時間：2023-02-06 11:53:36
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目前，隨著我國社會主義市場經濟的不斷發展與人民生活水平的不斷提高，民用建筑中居民用電量越來越高，我國目前的狀況還無法與國外發達國家相比，因此，供配電設計人員應該意識到其中的差距，有責任將設計做到更加經濟、合理、實用，讓有限的資金充分發揮出其應有的作用。多年來，由于在民用建筑小區供配電設計中存在的不合理性，導致國家電能出現大量的消耗與浪費現象，同時更使得居民的電器設備使用年限縮短。當然，困擾我國民用建筑用電問題的還包括由于我國工業水平的提升與國民經濟水平的增長而導致的能源匱乏。在民用建筑供配電設計中還應注意節能策略的研究。
1 民用建筑供配電設計中常見的問題
近年來，由于很多很多民用建筑供配電的設計者缺乏對設計原則的理解，以及在一些規范條文理解上存在的差異，導致設計非常不合理，最終出現過分浪費、投資消耗過高、給居民帶來安全隱患、使用不方便等問題。在民用建筑供配電設計中主要會遇到如下問題。
1）缺乏對相關規范的了解。我國《10kV及以下變電所涉及規范》中明確做出規定：變配電房不能設置在浴室、經常積水的地下室、廁所等地方，并且也不能與這些場所相毗鄰。一般而言，民用建筑小區住宅樓在設計時通常將電配電房設計在一層，樓上的衛生間位置設置局部夾層。但是這種設計通常會由于屏蔽性能差、降噪處理措施不到位等原因而導致樓上住戶的頻繁投訴。我國于2011年最新頒布并實施的《住宅建筑電氣設計規范》中明確規定：當配變電所設在住宅建筑內時，配變電所不應設在住戶的正上方、正下方、貼鄰和住宅建筑疏散出口的兩側，不應該設置在住宅建筑低下的最底層。這些規定都比較明確的要求住宅樓下不能設置變配電房。
2）供電設備的設置不符合規范。根據我國《民用建筑電氣設計規范》中規定：當消防用電負荷為二級并采用交流電源供電時，宜采用雙回路樹干式供電，并按防火分區設置自動切換應急照明配電箱。當采用集中蓄電池或燈具內附電池組時，可由單回線路樹干式供電，并按防火分區設置應急照明配電箱。但是，在實際設計中，由存在著在理解上的偏差，民用建筑供配電設計人員、民用建筑的審查人員、校對人員經常會要求在住宅樓消防電梯前室的一兩個應急燈也要求單獨設置雙電源切換箱。從設計的經濟性考慮，這樣做很明顯比較浪費。如果在民用建筑的每一層的每個防火分區都設置應急照明配電箱，那就更不合理了。
3）選擇電纜及導體截面時考慮欠周全。在民用建筑供配電設計中，很多設計人員在對電纜及導體的截面積選擇進行設計時，通常只對負荷計算出的電流滿足要求即可，根本不考慮用電設備的端電壓，遠距離供電。例如：在高層民用建筑中的電梯、建筑屋頂的小風機等設備。由于電能在傳輸過程中存在線路的電壓損失問題，當電能傳輸到用電設備端時，此時的電壓已經無法滿足電壓的偏差與電機啟動的要求。我國《供配電系統設計規范》中明確規定：對用電設備端電壓的偏差允許值的要求為：電動機為±5%，一般工作場所的照明為±5%，而對于那些遠離變電所的小面積一般工作場所的照明、應急照明、道路照明、警衛照明等為+5%、-10%。而對于其他用電設備而言，如果沒有特殊的規定，則應為±5%。
2供配電系統設計中的疑難問題
2.1防雷與接地
防雷與接地問題是供配電系統設計中的一大重點，也是難點。當下，主要的防雷設備有：接閃器和避雷器，其中，前者直接接受雷擊，避雷針是接閃器上接受雷擊的金屬，如果是金屬線接受雷擊，則被稱之為避雷線；如果是金屬帶接受雷擊，則被稱之為避雷帶。后者在實現防雷功能時需要與相應的被保護設備并聯，裝設在設備的電源側。在雷雨天氣，線路上出現雷擊過電壓時，避雷器的火花間隙將會被擊穿，過電壓通過避雷器對大地進行放電，有效的保護了各種電氣設備，閥式和排氣式是兩種主要的避雷器型式。架設避雷線是主要的防雷措施之一，但存在造價高的缺點，對于35kV的架空線路來說，通常只在變配電所的進出段架設避雷線。而對于10kV及以下的線路來說，裝設避雷線的成本太高，通常不予架設。室外配電裝置的防雷一般都是通過裝設避雷針來實現的。另外，如果變配電所所處位置附近存在較高的建筑物，建筑物上的防雷設施能夠對變配電所實施保護，就無需再單獨為變配電所設置防雷保護。在高壓側裝設必要的避雷器，其主要目的是為了保護主變壓器，防止雷電沖擊波入侵到變配電所中。對于接地來說，當設備和裝置正常運行時，接地線中是沒有電流流過的。當設備發生故障時，接地線中會流過接地故障電流。接地線與接地體一起構成了接地裝置。
2.2供配電系統的抗干擾設計
工業工程中供配電系統不斷實施自動化，計算機系統、PLC系統等的使用會對電力系統造成了干擾，其中的電氣功能模塊有可能無法正常工作，最終導致整個系統的故障。另外，這些干擾信號還會通過感應、傳導等方式進入到二次設備中，一旦干擾水平超過了電子設備的耐受能力，這些設備將會出現不正常動作。由于干擾信號的產生和對系統造成的干擾都十分復雜，因此解決起來也十分困難。
首先，對于變配電所系統來說，在干擾作用下，各類開關設備和測量系統的安全可靠性都會受到影響。變配電所系統中的常見干擾有：電源干擾、線路干擾以及電磁干擾等。頻率和電壓的干擾是電源引入產生的干擾，解決電源干擾的主要措施有：變壓和穩壓，整流和濾波等，這樣不僅能夠降低集中供電的危險，公共阻抗與公共電源間的耦合也會得到緩解，有利于電源的散熱。
同時，對于交流電的引入線，應該采用通導率較大的粗導線，采用雙絞線作為直流輸出線，合理設置配線的長度。需要對電源設置相應的監視電路，其功能是對電源電壓的瞬時短路和瞬間壓降以及各種干擾進行監視。在變壓器的進線側需要安裝避雷器，另外還需要利用避雷針和避雷線形成避雷網。對傳輸線路的干擾來說，在長線傳輸過程中發生單相接地故障、或是外界干擾線號的侵入、不合理的中性點設置等都會產生干擾信號。對傳輸過程中出現的干擾進行抑制，首先是選擇合適的傳輸線，一般選擇同軸電纜及雙絞線，其中，前者的組成
包括一根空心的圓柱導體以及內導線，并且兩者與外界之間需要通過絕緣材料隔離開來。這種電纜的優點在于具有較強的抗干擾能力和穩定的數據傳輸特性，并且價格較便宜。后者被封裝于絕緣外套中，形成一種傳輸介質，其構成的環路改變了電磁感應的方向，能夠抵抗電磁干擾。其次是采用在線監測技術抗干擾。將各種保護，如：過電流保護、零序電流保護等裝設在檢測設備上，對線路的絕緣狀況進行檢測。在抑制電磁干擾上，可以采用屏蔽和接地抗干擾兩種措施。良好的接地保護能夠實現電流經過地線阻抗時產生的感應電壓的消除，防止磁場和電位差造成的影響。對于干擾的抑制來說，接地是最為重要的方法，另外，與屏蔽相結合能夠抵抗大部分的電磁干擾問題。
3 總結
總之，隨著民用建筑的不斷完善與發展，供配電設計作為其中的一項重要內容必須引起設計人員的高度重視，設計必須規范，考慮電氣未來飛速發展的趨勢，努力實現民用建筑供配電設計的經濟性、穩定性、可靠性、安全性。
中圖分類號： N945.23 文獻標識碼： A 文章編號：
一.前言
近些年來，我國的科學技術水平有了長足的進步，經濟得到繁榮，經濟實力的支撐，和各種核心技術的突破，為我國醫療衛生事業的迅速發展提供了強有力的經濟動力和技術支撐，人們生活質量得到改善的同時，也對我國的醫療衛生條件和服務水平有了更多的關注和重視。這些年來，雖然我國的醫療衛生條件有了很大的發展和進步，但是，從總體而言，我國醫療建筑設施的老化情況嚴重，比如供配電系統陳舊，不完善，安全隱患多等，同時，醫療建筑設施的老齡化要遠遠落后于我國醫療設備和醫療技術的突破，隨著醫療設施的專業化和特性要求，對整個醫院的設施系統都有了更高的要求，大型綜合型醫院的供配電系統是整個醫院正常運轉的基礎環節，做好供配電系統的設計，不僅僅有助于提高醫療服務水平，提保證醫療質量，同時，有助于節約各種能耗，有助于維護系統的安全。
二.大型綜合醫院供配電系統設計分析
1.供配電形式設計和選擇
（一）重要手術室、重癥監護等涉及患者生命安全的設備及照明用電是一級負荷特別重要負荷，采用兩路電源再加應急電源供電，并且嚴禁其他負荷接入應急供電系統。
（二）急診部、監護室、手術部、分娩室、嬰兒室、血液病房的凈化室、血液透析室、病例切片分析、磁共振、介入治療用CT及X光機掃描室、血庫、治療室及配血室的電力照明用電，培養箱、恒溫冰箱，走道照明用電，百級潔凈度手術室空調系統用電、重癥呼吸感染區的通風系統用電，是一級負荷，采用兩路電源供電（一路電源發生故障，另一路電源自動切換保障供電連續）。
（三）一般診斷用CT及X光機用電，客梯用電、一般手術室、病房、照明用電，是二級負荷，采用兩回路供電。
（四）大型重要醫療設備的供電應由變電所單獨的回路供電，其供電系統應滿足設備對電源內阻的要求。大型醫療設備瞬時的沖擊電流大，產生的瞬時壓降大，給大型醫療設備供電，由變電所引出單獨回路供電，可以保證線路的壓降控制在一定范圍，而且減少對其他設備的影響。醫療設備對電源壓降有具體要求，體現在為電源壓降指標和電源內阻指標，需要全面考慮供電回路的電阻和阻抗，滿足大型醫療設備對內阻的要求。
（五）醫院消防負荷，根據醫院建筑分類而定，醫院建筑要是一類高層消防負荷為一類負荷，其余醫院消防負荷是二級負荷。消防設備兩路電源供電，均在末端自動切，換疏散誘導照明采用雙回路末端互投并自帶蓄電池供電。
2.照明設計和照度選擇
設計中應注意醫療功能性用房照明的特殊要求。診室、病房、急診觀察室、治療室等處采用高顯色熒光燈，以便于觀察病人的情況。色溫在3500K左右，病房、急診觀察室、治療室等處的頂燈采用漫反射型燈具，以減少眩光。在病房建議用間接照明，手術室、手術部清潔走廊、傳染科、污物、污洗等處與業主結合確定是否設置紫外線燈。對特殊場所的照明應采取不同方式：磁共振掃描室、理療室、腦血流圖室等需要電磁屏蔽的地方，燈具采用了直流電源；測聽室的照明采用白熾燈；眼科暗室用可調光的白熾燈。
3.接地保護設計
