(dǎo)體允許載流量是對應(yīng)于周圍環(huán)境溫度為 0=25的允許載流量，如果環(huán)境溫度不等于 25，允

4、許載流量應(yīng)乘以溫度修正系數(shù) Kt。先計算線路的計算電流IC、確定導(dǎo)線類型、線路的敷設(shè)方式、明確環(huán)境溫度、再根據(jù)以上條件查表，選擇導(dǎo)線截面，才能更加科學(xué)的選用適宜的導(dǎo)線，使其絕緣介質(zhì)不燃燒，老化不加速。高層建筑中電線和電纜導(dǎo)體一律采用絕緣層為阻燃型銅芯材質(zhì)。3.建筑供配電線路導(dǎo)線的選擇與設(shè)計3.1選擇合適的導(dǎo)線導(dǎo)線的選用需根據(jù)建筑物實際狀況進行選擇，其安全性導(dǎo)線的截面積和材質(zhì)作為供配電設(shè)計的參考因素。建筑物內(nèi)導(dǎo)線的材質(zhì)通常有鋁和銅兩種。銅導(dǎo)線比鋁導(dǎo)線的價格要高，但銅的安全過載余量和安全性都比鋁線高，故在室內(nèi)布線時得到了普遍的使用。對導(dǎo)線的截面積，切忌根據(jù)各用電器的額定功率計算，而應(yīng)根據(jù)實際功率來

5、計算，這既可以減少導(dǎo)線的截面積，又可以節(jié)約建筑配電線路的成本。選擇合適導(dǎo)線時還應(yīng)注意布線，避免各個線路相互干擾。建筑物內(nèi)擁有各種布線系統(tǒng)，如火警報警消防聯(lián)動系統(tǒng)、供電線路布線系統(tǒng)、辦公室自動化系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)、通信自動化系統(tǒng)等。它們分為弱電系統(tǒng)和強電系統(tǒng)，弱電系統(tǒng)不易受干擾，而強電線路的電磁容易干擾弱電系統(tǒng)，影響弱電系統(tǒng)正常使用。在設(shè)計線路走向時應(yīng)根據(jù)建筑物的實際狀況，在不影響各個線路的情況下進行設(shè)計。3.2配電回路電冰箱、有線電視、電話線等多路管線進入室內(nèi)，這些管線中只有照明線路在頂板輻射之外，其他線路都是鋪設(shè)在地面，會產(chǎn)生線路交叉，由于有些建筑物的墊層較薄，管線一旦交叉之后，在地面墊層很

6、難進行相應(yīng)的處理，而照明線路是將頂棚燈的接線盒進行分線。有些住戶鋪設(shè)地板時，可能會將敷設(shè)在地坪內(nèi)的管線弄斷，影響了建筑物的使用功能。針對這種情況可以將暗敷線路沿板孔、墻縫垂直或平行地面敷設(shè)，可在墻縫中有效解決管線交叉的問題，照明線路在利用墻的拐彎處利用接線盒進行分線。設(shè)計師還可以根據(jù)配電平面圖，了解建筑物中各個分支線路的具體情況，盡量避免線路交叉。3 . 3供配電線路的選擇優(yōu)化模型高層建筑供配電線路選擇時，除了必須滿足安全可靠和技術(shù)要求外，還要考慮經(jīng)濟性。經(jīng)濟性既要節(jié)約投資費，又要減少年運行費。因此，存在一個按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線、電纜截面，從而使供配電線路經(jīng)濟上最優(yōu)。我國目前按最大負荷利用小

