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民用建筑供配电工程设计研究

2017-07-04王润鹏

建材发展导向 2017年3期

王润鹏

摘 要:随着我国经济的不断发展,建筑行业在国民经济增长中所占的比重也越来越大。既然建筑工程与人民的生产与生活紧密相关,那么建筑的质量问题就成为人们关注的焦点。尤其是民用建筑,其供配电工程质量的好坏直接影响着整栋建筑的质量,影响着人们的生活。要想民用建筑供配电工程的质量得到保证,那么工程在建筑的过程中的建设与建设完成后的后期维护工作两者缺一不可。因此,在民用建筑施工设计前就要有预见性,将供配电设计的相关工作与细节都考虑到,以保证工程建设的质量。文章将对民用建筑供配电工程设计进行研究,为日后事业单位在民用建筑的施工建设中提供参考。

关键词:民用建筑工程;供配电工程;供配电工程设计原则

由于民用建筑多为人们生活工作使用,因此对环境的要求更加自由化、多样化,而各种电器设备的使用虽然是方便了生活,但是各种电线线路纵横,在并不宽敞的楼房中交错,一旦不注意,就会产生安全隐患。因此,要想保障民用建筑供配电工程的质量,就要更更加全面的考虑工程的设计,攻克民用建筑的供配电工程设计难题。确保居民的生产和生活用电的安全与便利。

1 民用建筑供配电设计应遵循的原则

民用建筑供配电工程不仅影响着整个建筑的质量与安全,而且还影响着居民们的生产与生活。因此民用建筑供配电设计必须要严谨,要严格遵循国家要求的标准,按照法律法规的规定来执行,不做违法乱纪的事情。除了要严格遵循建筑行业等相关部门的规定,达到合理标准外,在供配电工程设计中还要遵守各种原则,如遵守安全用电原则,以保证民用建筑居民用电安全,满足用电要求;遵守适当原则,即在供配电工程设计中要适当留有发展的空间;遵守标准原则,即供配电工程中一切施工设计都要达到国家要求的标准和规范,不能故意留有缺陷或偏差;遵守最佳原则,即供配电工程设计中,要保证使用最先进的技术,要在保证材料质量的情况下尽量节省经济成本等。

2 民用建筑供配电设计

2.1 电力负荷计算

既然要研究民用建筑的供配电设计,那么一定要探讨的就是电力负荷问题。但是民用建筑的电力负荷的计算,会由于设备不同、使用情况不同、场地和建设的标准不同而使产生的每平方米用电量之间有较大的差异。电力负荷的计算主要包括设备容量的计算、计算容量与计算电流的计算两方面。计算每户居民照明用电负荷的可以用两种计算公式,分别为:Pjs(照明及家用电负荷)=∑Pei(单位用电指标)×Ni(单位数量)÷1000(kW)和PM(实际最大负荷)=Ped(单位面积计算负荷)×S(小区总面积)×η(同时系数)。计算公式是基本公式,在计算时还要以实际情况为准。

2.2 负荷分类

民用建筑供配电工程中电力负荷根据供电的可靠性与对经济、政治等方面的影响度进行分类,分为一级负荷、二级负荷、三级负荷共三个部分。其中一级负荷的划定范围为:一旦停止供电可能会伤及生命的;一旦断电有可能造成重大的经济上或政治上的损失,例如国企产业生产流水线的供电一旦停止,会造成无法想象的后果,对企业和国家经济会造成不可估量的损失;一旦供电停止,会对对经济、政治、社会有直接重大作用的单位的工作造成影响,比如铁路、通讯、交通信号灯等公共场所必须具备设施,一旦供电中断,将会造成秩序混乱等严重后果。这些不能中止供电,也不允许中止供电的负荷,就属于一级负荷。那二级负荷的规范范围是什么呢?二级负荷为的规范情况为:一旦供电中断,对经济和政治等方面有较大影响,需要较长时间、较大精力耗费才能恢复企业单位的正常生产与工作;另外一点就是,一旦中断电源,将对以电力为主要动力的企业单位的正常工作的运行产生较大影响的,比如,一旦交通枢纽或信号指挥枢纽的电源供给中断,那么就可能造成公共场所人员混乱或出现事故。这两种类型情况属于二级负荷的范畴。既不属于一级负荷也不属于二级负荷的就可以被视为三级负荷。