（一）大型綜合醫院接地系統設計中，醫療設備發生漏電會危及人們的生命，因此，對醫院的電氣安全提出了更高的要求，TN-C系統嚴禁用于醫療場所的供電系統中，一般采用TN—C—S系統，但是對于任何一個建筑單體在電源進戶后，電源中性線和接地保護PE線嚴格分開，不再重合。醫院接地系統在做好每個建筑物的總等電位聯結后，對醫院的一些特殊場所，如手術室、重癥監護病房、血液透析室、病房帶淋浴的衛生問等做好局部輔助等電位連接，這是醫院接地系統的一個特點，不能疏忽。用于維持生命、外科手術和其他位于“患者區域”內的醫院用電氣設備和系統供電回路均應采用醫療IT系統，例如進行心臟手術的設備其正常泄露電流不得大于10mA,發生第一個接地故障時其泄露電流不得大于50 mA,因通過病人心臟的電流如超過50 mA可導致病人心室纖顫而死亡，為此需要嚴格限制第一次故障電流。主要措施是在手術室或其鄰近處安裝一臺1：1的隔離變壓器，其二次回路不接地，以IT系統供電，保障人生命安全。
（二）在整個大型綜合醫院的供配電系統設計中，筆者發現，在這些醫院的診療設備中，都帶有很多的計算機和微處理器，因而也對整個供配電系統中的基準電位的穩定性有著更為嚴格的要求。在供配電系統設計時候，對這個基準電位既可以設計為懸浮，也可以設計為接地，但是為了防止發生漂移，一般在設計過程中，會將基準電位設計選擇為大地。同時將接地值嚴格控制在1 Q以下，如此，就要在設計過程中，將電氣設備附近設計專用的電子信號接線盒，一般而言，多采用16—25mm2多股銅芯線穿絕緣管由建筑物的接地體直接引來。在大型綜合醫院中，病房里，病床的上方都會設計一個供氧吸引和電源插座的綜合線槽，并在線槽的板面上設計專門的接地端子，也就是信號接地的端子，有著十分有效的接地保護效果，但是，在醫院供配電系統設計實際操作過程中，由于信號地使用具有一定的隨機性，固定性較差，因而，一般可以采取樹干式垂直連接醫院系統中的信號接地端。
4.節電設計
大型綜合醫院能耗較大，因此，要做好整個醫院的節電設計，這不僅僅是進一步優化整個大型綜合醫院供配電系統的必要舉措，也是我國醫療衛生行業發展的必然要求。同時，在我國面臨嚴重的資源能源危機的情況下，加強對醫院的節電設計，可以有效降低醫院運行的成本，減輕患者的醫療負擔，有助于推進我國和諧社會的進程。
在醫院建設期間，在進行整個醫院的供配電系統設計時候，要從我國節能等各個方面的相關法律規范和政策方面進行考慮，比如可以實施綠色照明，如此，有助于節約照明用電，減少各種能耗，降低污染，提高醫院照明的優質高效。在設計過程中，可以使用新型的，節能效果很好的電子鎮流器，三基色熒光燈等，在進行供配電系統設計時候，可以選擇一些直管式高功率的燈具，同時，選擇的燈具敞開覆蓋面積要盡可能的寬泛，要具有很強的反射率。
在整個供配電系統設計時候，要選擇好各種節能電器產品，比如節能型變壓器，高低壓電氣開關，繼電器、接觸器等。并根據功率的不同，實施分級補償措施，就地實施補償。在電能的計量上，可以據實際情況，實施分級計量，并結合成本的有效核算，加強對整個供配電系統中電能的控制和使用。
三.結束語
雖然我國的大型綜合醫院在供配電系統設計中依然存在著一些問題和缺陷，但是，隨著我國經濟實力和科學技術實力的進一步增強，將會為我國的醫療衛生事業的發展奠定更為堅實的發展基礎，為了保證大型綜合醫院的正常運轉，提高醫院服務水平和服務質量，可以實施獨立的供配電系統，同時，要進一步完善各種應急措施，比如設置應急的電源，如此，可以在發生一些突發事件時候，保證醫院的供配電能夠正常進行，對人們的生命形成更強有力的保證。在進行醫院的供配電設計時候，要充分考慮到醫院建筑供電要求高，供電負荷復雜的特點，要在綜合考慮整個醫院的器械設備和功能的基礎上，采取有效的設計工藝，嚴格設計流程，在醫院相關各個部門共同的配合下，加強雙方的溝通，保證供配電設計能夠充分滿足醫院各方面的需求，同時，要在實踐中，不斷促進整個醫院供配電系統的優化。
參考文獻：
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[3]段晉晉 現代醫院手術室供配電系統設計與研究 [期刊論文] 《科技風》 -2011年2期
[4]戴德慈 王磊 崔曉剛 醫院建筑一級負荷供配電設計的技術措施 [期刊論文] 《智能建筑電氣技術》 -2010年3期
1 引言
隨著電力系統自動化程度的不斷提高，建筑物供配電的自動化程度也逐漸得到加強。建筑物供配電作為電力系統的一部分，是負責終端用戶的最近部分，因而建筑物供配電服務質量的高低直接影響著電網服務質量的高低。建筑物配電網的監控系統能夠將建筑物線路參數遠傳到監控中心，有效監視供配電情況與電能使用情況。在出現故障后，監控中心能夠及時做出決策，遠動某些現場設備，減少事故影響的面積?？梢?，線路參數的準確獲取，開關控制量的準確交互是監控系統正常、有效運行的基礎與關鍵。
本論文主要針對建筑物變配電特點對其智能化變配電工程進行設計與應用方面的探討，以期從中能夠找到合理有效可靠的變配電設計方法與模式，并以此和廣大同行分享。
2 智能變配電系統概述
提高供電可靠性、檢測和改善電能質量、提高配電系統的運行經濟性、減少和縮短設備檢修和停電時間和范圍、優化網絡結構和無功分配、提高整個配網的管理水平和計算機應用水平，提高工作效率，用技術手段改善用戶服務水平，提高服務質量，提高企業的現代化管理水平，為領導的科學決策服務。
根據高低壓供配電系統的特點，提供多種風格系統操作界面及符合行業規范的軟件功能模塊；具有實時數據采集、一次接線圖顯示與操作、參數設置、事件報警/記錄遙控閉鎖操作、曲線/棒圖、統計分析、報表打印等。針對低壓配電系統回路多、柜型復雜的特點，提供模塊化的多級樹裝圖形菜單及形象化的各種抽屜柜/固定柜一次系統圖界面；同時提供電能分類管理、故障智能分析設備維護計劃、負荷分析、設備檔案等功能模塊。
現場總線是近年來自動化領域中發展很快的互連通信網絡，具有協議簡單開放、容錯能力強、實時性高、安全性好、成本低、適于頻繁交換等特點。目前，國際上各種各樣的現場總線有幾百種之多，統一的國際標準尚未建立。較著名的有基金會現場總線(FF)、HART現場總線、CAN現場總線、LONWORKS現場總線、PROFIBUS現場總線、MODBUS、PHENOIX公司的INTERBUS、AS-INTERFACE總線等。
智能化配電系統就是通信網絡把眾多的帶有通信接口的中、低壓開關和控制設備與主計算機連接起來，由計算機進行智能化管理，實現集中數據處理、集中監控、集中分析和集中調度的新型配電系統。智能化配電系統一般由主計算機、通信網絡、智能化開關和控制設備三部分組成。
3 建筑物智能變配電工程智能設計
3.1 智能變配電系統總體架構
系統的設計思想：整個系統采用分布式控制，分為上、下兩層：上位控制機(上位機)和下位控制單元(下位機)。下位控制單元，即以MSP430為核心的電表單元，它對各種信息進行實時采集。上位機可以主動地向下位控制單元請求數據和發送命令，并完成對系統參數的記錄、各儀表信息的記錄、報警信息的記錄、報表的生成打印等數據庫的管理。上位機和下位控制單元之間是通過PROFIBUS總線相連。
由于智能從站節點是PROFIBUS-DP網絡的一部分，因此，總線系統軟件分為主站軟件、智能從站軟件和監控軟件三個部分。PROFIBUS-DP網絡是引進Siemens公司的成套設備，一類主站S7-300和S7-400使用Siemens公司提供的創建可編程邏輯控制程序的標準軟件STEP7，使用梯形邏輯圖進行軟件編制。監控軟件使用Siemens公司的支持分布式系統結構的監控軟件SIMATIC WinCC。智能從站節點的中央處理器是INTEL系統的單片機MSP430，采用單片機C++高級語言。
3.2 智能變配電系統電氣硬件的選擇
3.2.1 變壓器的選擇
（1）變壓器臺數的確定
變配電工程中，變壓器臺數的選擇與供電范圍內用電負荷大小、性質及重要程度有關。
①有大量的一、二級負荷，負荷達到200kw以上，選擇兩臺變壓器；
②三級負荷一般選擇一臺變壓器，負荷較大達到100kw以上時，選擇兩臺；
③季節性負荷或晝夜負荷變動較大，依據最大負荷，按以上方式確定變壓器臺數；
④有較大的沖擊負荷，可單獨設變壓器為其供電。
（2）變壓器容量的確定
①單臺變壓器時，其額定容量SN應能滿足全部用電設備的計算容量SC，并考慮負菏發展保留一定的冗余，應滿足SN≥(l.15-1.4) SC；
②兩臺變壓器且任一臺變壓器單獨運行時，其容量應滿足SN=(0.6-0.7) SC；同時應滿足全部一、二級負荷SC(I+II)的需要SN≥SC(I+II)；
③單臺變壓器容量一般不大于1250kVA-2000kVA。
3.2.2 開關電器的選擇
開關電器主要包括斷路器、熔斷器、隔離開關和負荷開關，其選擇即要保證開關電器正常時的可靠工作，還應保證系統故障時能承受短時的故障電流，同時應滿足不同的開關電器對電路分段能力的要求。具體選擇原則如下：
（1）正常條件下，開關電器額定電壓UN及其裝設處額定電壓UWN應滿足UN≥UWN；
（2）正常條件下，開關電器的額定電流IN及其裝設處的計算電流IC應滿足： IN≥IC；
（3）動穩定校驗，開關電器極限通過電流峰值Imax及安裝處三相短路沖擊電流Ish滿足：
Imax≥Ish；
3.2.3 導線的截面選擇
導線截面選擇過大不僅會增加有色金屬的消耗量，還會增加投資；截面選擇過小，則導線中的電壓和電能損耗加大，使電能傳輸質量和運行經濟性變差。其選擇應符合如下條件：線纜應滿足正常負荷下的長期運行條件；應能承受故障時故障電流，尤其是短路電流；應滿足線路電壓損失的要求；應滿足機械強度的要求；應考慮線路的經濟運行。
通常導線截面可以按導線載流量、電壓損失、短路熱穩定校驗及經濟電流密度進行選擇。對于中壓線纜，由于距系統較近，其主要問題是熱穩定問題，因此一般用熱穩定條件來確定導線的截面；對于低壓線纜，其負荷電流相對較大，線路的主要問題是能否長期承受工電流，故一般按導線載流量條件選擇截面；對于負荷電流小，但傳輸距離長的線纜，通常按電壓損失作為選擇導線截面的條件。
4 結語
建筑物變配電系統目前已經成為了建筑電氣工程系統設計與施工的主要內容，隨著電力電子技術的發展，智能變配電系統已經成為了建筑物變配電工程設計的主流，本論文針對當前智能變配電工程的發展趨勢，詳細分析探討了智能變配電工程的體系架構及其硬件系統的選型設計，對于進一步提高建筑物變配電系統的智能設計與應用水平具有一定借鑒意義。
參考文獻：
[1]豐海濤.電力網監測系統設計[D].山東:山東科技大學,2007.
