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論超高層建筑電氣設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)
電氣工程作為建筑項目施工領(lǐng)域的一個重要支撐，需要有源源不斷的大量電力供應(yīng)才能夠正常的運(yùn)行。如和談超高層建筑電氣設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)?
摘要：建筑電氣是建筑工程施工過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，如何從各個環(huán)節(jié)實(shí)施節(jié)能減排，對于減少環(huán)境污染和緩解能源緊張的狀況有著十分重要的意義。文章針對超高層建筑電氣設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)分析進(jìn)心里更詳細(xì)的闡述，內(nèi)容僅供參考。
關(guān)鍵詞：超高層;建筑電氣設(shè)計;關(guān)鍵技術(shù);分析
1前言
隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們利用科技開發(fā)能源的能力不斷提升，社會的發(fā)展對能源的需求也在不斷的增加，而有限的資源和無限的需求以及不斷提升的資源開發(fā)能力，使得人們逐漸意識到能源危機(jī)的迫近，從而使得節(jié)能意識逐漸成為現(xiàn)階段人類發(fā)展的共識。電氣工程作為建筑項目施工領(lǐng)域的一個重要支撐，需要有源源不斷的大量電力供應(yīng)才能夠正常的運(yùn)行。在國家倡導(dǎo)構(gòu)建節(jié)約型社會，紛紛出臺各種相關(guān)政策的同時，人們也被逐漸引導(dǎo)著積極的參加社會節(jié)能減排活動。
2變壓器的電氣節(jié)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(jié)能電氣設(shè)計方法。
2.1節(jié)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(nèi)的油浸式變壓器及容量30kVA～2500kVA范圍內(nèi)的干式變壓器的能效等級進(jìn)行了詳細(xì)的劃分。其中1級為節(jié)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(shè)備節(jié)能的最高水平。在設(shè)備的實(shí)際選擇中，不管所選用的設(shè)備類型是油浸式還是干式都應(yīng)達(dá)到限定標(biāo)準(zhǔn)中的最低要求即第3級標(biāo)準(zhǔn)。而要使變壓器達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，則兩種類型設(shè)備的相關(guān)功率損失指標(biāo)都不應(yīng)高于限定標(biāo)準(zhǔn)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，非晶合金的有著良好性能指標(biāo)，在導(dǎo)磁、抗腐蝕、磨損、強(qiáng)度、電流通過率等方面優(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(rèn)為變壓器未來發(fā)展的方向。目前，在非晶合金變壓器的使用過程中，往往會出現(xiàn)在設(shè)備運(yùn)行的最初幾年里節(jié)能效果非常明顯，但隨著設(shè)備運(yùn)行時間的逐年增加節(jié)能效果逐漸減弱的情況。該問題的出現(xiàn)為非晶合金變壓器的發(fā)展帶來了瓶頸，只有解決設(shè)備的使用穩(wěn)定性，才能得到市場的認(rèn)可，最終使產(chǎn)品得到客戶的信賴。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，年增長率超過兩成。由此預(yù)測，隨著非晶技術(shù)的不斷突破與成熟，必將對該領(lǐng)域的發(fā)展帶來顛覆性的影響。
2.2變壓器容量與臺數(shù)的判定
變壓器容量的選擇不應(yīng)僅僅考慮其在運(yùn)行中的經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)該更加綜合的考慮整個運(yùn)行周期所產(chǎn)生的費(fèi)用，根據(jù)用戶的具體需求，選擇適應(yīng)用戶使用的變壓器容量。變壓器臺數(shù)的選擇方法需要求出不同臺數(shù)變壓器的節(jié)電效果、經(jīng)濟(jì)效益、社會效益，然后進(jìn)行比較，選擇最佳變壓器的最佳臺數(shù)。
3超高層建筑電氣設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)分析
3.1超高層建筑電氣設(shè)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(shè)計人員必須要重點(diǎn)考慮電氣設(shè)計的供電半徑。一般情況下，電氣設(shè)計中，低壓出線柜到末端配電箱的最佳長度應(yīng)該控制在120m之內(nèi)，并按照超高層建筑總電壓5.0%的比例確定低壓供電線路的要求。同時在設(shè)計中，需要采用分區(qū)域設(shè)計的方法處理變配電站，按照不同的功能清苦情況，對供配電站各個功能區(qū)進(jìn)行劃分，包括地下區(qū)負(fù)荷中心、超高區(qū)負(fù)荷中心等。高壓配電室一般會設(shè)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(shè)置獨(dú)立變電站。在設(shè)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避難層之間的高度都應(yīng)該小于50m。在供電系統(tǒng)設(shè)計中，所有避難層的交直流電采用單獨(dú)供應(yīng)的方法，保證供電穩(wěn)定性。
3.2超高層建筑電氣設(shè)計中應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計
超高層建筑電氣設(shè)計中的應(yīng)急照明系統(tǒng)，必要充分靠考慮避難層照明的需求，因此在設(shè)計中，應(yīng)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(tǒng)燈具水平照度值應(yīng)該大于等于5lx。對于具有特殊要求的應(yīng)急照明層，其避難區(qū)、疏散走道的平均照度值應(yīng)該大于等于10lx。而如果超高層建筑裙樓為大型商場，則需要采用一級負(fù)荷供電系統(tǒng)，保證照明供給水平。
3.3應(yīng)急電源與備用電源設(shè)計
考慮到超高層建筑具有高度高、人員密集的特點(diǎn)，疏散時間較長。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(nèi)設(shè)置一組柴油發(fā)電機(jī)組，作為面對突發(fā)事件時的應(yīng)急電源。在設(shè)計過程中，相關(guān)人員必須要重視以下幾個問題：(1)由于超高層建筑中的主要負(fù)荷量較大，因此正常的電源在斷電之后需要在較長的時間內(nèi)持續(xù)供電，因此需要配置具有穩(wěn)定功率的柴油發(fā)電機(jī)組作為應(yīng)急電源。(2)建筑內(nèi)電子信息系統(tǒng)機(jī)房需要設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)電源，保證能隨時滿足建筑空調(diào)、制冷設(shè)備等重要電氣設(shè)備運(yùn)行要求。(3)在使用柴油機(jī)組過程中必須要認(rèn)識到建筑高度因素的影響，要設(shè)置不同的柴油機(jī)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、電源的時候，必須要根據(jù)建筑負(fù)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(fù)荷分級進(jìn)行確定。同時，為了保證整個電氣設(shè)計具有可靠性與安全性，在電氣設(shè)計中可以至少選擇兩個電源供電方法，并且兩個電源之間的運(yùn)行電路聯(lián)系不密切，保證在一條電路出現(xiàn)故障后，另一條電路也能完成正常供電。在電氣設(shè)計中，需要根據(jù)建筑電氣設(shè)備的不同功能以及用途，確定項目變壓器總裝機(jī)容量情況。一般而言，超高層建筑中的1、2級負(fù)荷在總用電負(fù)荷中所占的比例較大;建筑規(guī)模越大，其用電量越多，所產(chǎn)生的電壓需求量也會有所增加。因此在設(shè)計階段，應(yīng)該對本地區(qū)市政電網(wǎng)進(jìn)行咨詢，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(jié)束語
在進(jìn)行超高層建筑電氣設(shè)計時，應(yīng)該要滿足多種需求，需要綜合考慮實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益與建筑電氣設(shè)計中的節(jié)能措施，保證通過合理科學(xué)的方式實(shí)現(xiàn)減排的目的。
參考文獻(xiàn)：
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