2.3 高低压供电系统

供配电系统由总降压变电所(高压配电所)、高压配电线路、车间变电所、低压配电线路及用电设备组成。高压供配电系统是由一次变压供配电系统经过高压配电所将电能分配给各个车间变电所,车间变电将电压压低的标准电压供其他低压设备使用。低电压供电系统则多通过工厂设置的低压配电室,将电能直接分配给各车间低压用电设备使用。

2.4 继电保护,电能计量和无功补偿

2.4.1 继电保护

继电保护在民用建筑的供配电设备中起重要作用,要想电力设备等能够顺利的、正常的进行工作,那么继电保护就要遵循一定的原则。在电力设备与线路中,应该设置一定的保护装置,以防止电线短路或者运行出现异常。不仅要在线路上設置主力保护设备,也要设置后备保护设备,以避免线路突然出现故障,必要时也可以再加设辅助保护。要想确保继电保护的实用性与可靠性,就要确保继电保护装置的内构部件性能要好,质量要过关,要选取各项指标符合国家统一标准的配件。在安装设备时,可以进行使用前的监测与实验,确保设备能够及时的调整,及时的维护,正常的运行。

在继电保护中,要注意相邻设备之间的配合,要保证两个设备之间的工作状态能够衔接,在紧急状态下需要迅速切除短路的时候,两相邻设备的继电保护设置可以没有选择性的动作,但是相邻设备要用备用电源来进行短路状况的补救。继电保护中,要保护中间电流互感器的稳定性,是误差范围控制在百分之十以内的。在考虑继电保护的各种保护设备时,既考虑到电流互感器的二次线圈的保护盲区,又要最大程度低的降低互感器自身可能产生的问题而造成的不利影响。继电保护可能会由于电流短路或系统电阻等出现故障而影响运行,这就可以采取按照电流或阻抗的初始值动作的瞬时测定回路为措施加以解决,但要遵守的原则就是,所采取的措施不能是保护装置的动作出现误差。当保护装置出现误动作时,就要考虑是否是电压互感器二次回路断线引起的故障,可采取装置断线闭锁的措施或其他,目的主要是为了让保护装置将工作解除,并发出电压回路短线信号。

2.4.2 电能计量

电能计量是民用建筑供配电工程中的一个重要部分。电能计量主要由电能表(计费功能)、电流互感器与电压互感器还有二次连接导线几个部分组成。电能计量的最关键部分为电能表。电能表在运行工作中,一旦遇到接线错误、乘率错误或者电流电压回路中出现断路短路的情况,那么电能表的测量就会不精确,电能计量也会出现较大偏差。为了保证电能表的正确运行,保证供电能计算的准确性,在电能计算的过程中对其各部分装备进行监测与检查,不仅要检测一次回路与二次回路接线的情况,还要对电能表的在运行中的误差进行测评,核算乘率。

2.4.3 无功补偿

民用建筑用电量的剧增使对供电效率的要求变高,这时,对于提高用电效率起非常重要作用的无功补偿装置就显得尤为关键。无功补偿装置具有降低用电线路经济成本、能够减少用电线路的耗损和有效地节省电能等功能。无功补偿的基本原理:电网输出的功率包括两部分,分别为无功功率和有功功率两个部分,通常无功补偿的方法使用负荷集中补偿方式。民用建筑使用的多为单相负荷,用电设备由于负荷变化而产生变化的可能性较大。在无功补偿中可采取的有效措施如下:可通过选择合理的拖动电机容量、改善电器设备的运行方式避免空载运行、正确选择配电变压器容量、提高负荷等方式来提供用电设备的自然因数。

2.5 低压线路接线方式

低压线路接线方式包括三个部分,分别为放射式接线、树干式接线和环形接线。其中放射性接线主要是容量大、负荷性质关键的具有阴湿环境的车间使用,供电可靠性很高。树干式接线一般适用于机械加工或机修工具车间,当干线发生故障时其影响范围大供电可靠性差。环形接线的观点可靠性较高,其他线路的故障不影响其正常供电的运行。

3 结语

经济的快速发展推动城市化进程的脚步,民用建筑数量剧增,居民对用电量的需求也越来越高,要想保障民用建筑的安全、保障居民正常生活用電、保障居民正常的生活环境与生活秩序,良好的供配电设计是必不可少的。因此在民用建筑施工建设的过程中,不仅要在建设初期考虑周全供配电设计,更要做好建设后供配电设备的维护,以保障民用建筑的质量,确保居民生活安全。

参考文献

[1] 李兵,程大章.民用建筑供配电可靠性分析[J].电工技术杂志,2003(12):34-38.

[2] 景春茹.民用建筑供配电工程设计研究[J].科技视界,2015(31).