建筑供配電系統的可靠性對于建筑物中所安裝的各種電氣設備的安全運行具有直接的影響力。作為電力系統為建筑物用戶提供電能的重要環節，其是與用戶的電氣設備直接連接的，主要處于電力系統的末端，其運行的可靠性除了來自于供配電系統本身之外，還與外接電源存在著直接的關聯。因此，要確保建筑電氣供電系統的安全運行，對于相關的特征量要多重角度考慮，實現電氣供配電系統的優化運營。
一、建筑電氣供配電系統的可靠性
在電氣設計中，供配電系統的可靠性是確保系統安全運行的重要環節。其是對于建筑物中的配電模式進行評估，根據評估指數以及運行中的常用供電模式來檢測運行中所存在的問題，并按照供電運行的需求提出新的設計方案。對于供電可靠性的要求，可以根據建筑供電需要將電力負荷分別為三個級別，即一級負荷、二級負荷和三級負荷。建筑消防設備一般會采用一級負荷，比如建筑物中的消防控制室、自動報警裝置以及應急照明系統，包括消防電梯和消防水泵等等，都要采用一級負荷。在建筑電氣供配電系統中所采用的一級負荷是非常重要的負荷，其主要用于建筑物中的各種安全設施。比如送風機和排風機以及污水泵等等，都要采用一級負荷，在電源的設置上，還要增設應急電源。通常情況下，應急供電系統屬于是重要的負荷供電，在設計中往往會采用柴油發電機組供電或者使用緊急電力供給（Emergency Power Supply，簡稱“EPS”）
二、建筑電氣供配電系統設計方案
（一）供電電源
在一些建筑物中，有大量的一級負荷、二級負荷存在，其作用都是為了提高建筑物的安全使用率。以高層建筑物為例，為了能夠維持建筑物持續用電，往往會安裝兩臺以上的變壓器，還有一臺柴油發電機組。在發電啟動要求上，當兩臺發電機的進線回路都無法供電的時候，就要啟動柴油發電機以為建筑物提供應急電源。當兩臺變壓器和一臺應急柴油發電機處于不并列運行狀態的時候，為了提高用電設備的使用率，兩個電源采用統同級電壓供電，相互備用。但是，由于各地區的用電需求不同，所以適當地調整電壓供電。這兩種電源可以是各自獨立供電，但是多數情況下都是搭配供電的。這就決定了電網的電源進線也都是非獨立的。當二級負荷容量較大的時候，就需要由兩回線路持續供電。這種發電機組合也存在著運行上的弊端。為了提高建筑供配電系統的供電可靠率，可以在建筑施工中，就對于該系統的設計加以完善，以實現供配電優化。
（二）供配電系統設計
按照民用建筑電氣設計規范，為了使供電系統能夠滿足一級負荷供電要求或者二級負荷供電要求，通常情況下要求采用兩路同時供電的方式，即當其中的一路供電因故障終端之后，就需要其他的線路滿足繼續供電要求。如果是10千伏供配電系統，最好是選取放射式接線方式，配電的級數不可以超過兩級當然根據地理環境以及特殊需要，也可以選擇使用環式或者是樹干式的配電系統接線設計?；芈贩派涫街鹘泳€見圖1。
回路放射式供配電系統由專用的三級負荷設備配電，當由于故障而中斷供電的時候，會很長之間以內都無法供電。如果此時備用電源也無法正常工作，可以選擇采用二級負荷供電，其優點在于，斷電時間由備用電源的切換時間來確定。如果電源是獨立使用的，最宜采用一級負荷供電方式，供電的中斷時間由獨立備用電源的切換時間來確定。
三、電氣供配電系統的可靠性計算方法
確定供配電負荷等級，用電負荷的可靠性是非常重要的因素。根據設計規范針對不同的用電負荷需要采用不同的設計方案，并進行可靠性計算。
在可靠性計算中，年平均故障時間為年故障率與年平均修復時間的乘積，用公式表示為：
成功運行概率與每年的平均故障時間相對應，因此，固有可用度可以通過以下的公式直接反應出來，即：
供配電系統元件組合包括串聯和并聯兩種，在對供配電系統的可靠性指標進行計算的時候，元件的故障率被設定為常數，即其不可以隨著時間的變化而有所改變。故障發生后，并不會影響到其他的元件正常工作，所修復的時間呈現出指數分布的趨勢，而且元件的運行時間要長于因故障而停止工作的時間。
元件的串聯見圖2。
元件選擇使用串聯接的方式，會提高供配電系統的故障率，年平均故障時間也會相對延長，從而使系統的可靠性降低。
元件的并聯見圖3。
相比較于元件的串聯而言，并聯元件的供配電系統可靠性相對較高，其不但可以降低故障率，而且縮短了每年所發生故障的時間，
計算使用的可靠性數據見下表。
四、建筑供配電系統可靠性分析實例
（一）備用發電機低壓母線處切換的供配電系統
圖 5 低壓母線處切換計算模型
變壓器器供電并聯于發電機供電，在單回路電源的進線供電以及備用發電機的運行可靠性并不是很穩定，但是實施兩個電源的切換，大大地提高了可靠性，使年平均故障率下降了0.00356小時。大于600安培的低壓雙電源切換為0.051123小時，低壓母線雙電源切換為0.037954小時，包括電纜和接頭在內的配電線路電源切換為0.006232小時。
（二）在用電負荷末端切換的變壓器和備用發電機構成的供配電系統
通常而言，處于供配電系統末端的雙電源切換電流小于600安培。本實例為變壓器供電與發電機供電并聯，實現了年平均故障率下降，故障時間也相應地縮短很多，從原有的2.668854小時下降到0.004544小時。所縮短的故障時間已經大大地低于雙電源切換的年平均故障時間。供配電系系統的年平均故障時間也有所下降，從2.669673小時下降到0.497023小時?？梢?，建筑電氣供配電系統末端的可靠性有所提高。
對于電力系統的某個線路連接采用并聯冗余的方式，可以使用低壓雙電源切換開關，冗余后即便年平均故障為0，在計入低壓雙電源切換開關的同時，也要將低壓雙電源切換開關的年平均故障時間降到低于冗余前的時間，以提高系統的可用度。
值得一提的是，在國外的一些建筑電氣供配電系統設計上，一般不會選擇使用對電纜以及斷路器的并聯冗余以實現供配電系統的末端切換，因為按照有關參考數據，并實施技術評估方法進行計算，實施這種末端切換的方式并無法有效地提高供配電系統的可靠性。
結語：
綜上所述，電氣設計的目的是要滿足供配電系統的安全可靠性。為了使建筑電氣符合滿足建筑用電需求，就要根據實際需求開展供配電電路設計工作，以提高電氣設備的技術可靠性。
參考文獻：
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[2]葉充.建筑供配電系統可靠性評估與思考[J].建筑電氣，2011（06）.
關鍵詞：供配電；負荷；火災；設計
一、電力負荷等級劃分及供電要求
（一）負荷分級
由于不可能對所有的用電單位和用電設備都采取相同的供電措施，所以供配電設計應首先對用電單位和用電設備進行負荷分級。負荷分級應根據用電單位（即電能用戶）和用電設備的規模、功能、性質及其在政治、經濟上的重要性進行確定。國際上普遍的做法是將負荷按應急電源自動切換的允許中斷供電時間劃分為0s、小于0.15s、0.5s、15s和大于15s五個級別，而我國則是沿用前蘇聯的做法，按用電單位或用電設備突然中斷供電所導致后果的危險性和嚴重程度分為一、二、三級。另外人防工程負荷分級中用電負荷應分別按平時和戰時用電負荷的重要性、供電連續性及中斷供電后可能造成的損失或影響程度分為一級負荷、二級負荷和三級負荷。平時用電負荷分級，應同時滿足《人民防空地下室設計規范》和地面同類建筑國家現行有關標準之規定。由于各行業的各類負荷很多，通用性規范只能對負荷分級作原則性規定，具體行業中負荷等級詳細的劃分需在相應行業標準中規定。常用的重要用電負荷分級（含人防戰時負荷分級）。
（二）供電要求
1.供配電系統力求簡單可靠，操作安全，運行靈活，檢修方便。正常工作電源與柴油發電機組的應急電源應自成系統、獨立配電，事故時應能自動切換。消防用電等一類負荷在火災情況下，由應急電源保證連續供電，二類負荷應保證兩回路切換供電.低壓配電級數不宜過多。如從變電所的低壓配電裝置算起，則配電級數一般不多于四級，重要負荷不超過一級。總配電長度一般不宜超過200m，每路干線的負荷計算電流一般不宜大于200A.
2.變配電設備的布置應便于安裝和維護。高層民用建筑的地下層通常有兩層，宜將總配電室（變電所）設在地下一層。柴油發電機宜用風冷式機組，且機房最好設置在地下一層；一是便于通風冷卻；二是可與變配電室中的設備共用運輸通道。為防火的需要，不宜設置可燃油浸的電力變壓器、高壓電容器和多油開關，而應采用干式變壓器與高壓真空開關.各樓層配電室宜設在電氣豎井內，一般情況下配電箱與電纜分裝在豎井內的不同側面.
3.供配電系統的網絡設計應合理。民用建筑中的低壓配電網絡多采用混合式配電系統。其中地下室與裙樓部分采用放射式配電，主體部分采用樹干式配電。根據負荷大小和樓層層數的多少，決定選用分區樹干式還是母線樹干式配電系統。樹千式的配電形式一般為電纜或插接式絕緣母線槽沿垂直的電氣豎井內敷設.
