論超高層建筑電氣設計的關(guān)鍵技術(shù)

　　電氣工程作為建筑項目施工領(lǐng)域的一個(gè)重要支撐，需要有源源不斷的大量電力供應才能夠正常的運行。如和談超高層建筑電氣設計的關(guān)鍵技術(shù)?

　　摘要：建筑電氣是建筑工程施工過(guò)程中的重要組成部分。建筑工程作為我國工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)的能源消耗大戶(hù)，如何從各個(gè)環(huán)節實(shí)施節能減排，對于減少環(huán)境污染和緩解能源緊張的狀況有著(zhù)十分重要的意義。文章針對超高層建筑電氣設計的關(guān)鍵技術(shù)分析進(jìn)心里更詳細的闡述，內容僅供參考。

　　關(guān)鍵詞：超高層;建筑電氣設計;關(guān)鍵技術(shù);分析

　　1前言

　　隨著(zhù)國家經(jīng)濟的快速發(fā)展和人們利用科技開(kāi)發(fā)能源的能力不斷提升，社會(huì )的發(fā)展對能源的需求也在不斷的增加，而有限的資源和無(wú)限的需求以及不斷提升的資源開(kāi)發(fā)能力，使得人們逐漸意識到能源危機的迫近，從而使得節能意識逐漸成為現階段人類(lèi)發(fā)展的共識。電氣工程作為建筑項目施工領(lǐng)域的一個(gè)重要支撐，需要有源源不斷的大量電力供應才能夠正常的運行。在國家倡導構建節約型社會(huì )，紛紛出臺各種相關(guān)政策的同時(shí)，人們也被逐漸引導著(zhù)積極的參加社會(huì )節能減排活動(dòng)。

　　2變壓器的電氣節能分析

　　由于民用35kV以下多以雙繞組變壓器為主，所以本文以雙繞組變壓器為研究對象，提出變壓器的節能電氣設計方法。

　　2.1節能型變壓器的選擇

　　GB20052-2013《三相配電變壓器能效限定值及能效等級》中對三相10kV電壓等級，容量30kVA～1600kVA范圍內的油浸式變壓器及容量30kVA～2500kVA范圍內的干式變壓器的能效等級進(jìn)行了詳細的劃分。其中1級為節能效果最好、自身功率損失最低的產(chǎn)品，符合我國變壓器設備節能的最高水平。在設備的實(shí)際選擇中，不管所選用的設備類(lèi)型是油浸式還是干式都應達到限定標準中的最低要求即第3級標準。而要使變壓器達到節能標準，則兩種類(lèi)型設備的相關(guān)功率損失指標都不應高于限定標準中的第2級。電工鋼也叫做硅鋼片是變壓器中普遍采用的軟磁金屬材料，而非晶合金是目前最有可能替代電工鋼的金屬材料，相比之下，非晶合金的有著(zhù)良好性能指標，在導磁、抗腐蝕、磨損、強度、電流通過(guò)率等方面優(yōu)勢明顯。若以熱軋硅鋼片單位損耗定為100%，則采用冷軋工藝處理后的產(chǎn)品其單位損耗只有32%，非晶合金僅為7%，所以在變壓器中采用非晶材料已被國際公認為變壓器未來(lái)發(fā)展的方向。目前，在非晶合金變壓器的使用過(guò)程中，往往會(huì )出現在設備運行的最初幾年里節能效果非常明顯，但隨著(zhù)設備運行時(shí)間的逐年增加節能效果逐漸減弱的情況。該問(wèn)題的出現為非晶合金變壓器的發(fā)展帶來(lái)了瓶頸，只有解決設備的使用穩定性，才能得到市場(chǎng)的認可，最終使產(chǎn)品得到客戶(hù)的信賴(lài)。非晶合金變壓器從90年代至今的二十多年中發(fā)展迅速，特別在民用配電領(lǐng)域的使用比例逐年增大，年增長(cháng)率超過(guò)兩成。由此預測，隨著(zhù)非晶技術(shù)的不斷突破與成熟，必將對該領(lǐng)域的發(fā)展帶來(lái)顛覆性的影響。

　　2.2變壓器容量與臺數的判定

　　變壓器容量的選擇不應僅僅考慮其在運行中的經(jīng)濟性，應該更加綜合的考慮整個(gè)運行周期所產(chǎn)生的費用，根據用戶(hù)的具體需求，選擇適應用戶(hù)使用的變壓器容量。變壓器臺數的選擇方法需要求出不同臺數變壓器的節電效果、經(jīng)濟效益、社會(huì )效益，然后進(jìn)行比較，選擇最佳變壓器的最佳臺數。