7、時數(shù)來查經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線、電纜截面。因此，據(jù)此選擇導(dǎo)線、電纜截面雖經(jīng)濟，但不是最優(yōu)。最優(yōu)經(jīng)濟電流密度還要同時考慮投資費、年運行費和計算年限期末固定資產(chǎn)余值代數(shù)和最小。應(yīng)該根據(jù)導(dǎo)線的不同用途、不用使用情況以及使用方式選擇導(dǎo)線的截面積。無論是根據(jù)何種方式計算出的導(dǎo)線截面，最終都不能低于規(guī)范的要求。在高層建筑電氣設(shè)計中，正確地選擇導(dǎo)線，對于保證高層建筑供配電系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟、合理地運行有著十分重要的意義。對經(jīng)濟電流密度選擇供配電電力電纜進行進一步優(yōu)化選擇，更有助于節(jié)約有色金屬與線路的投資決策，同時也有效地節(jié)約了電能。金屬消耗量和允許電壓損失最小才是高層建筑配電導(dǎo)線截面選擇優(yōu)化的關(guān)鍵要素，通過

8、這兩個要素能達到有效地節(jié)約投資和滿足正常配電的雙重效果，這對高層建筑配電網(wǎng)絡(luò)的工程設(shè)計具有一定的參考價值。4 建筑供配電變壓器選型設(shè)計4.1變壓器的優(yōu)化設(shè)計在了解建筑物電氣系統(tǒng)負荷的情況下，在配電變壓器的選型和設(shè)計過程中，應(yīng)根據(jù)合適的配電變壓器，并根據(jù)建筑物的用電總量調(diào)配建筑物的供電電壓和供電容量。對建筑物實際的電力負荷波動曲線進行計算，制定最優(yōu)的配電變壓器設(shè)計方案，科學(xué)的調(diào)配建筑物用電負荷，盡量使建筑物的電力負荷曲線平穩(wěn)，并達到較高的三相平衡度。移除線路中不必要的電氣設(shè)備和閑置配電容量，這既可以使建筑物的電能得到充分轉(zhuǎn)換和利用，又能降低建筑物的能耗，節(jié)約電能資源。配電變壓器對整個建筑物的供配

9、電系統(tǒng)很重要。變壓器的內(nèi)部有鐵心疊片，它通過交變磁力線內(nèi)部鐵心的磁帶及渦流產(chǎn)生耗損，是其運行過程中產(chǎn)生空載損耗的主要原因。選擇質(zhì)量好的鐵心，能降低變壓器空載損耗，當(dāng)前節(jié)能型配電變壓器有非晶合鐵心變壓器和 S11、S13、S15 等型號的變壓器，改變了傳統(tǒng)意義上 S7 和 S9 疊片式鐵心結(jié)構(gòu)，既降低了磁阻和變壓器運行過程中的空載電流，又提高了變壓器運行的功率因數(shù)，減少供配電系統(tǒng)的線損，提高供電質(zhì)量。4.2變壓器的容量與數(shù)量的選擇合理選擇配電變壓器變電容量與使用數(shù)量，需從配電變壓器的投資費用、使用功能等考慮。建筑配電系統(tǒng)運行負荷功率較穩(wěn)定時，可考慮在合理分配負荷的情況下減少變壓器的設(shè)計數(shù)量，應(yīng)優(yōu)

10、選大容量、節(jié)能型配電變壓器。如建筑電氣系統(tǒng)計算負荷在 3000 kV?A 左右時，宜優(yōu)選 3 臺 1000 kV?A 的變壓器，不要選擇選 6 臺 500kV?A 的變壓器，這既有利于 3 臺變壓器并聯(lián)進行經(jīng)濟調(diào)度運行，又可以降低前者的損耗，提高經(jīng)濟效益。5結(jié)束語本文闡述了建筑供配電的設(shè)計原則，分析怎樣選擇合適的導(dǎo)線和配電回路，探討了變壓器的優(yōu)化設(shè)計和變壓器的容量與數(shù)量的選擇，運用科學(xué)的指導(dǎo)方法，結(jié)合實際建筑物狀況，為建筑供配電提供參考。參考文獻：1呂永躍.建筑供配電線路設(shè)計技術(shù)分析J.中國科技博覽，2012（24）.2葉婷婷.建筑電氣供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計研究J.硅谷，2013（6）.3劉昌明.建筑供配電線路的節(jié)能設(shè)計J.四川建筑科學(xué)研究，2011，37（1）.

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