4.要適應建筑的發展。隨著經濟的發展，新設備、新材料、新功能等不斷增多，因此供配電系統應適應高層民用建筑不斷發展的需要。供配電系統的設計，是建筑電氣設計的重要組成部分，合理與否會影響整個建筑使用功能及安全。
二、合理選擇供電設備
（一）高、低壓設備的選擇
高壓設備選擇的一般要求必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下的工作要求，同時設備應工作安全可靠，運行方便，投資經濟合理。高壓刀開關柜的選擇要滿足變電所一次電路圖的要求，并各方案經濟比較優選出開關柜型號及一次結線方案編號。同時確定其中所有一次設備的型號規格。
（二）導線、電纜的選擇
為了保證供電系統安全、可靠、優質、經濟地運行，進行導線和電纜截面選擇時必須滿足供電所需的發熱條件、電壓損耗條件、經濟電流密度和導線電纜的機械強度等各方面的要求，對于絕緣導線和電纜，還應滿足工作電壓的要求。根據設計經驗，一般10KV及以下高壓線路及低壓動力線路，通常先按發熱條件來選擇截面.再校驗電壓損耗和機械強度。低壓照明線路，因其對電壓水平要求較高，因此通常先按允許電壓損耗進行選擇，再校驗發熱條件和機械強度。對長距離大電流及35KV以上的高壓線路。則可先按經濟電流密度確定經濟截面，再校驗其它條件。
（三）配電所高壓開關柜的選擇
高壓開關柜是按一定的線路方案將有關一、二次設備組裝而成的一種高壓成套配電裝置，在發電廠和變配電所中作為控制和保護發電機、變壓器和高壓線路之用，也可作為大型高壓開關設備、保護電器、監視儀表和母線、絕緣子等。
三、電氣照明設計
人眼對外界環境明亮差異的知覺，取決于外界景物的亮度。但是，規定適當的亮度水平相當復雜，因為它涉及各種物體不同的反射特性。所以，在實踐中是以照度水平作為照明的數量指標。設計中應根據不同場所的特點和作業對視覺的要求確定照度，并應按照GB50034-2004《建筑照明設計標準》的相關規定執行。
照度標準值分級應為0.5、1、3、5、10、15、20、30、50、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500、2000、3000、5000lx。標準值是以維持平均照度作為照度標準值。
四、火災自動報警及聯動系統
按國標GB50116-98《火災自動報警系統設計規范》要求，建筑物火災自動報警系統的保護共分三級，即特級、一級、二級。
建筑高度為24米及以下的建筑物消防系統設計按國標《建筑設計防火規范》執行，24～100米高的建筑物按國標《高層民用建筑設計防火規范》執行。國標是約束業主、設計單位、施工單位和驗收單位強制性技術規定。超高層建筑尚無相應國標，在實際設計中可參照有關國標及國際標準，并依據當地消防主管部門意見，本著安全第一的精神，仔細周詳的完成設計工作。
民用建筑的火災自動報警及聯動系統包括：火災探測器、消防報警控制器、消防通風系統和自動灑水滅火系統等四個部分，實現報警滅火自動化。
（一）關于消防自動報警和自動滅火系統的設計應從以下幾個方面入手：
報警探測器安裝、報警手段、自動滅火方面、手動滅火方面、通訊設備、擋煙垂壁的設置以及避難層的消防安排等。
（二）其他重要的防火手段，在高層建筑中包括：
防火閥：為了防止煙火沿風管蔓延而設置，因而一般在通風機房外側裝設。通風風管穿越電氣設備間時在電氣設備間過墻處的風管上的墻內、墻外要各設一個防火閥，使設備間的煙火不能外傳，也避免外面的煙火導入設備間。
平時防火閥處于開啟狀態，火災時當風管中溫度達到70℃，防火閥中的易熔片熔斷，防火閥在彈簧的作用下迅速關閉，阻斷管道。滅火結束后，防火閥可手動復位。
排煙閥：設于排煙風機的排煙管道上，多位于出戶風口附近。排煙閥平時關閉?；馂闹醮蜷_，隨之排煙風機聯動啟動排煙，當煙氣溫度達到280℃時，排煙閥自動關閉。
正壓送風系統：正壓風機一般處于屋頂，與各層的電動風口聯動。火災初期打開送風口，啟動正壓送風機，使樓梯間、電梯廳等疏散區域處于較高的風壓狀態。阻止煙氣進入。
火災報警系統的有效起作用有賴于噴淋系統的可靠工作。當室溫升到68℃時，噴淋頭的玻璃球會爆破噴灑，此為滅火直接有力的措施，為了監測該系統的正常工作，噴淋系統設水流指示器，濕式報警閥、噴淋閥等探測信號裝置，以及時反映水噴淋系統的工作狀態。
火災自動報警及聯動系統設計不僅要深刻理解消防規范的相關規定、條文，更要與水暖專業密切配合，了解各專業消防對電氣的要求，使設計做到合理、經濟、適用。
五、結語
以上論文介紹的概括，結合部分規范闡述一下該系統。就電負荷、消防方面，合理性，安全性作了闡述。建筑工程的電氣設計中，需要講究設計的可操作性、延續性、系統性和整體協調性。所以在建筑工程中尤為重要。
參考文獻：
照明系統設計部分包括：光源選擇、燈具選擇、照度選擇、照明方式選擇，一般照明與應急照明，相關計算等。
【關鍵詞】負荷；照度
1. 基本情況
（1）隨著科學技術的發展和人民生活水平的不斷提高，人們對有關供配電、照明、防雷接地及弱電等系統的要求越來越高，使得建筑開始走向高品質、多功能領域，并進一步向多功能的縱深方向和綜合應用方向發展。
（2）建筑電氣設計是在認真執行有關國家標準和規范的前提下，進行工業與民用建筑建筑電氣的設計，并滿足保障人身、設備及建筑物安全、供電可靠、電能節約、技術先進和經濟合理。
（3）本工程概況：體育交流中心，高52.5米，地上十三層，第一層為商場，二到十三層為辦公用房，頂層為機房層。按“高規”劃分，屬一類高層建筑。
2. 要解決的問題
（1）低壓配電系統中負荷等級的劃分及對應的供電要求，項目負荷計算以及配電方式，項目中負荷的分類。
（2）照明系統光源、燈具選擇，照度計算，一般照明及應急照明等。
3. 解決方案
3.1配電系統設計。
3.1.1負荷等級及供電要求。
電力負荷應根據供電可靠性及中斷供電在政治、經濟上所造成的損失或影響的程度，分為一級負荷、二級負荷及三級負荷。
（1）一級負荷的供電可以采用一路高壓電源加一路備用電源——應急柴油發電機組供電，當一級負荷容量較大時，應采用兩路高壓供電。
（2）二級負荷的供電要求“宜由兩回線路供電”，設計中常采用一用一備兩路高壓電源供電或一路高壓，另一路備用電源（柴油發電機組）。
（3）三級負荷對供電無特殊要求。
對于一類高層建筑的消防用電按一級負荷要求供電并且采用專用的供電回路?；馂氖鹿收彰骱褪枭⒅甘緲酥究刹捎眯铍姵刈鱾溆秒娫?，其配電設備應明顯標志。
本工程為一類高層建筑，消防相關、電梯相關按一級負荷，采用雙電源供電。其它動力設備、照明用電為三級負荷。
3.1.2負荷計算原理。
負荷計算一般采用需要系數法。
3.1.3導線選擇的原則。
（1）根據計算負荷電流選斷路器整定值。
（2）根據斷路器整定值選電纜。
（3）導線及斷路器選擇時要前后級之間相互配合，前一級斷路器整定值至少比下一級斷路器整定值高一級。
（4）動力設備考慮自啟動影響，斷路器整定時要選高一級數值。
3.1.4配電方式。
高層建筑低壓配電系統的確定，應滿足計量、維護管理、供電安全及可靠性的要求。應將照明與電力負荷分成不同的配電系統；消防及其他防災用電設施的配電宜自成體系。
3.1.5負荷計算及導線選擇結果。
3.2照明系統設計。
3.2.1照明系統光源的選擇。
電氣照明設計的基本原則主要是安全、適用、經濟、美觀。環境條件對照明設施有很大影響。要使照明設計與環境空間相協調，就要正確選擇照明方式、光源種類、燈泡功率、照明器數量、形式與光色、使照明在改善空間立體感、形成環境氣氛等方面發揮積極的作用。
3.2.2照明燈具、照度及照明方式選擇
燈具的主要功能是合理分配光源輻射的光通量，滿足環境和作業的配光要求，選擇燈具時，除考慮環境光分布和限制眩目的要求外，還應考慮燈具的效率，選擇高光效燈具。
根據選擇原則，本建筑主要照度標準及光源、燈型選擇如下：
（1）配電室、辦公室、消防控制室、值班室、商場、門庭：300lx三管格柵熒光燈。
（2）機房、庫房：50lx單管熒光燈。
（3）走廊：50lx白熾燈。
（4）廁所：75lx白熾燈。
3.2.3應急照明設計。
3.2.3.1應急照明設計考慮的因素。
應急照明按照用途可分為三類：疏散照明、安全照明、備用照明。
（1）疏散應急照明：為保證人員在發生事故時能快速而安全地離開建筑物所設立的照明。在疏散通道地面上提供的照度最低不得小于0.2lx。安全出口的明顯位置還要設有標志指示燈。
（2）安全應急照明：在正常照明突然熄滅時，為保證潛在危險場所的人員人身安全而設置的照明。安全照明照度不應小于正常照明系統提供照度的5%。
（3）備用應急照明：備用照明往往由一部分或全部由正常照明燈具提供，其應急電源主要應來自兩個級別的電源：電網電源和自備電源（發電機或集中蓄電池），照度一般為正常照度的10%。
3.2.3.2應急照明燈具選擇、布置及控制方式。
應急照明必須選用能瞬時啟動的光源，否則，當其不在正常照明運作中一同使用，一旦發生事故，因其啟動時間長而不能起到事故照明的作用。
3.2.3.3應急照明的設計。
充分考慮相關因素后，本建筑采用應急照明與正常照明相結合，走廊、樓梯等場所按一級負荷供電，采用雙電源，已滿足應急照明要求，辦公室等場所應急照明采用蓄電池作備用電源，且連續供電時間不少于20min，走道疏散標志燈的間距在20m內，安裝高度及其它要求均滿足相關規范。
4. 結論
本次設計論文完成了對某辦公樓的部分電氣設計，通過對該辦公樓配電系統、照明系統、防雷接地系統四個系統的設計，綜合了電氣理論與設計規范及從業多年的實踐經驗。
建筑電氣所涉及的內容繁多，本人目前所掌握的只是其中的一部分，日后當在努力工作的同時，勤奮地學習專業知識，進一步提高自己的專業技能，以期寫出更專業的論文。
參考文獻
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根據我國《實用供配電技術手冊》中的介紹，電力負荷根據其重要級別以及中斷造成影響的惡劣程度分為三級，分別為一級負荷、二級負荷和三級負荷。電力負荷的計算可以為電力系統設備的選擇以及線路的布置提供依據，能夠確保電力系統設備安全運行，保證電力供應的正常運轉，服務人民生活以及國家經濟建設。通常對10KV供配電系統進行負荷計算時，都要涉及對供配電線路上電氣設備的用電負荷計算以及包含電氣設備的用戶組的負荷計算。
1 電力負荷的分級