　　3超高層建筑電氣設計的關(guān)鍵技術(shù)分析

　　3.1超高層建筑電氣設備中配電站與避難層技術(shù)

　　建筑高度高是超高層建筑最主要的特點(diǎn)，在該特點(diǎn)的影響下，設計人員必須要重點(diǎn)考慮電氣設計的供電半徑。一般情況下，電氣設計中，低壓出線(xiàn)柜到末端配電箱的最佳長(cháng)度應該控制在120m之內，并按照超高層建筑總電壓5.0%的比例確定低壓供電線(xiàn)路的要求。同時(shí)在設計中，需要采用分區域設計的方法處理變配電站，按照不同的功能清苦情況，對供配電站各個(gè)功能區進(jìn)行劃分，包括地下區負荷中心、超高區負荷中心等。高壓配電室一般會(huì )設置在超高層建筑底部，而在建筑空間面積足夠的情況下，可以設置獨立變電站。在設計避難層中，需要充分考慮不同樓層人員的求生需求，其中第一個(gè)避難層與地面之間的高度要小于等于50m，以后所有避難層與前一個(gè)避難層之間的高度都應該小于50m。在供電系統設計中，所有避難層的交直流電采用單獨供應的方法，保證供電穩定性。

　　3.2超高層建筑電氣設計中應急照明系統設計

　　超高層建筑電氣設計中的應急照明系統，必要充分靠考慮避難層照明的需求，因此在設計中，應該選擇平均照度值大于等于3lx的燈具;而對于避難層走廊等特殊位置，所選擇的照明系統燈具水平照度值應該大于等于5lx。對于具有特殊要求的應急照明層，其避難區、疏散走道的平均照度值應該大于等于10lx。而如果超高層建筑裙樓為大型商場(chǎng)，則需要采用一級負荷供電系統，保證照明供給水平。

　　3.3應急電源與備用電源設計

　　考慮到超高層建筑具有高度高、人員密集的特點(diǎn)，疏散時(shí)間較長(cháng)。因此為了進(jìn)一步保證居民的生命安全，除了要配置可靠的市電電源外，還需要在建筑內設置一組柴油發(fā)電機組，作為面對突發(fā)事件時(shí)的應急電源。在設計過(guò)程中，相關(guān)人員必須要重視以下幾個(gè)問(wèn)題：(1)由于超高層建筑中的主要負荷量較大，因此正常的電源在斷電之后需要在較長(cháng)的時(shí)間內持續供電，因此需要配置具有穩定功率的柴油發(fā)電機組作為應急電源。(2)建筑內電子信息系統機房需要設置柴油發(fā)電機電源，保證能隨時(shí)滿(mǎn)足建筑空調、制冷設備等重要電氣設備運行要求。(3)在使用柴油機組過(guò)程中必須要認識到建筑高度因素的影響，要設置不同的柴油機組，并且接地方式要與市電電源保持一致。

　　3.4合理選擇供電電壓、電源

　　在超高層建筑中選擇供電電壓、電源的時(shí)候，必須要根據建筑負荷分析與用電容量等情況進(jìn)行確定，一般可以按照1級負荷分級進(jìn)行確定。同時(shí)，為了保證整個(gè)電氣設計具有可靠性與安全性，在電氣設計中可以至少選擇兩個(gè)電源供電方法，并且兩個(gè)電源之間的運行電路聯(lián)系不密切，保證在一條電路出現故障后，另一條電路也能完成正常供電。在電氣設計中，需要根據建筑電氣設備的不同功能以及用途，確定項目變壓器總裝機容量情況。一般而言，超高層建筑中的1、2級負荷在總用電負荷中所占的比例較大;建筑規模越大，其用電量越多，所產(chǎn)生的電壓需求量也會(huì )有所增加。因此在設計階段，應該對本地區市政電網(wǎng)進(jìn)行咨詢(xún)，在了解本次工程項目電源電壓等級后，再做出比較選擇。

　　4結束語(yǔ)

　　在進(jìn)行超高層建筑電氣設計時(shí)，應該要滿(mǎn)足多種需求，需要綜合考慮實(shí)際的經(jīng)濟效益與建筑電氣設計中的節能措施，保證通過(guò)合理科學(xué)的方式實(shí)現減排的目的。

　　參考文獻：

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