通常依據電力負荷對人民生活以及工廠生產的重要性來將電力負荷分為三個級別，具體如下：
一級負荷：最高級別負荷，定義依據為該負荷的中斷將造成人員傷亡，另外還會對國家的政治、經濟造成重大損失，影響具有重要政治意義與經濟意義的關鍵性單位的正常工作，例如交通樞紐、通信樞紐等。在供電要求中強調保持持續不間斷供電的負荷，假如中斷將發生中毒、爆炸等嚴重事故時。二級負荷：次一級別負荷，定義依據為該負荷的中斷將造成較大的經濟、政治損失，比如產品報廢、影響較重要單位的連續運轉，或者引起人員較多的場所秩序混亂的情況。三級負荷：其余不包含在一級負荷以及二級負荷情況之內的負荷種類。
電力負荷的分級有利于供配電管理單位針對不同級別負荷確定不同的供配電方案以及電氣設備保護方案，確保重點場所、重點設備以及重點科研、外交、經濟等單位的順利運行。
2 10KV供配電系統電力負荷計算方法
10KV供配電系統電力負荷的計算單元為系統內電氣設備的電力負荷計算，然后依次上升為電氣設備組負荷計算、整體系統負荷計算，對于三相電氣設備組的電力負荷計算通常有需要系數法、二項式法，系統整體負荷計算的方法有逐級計算法、需要系數法、單位產品耗電量法、負荷密度法、單位用電指標法等方法。
2.1 三相電氣設備組電力負荷計算方法
三相電氣設備組電力負荷計算方法主要是用來確定一組特定的三相設備工作負荷的方法，通常計算對象為半小時最大負荷，也就是在全年出現的工作負荷最大的班內平均功率最高的半個小時，主要計算方法包括需要系數法和二項式法兩種，具體如下。
2.1.1 需要系數法
該方法主要利用設備容量和與之對應的一個確定的需要系數之間的乘積計算有功功率的方法。該方法簡便易行，目前應用最為廣泛，適用對象為電氣組中設備臺數較多同時設備之間容量差距較小的情況。
有功負荷計算如下：
（1）
上式中：為有功計算負荷，kW；為該設備組需要系數，通常查表取得；為該設備組中所有用電設備的總容量大小，kW。
無功負荷計算如下：
（2）
上式中，為無功計算負荷，kvar；為電氣組用電設備的平均功率因數角。
視在負荷計算如下：
（3）
上式中，為視在計算負荷。
計算電流如下：
（4）
上式中，為設備額定電壓值。
以上各式為確定一組三相電氣設備電力負荷的需要系數法，當系統內存在多組三相用電設備時，應將各組的三相電氣設備的電力負荷相加并進行有功負荷系數處理，具體如下：
有功負荷計算如下：
（5）
無功負荷計算如下：
（6）
視在負荷計算如下：
（7）
電流計算如下：
（8）
以上各式中，和分別為所有用電設備的有功負荷同時系數以及無功負荷同時系數，視各用電設備運行的具體情況而定，一般分別取為0.85-0.95以及0.9-0.97之間，其余各符號參照單個用電設備組的負荷計算方法確定。
2.1.2 二項式法
需要系數法考慮的情況是系統內所有用電設備的臺數較多且容量相差不大的情況，針對系統中存在容量差距較大設備的情況，處理能力較差，因此二項式法的應用由此而來。二項式法考慮了整個系統的用電設備中與平均容量差距最大的幾臺設備對整個設備組負荷計算的影響，適用于臺數較少的電氣設備組計算負荷，計算干線、直線以及配電箱等的負荷計算。
二項式法用于計算設備組負荷計算同樣也分為針對一組用電設備以及多組設備的情況。具體計算方法如下。有功負荷的計算：
（9）
無功負荷的計算：
（10）
視在負荷的計算：
（11）
電流的計算：
（12）
針對多組用電設備的負荷計算，具體方法如下：
有功負荷的計算：
（13）
無功負荷的計算：
（14）
視在負荷的計算：
（15）
電流的計算：
（16）
以上各式中，Pe為系統中用電設備的容量，為該系統中容量最大的x臺設備的容量，其中x值和各系數可查表得出；為各組中的最大值，相對應的，為該最大值對應的平均功率因數角的正切值。在以上計算中，需重點注意，對于系統中存在的非標準負荷持續率的設備，應將其換算到規定的負荷持續率下方可進行計算，具體方法本文不做贅述，可參考《實用供電手冊》。
2.2 10KV供配電整體系統用電負荷計算
以上所介紹方法均為10KV供配電系統內用電設備的負荷計算方法，對于不同設備容量以及設備臺數的情況給出了不同的解決方法，根據實際計算的結果來看，兩種方法均能很好的適應各自所解決的問題領域。針對整體供配電系統，本文將給出以下計算方法。
2.2.1 逐級計算方法
逐級計算方法的基本原理是從單組用電設備組的負荷開始計算，并依次計算多個用電設備組總的用電負荷，當計算中涉及變壓器或者較長線路時，應當對其中電能的消耗進行考慮，線路較短時，可以忽略電能損耗，略去不計，多個并列線路的計算中，同時系數均應小于1方可。涉及到系統內部增設的無功補償裝置時，應當在其之前計算所得的計算負荷中減去補償容量。
2.2.2 需要系數法
整體系統的用電負荷計算中，利用需要系數法對有功計算負荷進行計算時，計算公式如下：
（17）
上式中，Pe為系統中設備的總容量，該容量中不包含備用的設備容量，Kd為系統的需要系數，針對不同的系統設計，該值一般不同，可查相關手冊得到。采用需要系數法計算系統總的用電負荷，除有用負荷計算公式參照（2.3.1）外，其他負荷計算方法均與本文2.2小節中的相關計算公式一致。
2.2.3 單位產品/用戶耗電量法
10KV供配電系統中，設計對象可能包括企業也可能包括不同的用戶，再利用單位產品/用戶耗電量法進行負荷計算時，應當以單位產品或者單位用戶的耗電量進行計算，系統用電負荷計算方法為用戶/產品耗電量與企業產品產量或用戶數量的乘積作為總的系統耗電量，有功負荷的計算則是以總的耗電量與單位產品或者用戶的最大負荷工作小時數之間的比值作為有功負荷。其他計算負荷的計算公式與方法參照本文2.2中的相關部分。
2.2.4 負荷密度法
該方法亦可稱作單位面積耗電量法，以設計中單位面積的設備用電功率作為負荷密度，與相應的計算區域面積的乘積作為總的有功負荷，該種方法一般用于估算用電負荷較為平均的小區居民用電或照明用電，對于負荷區域變化較大的設計區域一般使用較少。具體計算公式如下：
（18）
上式中為負荷密度，A為區域面積。除上式用來計算有功負荷以外，其余包括無功負荷、電流計算、視在負荷計算等的方法與公式均參照2.2節方法進行。
2.2.5 單位用電指標法
該方法與負荷密度法的主要區別在于給定目標區域企業或小區內，單位產品或用戶的用電指標，以最大用電指標來進行相關的負荷計算，從而達到有效的保護供配電系統的目的。主要方法為以單位用電指標乘以單位總數，作為總的有功計算負荷，具體計算公式如下：
（19）
上式中，為單位用電指標，N為系統內單位數。除此有功計算負荷以外，其余負荷的計算都參照2.2小節中方法進行。
3 結語
供配電系統的安全運行關系著人民生活以及國家重要職能部門和生產部門的運行，對于國家政治建設和經濟建設有著重要的作用，科學合理的對供配電系統進行設計十分必要。本文主要介紹了10KV供配電系統中負荷計算的重要性以及相應的計算方法，針對不同的設計對象，本文給出了幾種適用性較為廣泛并經過實際計算設計驗證的方法，有助于進行合理科學的設計，保證供配電系統的安全運行。
參考文獻：
自改革開放以后，我國電力事業的發展腳步明顯加快，現在絕大部分地區人們的生活和工作都已經離不開電力能源的支持，人們對電力能源的需求量不斷增加，對安全用電的要求也越來越高。電力能源的應用不但可以提高工業生產的效率，同時還可以提高人們的生活質量。建筑工程作為人們日常生活不可缺少的基礎設施，其電氣供配電的安裝質量直接影響著建筑物使用的安全度、舒適度以及方便程度。而且，隨著人們生活質量的提高，人們對建筑電氣供配電的要求更為嚴格。但是，目前在建筑電氣供配電的安裝管理中還存在很多問題，比如技術人員能力不足、設備質量和材料質量不合格、線路敷設不合格、電氣防雷接地不足等，這些問題都是當前建筑電氣供配電安裝管理中需注意的重點工作，施工單位必須高度重視。本文首先對建筑電氣供配電系統進行了簡要的闡述，然后分析了建筑電氣供配電安裝管理中需注意的重點問題，最后針對如何改進建筑電氣供配電的安裝管理工作進行了分析。
一、建筑電氣供配電系統
對于建筑電氣來說，供配電系統是其最為基本的系統之一。供配電系統的主要作用在于接收電能，變換電能以及對電能進行分配，并將電能輸送給各種用電設備。供配電系統的安裝主要涉及到五個方面的內容：
（1）電力負荷分級。電力負荷是指電網上用電設備所消耗的功率。關于電力負荷分級，其主要依據是用電負荷的性質以及建筑類別。一般來說，電力負荷可分為三級，即一級負荷、二級負荷以及三級負荷。在選擇電力負荷分級時，必須要根據具體的情況而定，切忌隨意而為，不以具體情況為基準。
（2）供電電源。供電電源的大小是根據建筑物用電設備的額定電壓以及用電負荷量而定的。目前，建筑電氣供配電安裝中主要會涉及到單相220V電源、三相220/380V電源以及10KV高壓供電電源。具體選擇何種電源，也需要對實地情況進行具體分析而定。
（3）供電可靠性。供電可靠性通常是指電力系統能夠持續供電的能力，它是考核供配電系統工作質量的主要指標之一。衡量供配電系統的供電可靠性是否符合要求，主要需注意以下一些指標，比如用戶平均停電時間、系統停電等效小時數、供電可靠率等。
（4）供配電設備。供配電設備是供配電系統中不可或缺的基礎部件，通常包括變壓器、高壓配電裝置、低壓配電裝置等。根據建筑物的類別以及用電需求的不同，合理選擇供配電設備的型號以及種類。
（5）供配電系統的接線方式。確定接線方式的主要依據是用電負荷量以及用電負荷的分布情況。目前常用的供配電系統接線方式有放射式、環式、樹干式以及其他方式組成的混合式。其中，放射式以及環式的可靠性較高，但環式接線方式的操作比放射式更為復雜。樹干式的優勢在于投資較少，但可靠性不高。
二、建筑電氣供配電安裝管理中需注意的重點問題
目前我國建筑電氣供配電安裝管理中，存在的重點問題有3個方面，下文就針對這三個方面進行一一闡述。
（一）材料設備的質量有待提高
對于任何工程建設來說，都必須要有相應的、合格的施工材料和設備才能保證工程施工的順利進行。建筑電氣供配電安裝亦是如此，目前供配電系統中在材料和設備方面存在的主要問題有以下幾個方面：
（1）所選用的電纜防腐蝕能力弱，耐壓和耐溫低，絕緣電阻不高。電纜內部的接頭多，線芯與絕緣層的嚴密性不高；
（2）材料的熔點低、絕緣差、阻率過大、截面積小于了標準值、機械性能差、溫度系數過大等；
（3）動力設備、照明設備、插座箱等尺寸不合格、外觀差、鋼板厚度不夠，耐腐蝕能力弱等；
（4）所選用的電線管壁太薄，強度達不到要求，耐折性弱，鍍鋅層的質量不合格等。這些問題都是建筑電氣供配電安裝管理的重點，必須要在施工過程中引起高度重視。
（二）室內線路負荷存在不合理
建筑電氣供配電的室內線路一般都是敷設在墻壁之上。目前，室內線路敷設存在的不合理主要可從以下幾點進行闡述：
（1）在建筑墻體混凝土上安裝的暗配線管主要存在保護層不足、折模時外露、管道不通暢等問題。另外，在同一地方出現兩根或是三根以上的導管交叉安裝也屬于不合理安裝；
（2）因為線槽或是所選用的導線穿過樓板導致供配電系統的上下防火區存在著空隙；
（3）供配電系統中所選擇的原材料質量、規格達不到施工要求，比如鋼管太薄、鋼管內表面的毛刺過多、管徑太小或是太大等；
（4）所使用的穿線管，其彎曲半徑過小，并存在著彎皺、死管、彎癟等現象。管道轉彎時，未設置相應的過渡盒或是過渡盒的設置不合理；
（5）替代材料不合要求，比如利用薄壁管代替厚壁管、PVC管代替金屬管、黑鐵管代替鍍鋅管等；
（6）未對供配電系統中使用的鋼管進行接地設置，亦或是接地設置不牢固。在管道通過建筑物的伸縮縫以及沉降縫時，不按要求設置過路箱，使得管道的安全得不到保證；
（7）在焊接金屬管時，不對焊接口的毛刺進行處理，存在著“點焊”以及將管道焊穿等現象。什么地方該使用絲扣連接、什么地方該使用焊接，安裝人員不明確。這些問題都是建筑電氣供配電安裝管理的重點，必須要在施工過程中引起高度重視。
（三）防雷接地工作未落實到位
對于建筑電氣供配電安裝來說，防雷接地是保證供配電系統安全的關鍵。因此必須要重視防雷接地的安裝工作。目前，在這方面存在的主要問題有：
（1）引下線的截面過小，不符合引雷要求；未將防雷設置與高處屋面的金屬體以及構筑物進行有效的連接；
（2）采用非鍍鋅圓鋼作為避雷帶，致使觀感質量過差，定位不合理；
（3）接地間隔不合理，接地埋深不足，焊接面不夠，防腐處理不當，接地電阻過大等。這些問題都是建筑電氣供配電安裝管理的重點，必須要在施工過程中引起高度重視。
三、如何改進建筑電氣供配電的安裝管理工作
（一）嚴把材料設備的質量關，保證其質量符合要求
在建筑電氣供配電安裝和管理中，必須要重視對材料、設備的質量檢驗，確保其質量都符合施工要求。在施工材料、電氣設備送達施工現場以后，材料管理人員、工程師、質檢人員、材料采購員等必須要相互協作，共同檢查材料和設備是否符合建筑電氣供配電安裝的要求，對材料、設備的型號以及規格、性能等進行核實，看其是否與設計一致。清點產品合格證書、質量檢驗報告、使用說明書、零部件等是否齊全，同時還要進行外觀檢查，做好開箱記錄。在施工過程中，如果對材料的質量產生質疑，應該立即進行現場封樣，并將其送至相關部門進行檢驗，確定合格以后才能投入使用。
（二）室內線路敷設必須要安排專業人員負責
委派專業人員負責室內線路敷設工作，保證室內線路的敷設質量。
（1）要嚴格按照設計規范下料配管，凡是不合格的管材不得投入使用；
（2）如果配管的長度不合要求，可以在適當的位置設置過線盒，切忌接線；
（3）若薄壁管的內徑≤25mm時，可以使用規格不同的手動彎管器；內徑≥32mm時，可使用液壓彎管器；鍍鋅管也可按此要求選擇。對于PVC管，應該根據其具體情況，選擇規格合適的彈簧彎管。在加工內徑≥32mm的PVC彎管時，可使用專門的烘箱，保證管皮不會出現變質、裂紋、皺皮等現象。
（4）在對配管進行加工時，若明配管只有一個直角（即90°）彎時，其彎曲半徑應比管道外徑大4倍左右；若是存在兩個或是三個直角彎時，其彎曲半徑應該比管道外徑大6倍左右。對于暗配管，一般情況下都是彎曲半徑要比管道外徑大6倍左右。
（5）薄壁管以及鍍鋅管不得使用割管器切割，需要使用鋼鋸進行切割。直徑≥40mm的厚壁管應該使用焊接方式；直徑≤32mm的管道應該使用絲扣連接。
（6）暗配在混凝土上的配線管，其保護層不得低于15mm，消防管線的保護層則不得低于30mm。
（三）防雷接地必須要做到位
目前，對防雷接地的改進主要有以下幾個方面：
（1）在接地設置中，若是利用建筑供配電基礎鋼筋做接地，則主要使用外部以及內部兩根對角主筋。在對其進行焊接時，不得使用點焊，必須嚴格按照要求對各焊接點進行雙面焊，且焊接長度為鋼筋直徑的6倍。
（2）引線的截面必須大于避雷帶的截面，搭接處的焊縫必須要平整且飽滿，切忌出現夾渣、氣孔等不足。如果鍍鋅層被破壞，必須要進行二次防腐處理。高出屋面的透氣管、金屬水箱、煙囪、鐵爬梯等都必須要與防雷裝置有效的連接起來。
（3）避雷腳的位置必須要合理，要進行轉角對稱布置，接地體的埋深必須大于60cm，各個接地體的間距不得低于5m。
四、結束語
總而言之，對于建筑電氣供配電的安裝管理而言，必須要對其中的重點問題進行明確，然后再根據具體的要求采取有效的措施，對這些問題進行處理和改進，明確安裝管理中的重點，保證建筑電氣供配電的安裝管理質量。
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中圖分類號：F407.6 文獻標識碼：A 文章編號：
一、導言
我國高層樓宇建筑電氣系統節能方面現存的一些不合理現狀，我們應結合建筑電氣系統節能基本原則和多年的知識積累和設計工作經驗，從變壓器技術經濟性選擇、降低供配電線路損耗、綠色節能照明、電機拖拽系統變頻調速等方面，采取措施做好高層樓宇建筑電氣系統節能降耗，有效提高電氣系統中電能綜合使用效率，降低建筑電氣綜合能耗，保證高層樓宇建筑中各電氣設備發揮出其優良的電氣性能。
二、高層樓宇建筑電氣系統中存在的問題分析
（一）變壓器存在的節能問題
在通常的情況下，高層樓宇建筑的變壓器以35KV的電壓把電源從城市的變配多當中引入，之后，通過隔層的相應設備以10KV的配電變壓器向各機電設備進行饋電。而隨著之后配電器的運行的時間的不斷延長，所以變壓器的損耗所占用的電量逐步增加，其損耗所占高層樓宇的供電系統損耗的電量的10%以上的時候，應該根據實際具體情況是否考慮是否將其淘汰的問題，因為目前現代的高層樓宇的智能化水平已經達到了比較高的層次，大多數配電變壓器通過一段時間運行之后就已經不再適應和滿足高層樓宇建設和發展的需求。但是，在我國的1990年代以前所修建的高層樓宇當中，有許多目前正在使用的配電電壓器已經超過了20年的老系列配電變壓器，這些配電變壓器具有高損耗的特點，和目前現代社會所推廣的新型的節能配電變壓器相比較來說要多耗出70%以上的電，并且其負載損耗也要高出大約五成以上。加上這些老的設備長期以來都是不合理地進行運行的，嚴重缺乏有效的管理和良好的維護，所以其老化的現象特別嚴重，這就大大增加了變壓器進行運行過程中的綜合能耗總量。同時，在進行供電系統的設計的時候，以及在確定配電變壓器的容量的時候，在一般情況下都認為配電便器是具有負荷能力的，容量應該按照高層樓宇建筑所需要的容量來進行計算符合負載或者接近滿負載來進行選擇。但是，這種一種比較錯誤的已經無法適應時展的選型設計的力量，其錯誤之處在于誤認為變壓器在較長的事件之內處于“滿負荷”運行工況能夠大大提高運行經濟型、節省建筑電氣設計綜合投資成本，但是，實際上受到的效果恰恰相反，殊不知變壓器是一種能量轉換效率超過 95%以上的電氣設備，但是其高效率智能在變壓器處于 50%～60%負載的狀況下才能夠獲得，變壓器能量轉換效率和變壓器負載率之間并不是完全呈現成正比例關系的，所以我們應該從經濟性、技術性、運行高效性等諸多層面，從最大限度發揮變壓器最高效率等視角來考慮問題、分析問題、解決問題，合理地進行變壓器選型設計。與此同時，在進行變壓器選型的過程中，還應當充分考慮變壓器運行環境溫度、運行方式等其他相關因素，防止出現變壓器選型容量過大以及多小等降低變壓器運行可靠性，增大供配電系統的電能損耗。
（二）供配電線路的節能問題
在高層樓宇建筑中，使用各型號的供配電導線電纜不計其數。但是因為供配電線線路較多，其在運行的過程中其所消耗的功功率是非常大的，減少供配電線路損耗是建筑電氣系統節能的主要部分。但是，在一些早期建設的高層樓宇建筑中通常情況下都普遍存在導線截面選型不合理，布線迂回混亂，絕緣老化嚴重等許多問題，導致高層樓宇建筑電氣系統電能浪費特別嚴重。并且，隨著高層樓宇建筑各機電設備系統對電能需求量的不斷增加，就會致使原設計的供配電線路經濟截面和電氣系統運行時實際需求經濟截面間存在嚴重不匹配情況，造成供配電線路長期運行在低效工況狀態，線路損耗大大得到了增加，影響了建筑物內部各個機電設備系統正常運行，并且還較大程度上降低了高層樓宇建筑的綜合服務能力和水平，同時，線路上巨大的電能損耗還能夠給住宅用戶增添額外用電負擔。
（三）照明系統的節能問題
在很多高層樓宇建筑照明系統中，因為傳統設計理念以及設計方案還沒有較好地和現代高層樓宇建筑發展有效地進行接軌，很多樓宇建筑電氣系統中存在照明系統光源燈具類型選擇不合理、匹配性能差、照度設計難以達標和智能節能控制管理水平低、綜合服務差、能耗較大等等許多問題，導致了高層樓宇建筑照明系統無法發揮其應有的良好燈光效果，這不僅導致了很大的電能資源浪費，還嚴重影響了人們正常工作、學習、休息質量。早期的高層樓宇建筑中有很多還依然用白熾燈，十分不利于建筑物長遠節能經濟 的發展。9W 緊湊節能型熒光燈和 60W 白熾燈是具有大致相同光通量。緊湊型熒光燈和白熾燈特性參數比較能夠知道，兩種燈具光通量大致是相同的，1 只緊湊型節能燈具開始投資售價大概是 37 元人民幣，白熾燈為 1 元人民幣，從初始投資來看，白熾燈綜合投資成本要遠遠低于緊湊型節能燈具。然而，從一年的運行費用來看，緊湊型節能燈具經一年運行后，不僅其節能費用收回了燈具前期投資成本，同時還節省了 9.2 元人民幣。而在高層樓宇建筑中，照明燈具的數量是非常巨大的，如果在建筑電氣照明系統中合理選擇節能燈具，所獲得的經濟效益應該是非常可觀的。
（四）電機拖拽系統的節能問題
電機拖拽系統是現代高層樓宇建筑智能人性化服務水平的重要體現之一，同時還是建筑電氣系統一個較大的電能消耗單元。我們在日常運行維護過程中發現，電機拖拽系統普遍存在著運行方案的設計不合理、需求調度智能分配自動化水平低、綜合維護措施不到位等許多情況，導致建筑電氣系統中的電機拖拽系統長期運行在低效工況區，不僅造成大量的電能浪費，同時還由于電機拖拽系統長期處于不平衡運行工況，大量發熱降低電機系統綜合使用壽命。
（五）日常運行維護管理措施的節能問題
目前，在許多高層樓宇的建筑中還存在非長明燈沒有得到實時控制長期處于運行狀態；辦公室人員的節能意識不強，沒有養成隨手關燈、關風扇、關空調、關電腦等習慣，經常出現電腦、空調、甚至燈具等 24 小時運行情況；空調溫度調節過高或過低，一方面降低了空調系統的舒適性能，另一方面增加了額外大量電能損耗，增加了建筑電氣系統能耗。因此，在日常工作中，培養辦公室、工作人員等的節能降耗意識，并對整個電氣系統實施合理完善的檢修維護，在一定程度上可上海交通大學工程碩士學位論文 高層樓宇建筑電氣節能技術研究以推動建筑電氣節能工作的順利開展。
三、高層樓宇建筑電氣系統節能技術應遵循的原則
（一）適用原則
就是首先要在滿足建筑物內部各機電系統正常運行動力需求和營造良好人工環境必要能源要求的基礎上，根據機電設備對于電力負荷容量、電能綜合質量、以及供電可靠性等方面，來優化高層樓宇建筑供配電系統，促進整個建筑電氣系統中電能資源得到充分合理的利用。
（二）實際原則
在技術性滿足高層樓宇建筑電氣系統需求時，要結合工程實際情況充分考慮實際應用經濟效益，并合理選用先進的節能設備及材料，使在節能過程中增加的投資成本能夠在較短的時間內通過節約電費等手段將其收回，提高整個建筑電氣系統經濟性能。
（三）優化節能性原則
要充分考慮高層樓宇建筑內部的電氣負荷類型、容量、以及用電等級等因素，并采取相應技術措施減少或消除與發揮高層樓宇構建物功能無關的電能消耗，比如：通過控制系統優化降低電氣設備自身電能浪費；通過綜合布線優化方式建設供配電線路上的電能消耗；通過變頻調速提高電機拖動系統綜合運行效率等，這些是建筑電氣系統節能主要切入點。建筑照明系統節能設計應遵循綠色節能照明要求，即高層樓宇建筑物綠色照明并不只關心照明節能方面，還應從有益于提高人們實際生產、工作、學習效率、以及生活質量等方面進行充分考慮。因此，建筑電氣系統節能技術研究應始終貫徹以人為本、經濟舒適、科學合理、技術經濟、節能降耗、以及綠色環保等原則。
四、高層樓宇建筑電氣系統節能技術方案
（一）配電變壓器節能技術方案的總體思路
配電變壓器節能經濟運行方式的優化分析研究，可以從變壓器運行有功功率損耗最小、無功功率損耗最小、以及綜合運行功率損耗最小三種組合進行討論。如要求從節約有功電量為主角度入手進行變壓器節能經濟運行方式研究時，則應按變壓器有功功率經濟運行方式進行優化比較分析；如要求從提高變壓器運行功率因數為主角度入手進行變壓器節能經濟運行方式研究時，則應按變壓器無功功率經濟運行方式進行優化比較分析；如需要兼顧兩者或以降低供配電系統網損為主角度入手進行變壓器節能經濟運行方式研究時，則應按變壓器綜合功率經濟運行方式進行優化比較分析。高層樓宇建筑電氣系統節能不僅要考慮有功功率節能方面，同時還要考慮無功功率節能特性，因此，在進行變壓器節能經濟運行方式優化分析比較時，選擇兼顧有功功率和無功功率兩者的供配電系統網損最小的節能經濟運行模式。
變壓器空載運行只能夠和功率損耗的計算公式為：。
（二）確定變壓器間負載經濟分配
由于高層樓宇建筑通常是由幾臺變壓器同時分列運行供電，即在建筑電氣系統中變壓器有功功率和無功功率總損耗為所有變壓器損耗的總和。從大量文獻資料和實際設計工作經驗可知，在建筑物內部用電負荷總量不變，且變壓器運行方式也處于不變條件下，變壓器間負載量的分配不同其變壓器系統總有功損耗和無功損耗也會有很大差別。因此，在多臺變壓器單獨運行或并列運行模式下，需要對變壓器間的總負載進行經濟分配，從而使各變壓器均運行在最優工況條件下，使變壓器總有功功率損耗和無功功率損耗降到系統最低值，達到節能降耗的目。
（三）保持配電變壓器三相負荷實時平衡
當配電變壓器三相負荷處于不平衡狀態時，就會造成變壓器三相壓差過大，從而產生負序電壓，導致供配電系統電壓發生波動，影響電壓質量和供配電系統安全可靠運行。由于變壓器某相繞組中負荷電流過大，就會導致該繞組的銅損增大，增大變壓器損耗；負荷三相不平衡還會造成變壓器內部磁路發生不平衡，從而形成大量的漏磁通，且在流經銅皮、變壓器鐵心夾件等部件，就會發生發熱現象，增大變壓器內部雜散損耗。因此，在高層樓宇建筑電氣系統設計、施工、以及后期運行維護過程中，應該對電力負荷進行充分統計分析，設計出高效經濟合理的供配電系統布線方案，并采取先進的技術手段措施，保持變壓器運行時其三相負荷長期處于近似平衡工況；變壓器選擇應盡量選在負荷中心位置。并在后期運行維護過程中通過監控系統實時監測供配電系統電壓水平，并對不合理運行工況進行及時調整；對于高層樓宇建筑中的大容量單相電氣設備，應設專用單相變壓器，并直接接在供配電系統的高壓網絡上；同時采取相應無功補償及消諧裝置，提高供配電系統功率因素，保證高層樓宇建筑電氣供配電系統安全穩定、節能經濟的高下運行。
（四）選用新型節能變壓器
從大量實際工作經驗來看，當配電變壓器運行過程中其過電壓水平達到額定電壓值 5%時，其內部鐵損量將會增加到 15%；而當配電變壓器的過電壓水平達到額定電壓值的 10%運行，其內部鐵損量則會急劇增高到額定時的 50%以上，且變壓器內部空載電流值也會大幅度增加，從而增大了供配電系統中的無功損耗總量。因此，選用新型節能配電變壓器對提高建筑電氣系統電能使用效率具有非常大的工程實際意義。自動調壓器是一種可以自動跟蹤供配電系統中輸入電壓值的變化（主要由電力系統中負載波動引起）值而通過內部電壓的自動調節，保證整個電壓輸出穩定。自動調壓器實際就是一個恒定輸出的三相自耦變壓器，它可以在供配電系統電壓處于 20%波動范圍內，利用內部相應控制器對整個電壓進行動態調節，保證其輸出電壓的恒定，從而有效提高供配電系統的供電電能質量水平，保證建筑電氣系統高效穩定的運行，達到節能降耗的目的。
（五）供配電線路節能技術方案
在進行高層樓宇建筑電氣系統設計時，應該根據建筑物內部機電設備負荷容量及分布、供電距離、機電設備特性等因素，進行科學合理布線。整個供配電系統結構應盡量簡單清晰可靠，且各機電設備系統配電級數不宜超過三級。供配電線路是整個高層樓宇建筑電能輸送直接載體，其動力干線、支線等線路是一個錯綜復雜的交叉性互聯網絡，其總長度較長，通常在數萬米甚至幾十萬米以上，線路上電能總損耗量相當大，所以供電線路節能技術方案研究也是建筑電氣系統節能研究的一個重點。
（1）合理選用導線類型
從技術經濟性角度出發，選用電導率較小的新型材質導線。在工程實際應用中發現銅芯電纜傳輸電能效率最佳，但由于銅的成本較高，因此在進行線路布線方案設計時，要充分結合節約用銅，經濟實惠原則。對于負荷容量較大的一類、二類建筑中應選用銅導線，而對于三類或負荷量較小的其它建筑物中宜選用鋁芯導線，以提高其經濟性能。
（2）減少輸電線路長度
在進行變配電所選址規劃設計時，應盡量將其設置在靠近負荷中心位置，且變配電所的低壓配電室應盡量靠近建筑物強電豎井部位，以縮短饋電線路的供電距離，減少線路中電能損耗，達到節能降耗的目的。
（3）增大線纜截面
在高層樓宇建筑電氣系統設計時，不可避免的會出現某些機電設備距離饋電系統較遠的情況，這樣在進行較遠線路選型設計時，除了要滿足線路基本載流量、動熱穩定、電壓降、以及保護配合需要等基本功能條件下，應可根據工程實際情況選擇大一級線纜截面，從而減少線路損耗。從大量工程實際數據來看，當饋電線纜的截面小于 70m時，如果其饋線線路總長度超過 100m，增加饋電線路一級線纜截面可以達到很好的節能經濟效果。
（4）采取就地無功補償措施
高層樓宇建筑電氣系統中，如果向供電點較遠且無功功率需求較大的電氣設備供電時，除了采取上述措施外，還應采用就地無功補償措施以減少線路上相應無功傳輸損耗，保證電氣設備高效穩定的運行，到達節能降耗的目的。
參考文獻：
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一.前言
伴隨著我國的建筑行業的不斷發展，建筑的功能日益多樣化，人們對建筑的舒適性和安全性都有了更為嚴格的要求，因而，在進行建筑施工過程中，整個建筑的供電系統和防雷接地工作，也漸漸被提升到新的高度，在筆者多年的電氣設計施工，和相關的供電系統和防雷接地工作經驗中，筆者發現，供電系統；在保證供電可靠性的前提下應盡量滿足電源的質量要求、減少電能損耗；防雷接地；內部防雷與外部防雷相結合，保障人身安全，避免建筑和電氣設備造成損壞；在設計、施工和維護方面也給人們帶來許多方便。
二.電氣設計中的防雷接地分析和探討
為了把雷電流迅速泄人大地，以防止雷害為目的的接地叫做防雷接地。在做辦公樓的防雷接地設計前，首先根據辦公樓等效面積和辦公樓所在區域的年平均雷暴日等參數計算年預計雷擊次數，再根據年預計雷擊次數確定辦公樓的防雷類別，最后按照《建筑物防雷設計規范》的要求進行設計。辦公樓的防雷接地分外部防雷和內部防雷兩類。
1.外部防雷措施探討
外部防雷系統由接閃器、引下線、接地帶、接地極等有機組成。缺一不可。設計時，首先根據土建所提條件，確定選用何種形式的接閃器、引下線、接地帶和接地極。不同結構形式的建筑物，選用的外部防雷系統各不相同。
在辦公樓設計中，經計算年預計雷擊次數為0.159 97 次/a，屬于第三類防雷建筑物。采用Φ10 圓鋼避雷網暗敷于屋檐及女兒墻上作為接閃器，凡突出于屋面的物體均與避雷網可靠連接。避雷網網格大小不大于20m×20m 或24m×16m。屋面避雷網與所有柱內的主筋牢固焊接，利用柱內鋼筋作為引下線，引下線在地下800mm 外引線與接地扁鋼牢固焊接，其中2～3 根引下線在地上500mm 處引設斷接卡供檢測用。室內接地帶利用基礎及地梁內主筋，并與引下線牢固焊接，在底層引出地面供配電箱接地用。利用基礎內鋼筋作為接地極。當測試接地電阻不夠時，由扁鋼接地帶外引增裝角鋼接地極，角鋼接地極埋于地下800mm。辦公樓接地電阻值
2.內部防雷分析
內部防雷系統的作用是減少建筑物內的雷電流和所產生的電磁效應以及防止反擊、接觸電壓、跨步電壓等二次雷害。辦公樓的防雷設計中，內部防雷主要包含浪涌保護和等電位聯結兩種方式。
（一）浪涌保護
所謂浪涌，指的是超出正常工作電壓的瞬間過電壓。在辦公樓中，為防止電子設備遭受雷電浪涌而損壞，故需作浪涌保護。浪涌保護通過安裝浪涌保護器（SPD）來實現。浪涌保護器的作用是泄放浪涌電流、限制浪涌電壓。在辦公樓設計中，采取分級保護、逐級泄流的原則。在電源的總進線處安裝放電電流較大的一級浪涌保護器，每層配電箱及電梯配電箱內設二級浪涌保護器。
（二）等電位聯結
等電位聯結的目的是減小防雷空間內各金屬部件以及各系統之間的電位差。做法是用聯結導體將處在需要防雷空間內的防雷裝置、建筑物的金屬構架、金屬裝置、外來導體、電氣裝置或電信裝置等聯結起來。等電位聯結分總等電位聯結（MEB）和局部等電位聯結(LEB)?？偟入娢宦摻Y作用于全建筑物，它在一定程度上可降低建筑物內間接接觸電擊的接觸電壓和不同金屬部件間的電位差，并消除自建筑物外經電氣線路和各種金屬管道引入的危險故障電壓的危害。在一局部場所范圍內將各導電部分連通稱作局部等電位聯結。在辦公樓設計中，采用總等電位聯結，電源進線做重復接地。變配電室設一個總等電位MEB 箱,將建筑物內保護干線、設備進線總管等進行聯結?？偟入娢宦摻Y線采用BV-1×25mm2 線穿SC32 管。總等電位聯結均采用等電位卡子，禁止在金屬管道上焊接。各層動力配電箱及休息室衛生問內安裝局部等電位LEB 箱進行局部等電位聯結，根據需要也可在計算機中心、安防、電信、消防等有電子設備的房間內做局部等電位聯結。
三.電氣設計中供電系統的分析探討
1.科學設計供電方案
辦公樓電氣設計時，首先要確定辦公樓的供電方案。辦公樓供電要在保證供電可靠性的前提下滿足電源的質量要求，并減少電能損耗。
在本辦公樓中，無消防泵和消防電梯，只有應急照明和消防疏散指示標志，因此，應急照明和消防疏散指示為二級負荷，其余為三級負荷。辦公樓的電源由上一級降壓站經10KV 架空線路及10KV 電纜進一層變配電室，變配電室內設10KV 干式變壓器1 臺，把10KV 電壓降至380/220V 后，為本樓的用電負荷供電。應急照明和消防疏散指示標志等二級負荷采用EPS 應急電源供電。
2.嚴格加強對負荷的計算
之所以要進行負荷計算，主要是因為辦公樓的用電設備工作時的實際負荷不等于設備的額定負荷（安裝容量);在設計時,如果直接采用額定容量進行設計勢必會造成浪費,因此必須先進行負荷計算,算出全部設備的實際負荷,以便正確選擇供配電系統中導線、電纜、開關、變壓器等電氣設備，還可以計算出全廠的電能需要量、電能損耗以及選擇無功補償容量等，做好辦公樓在電氣上的節能措施。負荷的計算方法有需要系數法、負荷密度法、單位指標法等。由于需要系數法比較簡便，因而低壓母線上的負荷計算多采用需要系數法。
式中：Kt 為同時系數；Kn 為需要系數；Q30 為用電設備組無功計算功率（kvar）；P30 為用電設備組有功計算功率（KW）；S30 加為用電設備組視在計算功率（KVA）；Ijs 為計算電流（A）；Pe 為用電設備額定功率（KW）；cosΦ為功率因數。辦公樓設計中，在低壓母線上進行無功補償。利用上述公式逐級計算后，即可得出無功補償容量。計算出的無功補償容量為120kvar，補償后，10KV 側的功率因素可達0.98，滿足供電部門的要求。補償后的總的視在計算功率為251KVA，選用400KVA 的10KV 干式變壓器,變壓器負載率為62.75%。
3.低壓配電網絡
低壓配電網絡，是指從終端降壓變電所的低壓側到用戶內部低壓設備的電力線路，其電壓一般為380/220V。
（一）供電系統的合理配置
為便于維修，多層建筑宜分層設置配電箱，每套房間宜有獨立的電源開關。單相用電設備應適當配置，力求達到三相負荷平衡。辦公樓共有四層，每層總面積較大，在不同位置各有兩個電間，故在每個電間內分別放置動力配電箱1 臺，為本層的照明箱及動力負荷供電。
（二）用電質量要求低壓配電線路應當滿足用戶用電質量的要求
電能質量主要包含電壓和頻率兩個指標。電壓質量除了與電源有關以外，還與動力、照明線路的合理設計關系很大。在設計線路時，必須考慮線路的電壓損失。一般情況下，低壓供電半徑不宜超過250m。插座和照明應分別在不同供電回路。照明系統中的每一單相分支回路電流不宜超過16A，光源數量不宜超過25 個。插座回路中每一回路插座數量不宜超過10個；電能質量的頻率指標在我國規定工頻為50Hz，是由電力系統保證的，它與照明、動力線路本身無關，但超過了規定值，將影響用電設備的正常工作。
（三）結合工程實際選擇合理的接地方式
配電網絡主要有放射式、樹干式和混合式3 種接線形式。在辦公樓設計中，采用放射式與樹干式相結合的供電方式。動力負荷采用放射式供電，照明用電采用混合式供電。
四.結語
加強對建筑的電氣設計中的供電系統與防雷接地工作，對于提高建筑的整體安全性能和穩定性有著十分重要的作用，在此過程中，要不斷加強設計人員的綜合素質培養，提高其設計的專業技能，結合具體的工程的實際情況，從而確保整個工程的安全性。
參考文獻：
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中圖分類號：TE08文獻標識碼： A
一、電力節能設計的重要性
1、電力節能設計有助于優化電網結構
加強節能技術在供配電設計中的應用，大力推行電力系統的節能措施，有助于提高電網的運行速度，優化電網結構，保證電力系統的安全運行和健康發展。
2、電力節能設計能夠促進企業結構優化
科學合理的電力節能設計能夠促使新能源的開發和利用，可節約現有資源及促進企業結構優化。電力行業的不斷發展，電力節能成為電力系統發展的必然選擇，大力推行、實施電力節能，優化電力行業的產業結構，為電力行業的穩定健康發展起到了決定性的作用。
3、電力節能設計能夠控制購電成本的增加
新能源的利用，使電價的成本投入過高，由于發電能源不同，企業間也存在著較大的利益差距。為了解決這一問題，很多大型大力企業開始實施電力節能技術，科學合理的電力節能設計有利于提高電能的利用率，降低電價的投入成本，增強企業的競爭力。
二、供配電設計中節能技術的探討
1、供配電線路的設計
從結構因素來看，電力線路可劃分為電纜線路和架空線路兩種，這兩種線路都是通過金屬導線來進行電能傳輸的，在電能傳輸的過程中，線路存在功率損耗，而功率損耗同線路電壓、電阻、功率因數等相關聯。由功率損耗的計算公式得知：負荷功率值固定時，功率損耗與電壓、功率因素成反比，與電阻成正比。通過這一關系，可利用降低電阻的方法來減少線路損耗，而電阻與導線長度、截面積、電阻率相關，故通過縮短導線長度、增大導線截面積、選擇電阻率小的導線材料來減低功率損耗。
2、選用符合節能要求的照明設備
照明設備與人們的日常生活息息相關，因用量非常大，這就對供配電設計中的節能技術提出了更高的要求。
（1）選用節能燈具
在建筑照明中，盡量采用節能效果好的節能燈具，提倡使用綠色照明，即在有益于提高人們生產、工作、學習效率和生活質量，保護身心健康的基礎上達到節約能源、保護環境的目的。所以在人們的日常生活中，要在不斷的加強節能意識的同時，將節能做到實處，在滿足人們生產生活要求的條件下選擇節能率高的燈具，還需根據不同的環境和場所選用不同的照明設備。例如，高壓鈉燈以其發光率高，透霧性好，但色溫低，光色偏暖，顯色指數在40-60之間，顏色失真度大的特性，主要用于路燈或廣場照明。
（2）充分利用自然光
自然光的利用已經成為建筑物設計中的重要因素，尤其是在建筑工作的人們對自然的向往，并且自然光具有殺菌消炎、治療抑郁、舒緩心情等作用，采用自然光進行照明，可以減少電能的使用率，是一個良好的節能措施。
（3）采用合理的燈具控制方式及燈具開啟的時間
為最大限度的節約電能，應根據實際需要合理選擇照明燈具的控制開關，以實現節能的效果。另外，可以加大力度普及節約能源的知識，提高人們節約能源的意識，對企事業單位，實行嚴格的照明管理制度，選派制定人員，每天進行巡查，通過管理制度，最大限度的達到節約能源的效果。
3、合理選用變壓器
變壓器是電壓變換設備，廣泛應用于電力系統，特別是10kv和35kv電壓等級的變壓器，據統計目前在網運行的10kv和35kv級變壓器約10億kva以上。因數量大、運行時間長，變壓器在選擇和使用上存在著巨大的節能潛力，特別是量大面廣的10kv和35kv級變壓器。選擇高效節能產品，對節約能源具有重要意義，還可以降低變壓器的運營成本。因此，選擇變壓器時，應選用低損耗節能型變壓器，如S10以上的系列。對于高層建筑、地下建筑、化工等單位及對消防要求較高場所，宜采用低損耗節能型干式電力變壓器。對電網電壓波動較大，為改善電能質量，可采用有載調壓電力變壓器。
4、人工無功功率補償
在工業領域進行供配電設計時，為降低線路的功率消耗，可通過選擇合適的電動機、變壓器等電氣設備達到提高自然功率因數的目的。除此之外，可以采取人工無功功率補償的方式，提高功率因數來減少能源損耗。在采取人工無功功率補償措施時，采取并聯電力電容器及諧波治理措施。另外，在采取無功補償時要注意平衡性，即低壓部分的無功功率由低壓電容器來補償，高壓部分的無功功率則由高壓電容器補償，并根據具體工程來選擇集中補償、分散補償等方式進行無功補償。
5、省電裝置的應用
增加特殊的電磁結構，即通過串聯電抗器及并聯接入自耦調壓器和外加獨立相位調整兼消除高次諧波線圈，一起固定在一個三柱式鐵芯上的綜合型節電裝置。該裝置具有以下功能和特點：
（1）調整電壓幅值及穩壓
有些用電單位供電電壓偏高，導致電氣設備用電量增加，使用壽命縮短，同時加大了線路損耗，通過該裝置的電磁平衡原理來調整用電設備電壓的平衡度和穩定性。
（2）減少電動機的啟動電流
通過磁力作用及節電裝置內部串聯電抗器，可對電動機啟動電流起到一定的抑制作用，一般可將啟動電流減少到2-3倍的額定電流，尤其是多臺小型電機時節電效果更為明顯。
（3）降低線路、變壓器及電機繞組的銅耗
諧波高頻率上升，高頻電流增大，導致交流電阻增大，線損增加。通過該裝置平衡三相電壓，抑制了高次諧波，由此降低了線路、變壓器及電機繞組等的銅耗。按銅耗公式P=12R計算，減少電流值及電阻值對銅耗有明顯的減少。
結束語
在中國能源耗費中，電力資源的耗費所占的比例比較大，在供配電規劃中施行節能辦法十分重要。關于電力企業來說，電力節能的實行有利于電能質量的進步，對優化資源配置也有較高的影響。并且，電力節能一旦實行，對優化電網構造、控制購電成本來說有重要意義。在供配電設計中，應優化電力設計、正確選電氣設備、加強照明燈的節能設計等措施，減少了電力能源的耗費，進一步確保了電力行業的穩定發展。
參考文獻
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