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摘要：在我国大力提倡节能环保理念的当下，建筑行业作为促进国民经济增长的重要行业之一，积极贯彻国家政策，在高层建筑供配电系统建设中，加强电气节能设计，以期望高层建筑可以正常使用的同时，有效节约能源资源，为促进我国可持续发展创造条件。那么，如何进行高层建筑供配电系统节能设计。本文笔者将从分析高层建筑供配电系统展开，对具体进行高层建筑电气节能设计详细分析和思考。
关键词：高层建筑；供配电系统；电气节能设计
在建筑行业逐渐节能化发展的当下，高层建筑建设中加强供配电系统的设计以及节能设计显得尤为必要。在对高层建筑供配电系统进行设计时，必须按照先进的设计方法，对电气系统进行整体的估测，采用新的技术，减少供配电系统的能耗量和维修经费，采用环保型的能源和材料，尽量使用可再生能源，如太阳能和风能。
1高层建筑供电系统设计分析
1.1关于电力负荷的确定
在高层建筑的供配电系统的设计商，最好是要依据高层建筑的性质和高层建筑的规模来看，相应地来明确建筑的相关电力负荷的等级，并且我们在实际工程中最好要结合当地的供电网的实际情况，进而再来确定高层建筑的电力负荷等级和容量。
对于国内高层建筑来说，它们的电源一般主要是采用l0KV的电源，对于超大型的高层建筑（群）也有些是采取35KV的电源，有时候甚至会采用110KV的电源。对于电源回路数而言，我们应该要尽量根据电力的负荷等级要求来进行相关的选取。比如说一级负荷的要求，是要由两路独立的电源对其进行供电；而对于二级负荷的要求，则是由两个回路的电源来进行供电，但是不一定要求是相互独立的。在实际工程中，对于高层建筑的供配电系统来说，它不仅包括了高压供配电系统，而且还包括着低压供配电系统。
1.2关于供电电源及电压的相关确定。
在高层建筑的供配电系统的设计之中，为了使得供电系统达到更加合理的状态，应该尽量要根据负荷的等级来采取相应的措施，对于各级负荷的供电电源来说，要使得它们达到设计规范的规定。用电单位要根据用电的容量、用电设备的特性、供电的距离等等因素来进行考虑。
1.3变配电所的布置。
对于高层建筑的用电设备来说，它们的负荷是比较大的，一般来说很大的一部分是一、二级负荷，所以常常变电所的规模一般来说会比较的大。总配电所最好是设置在地下层内，因为变配电所应该要靠近用电负荷。对于高层建筑的总变配电所来说，管线进出的程度会比较多，有高压也有低压的电缆。
1.4对于高低压供电系统结线形式的采用确定
对于高层建筑来说，高压系统采用10kv的高压来进线，结线型式运用单母线来运行，变压器低压侧采取的是单母线分段结线，变压器的低压侧要设置应急母线段，用来保证在应急的情况下能够使得一级负荷进行供电。
1.5关于电压选择和电能质量
要正确选取变压器的变压比和电压分接头，最好采用补偿无功功率的措施，要尽量减少电压偏差，要降低系统的阻抗，最好使得三相负荷比较平衡。
1.6关于应急电源设备的选取。
自投装置的动作时间，如果是能够满足允许中断供电时间的，则可以选取带有自动投入装置的专用线路，而使得其是出于独立于正常电源的装置。在允许的范围之内，可以选取那些蓄电池静止型的供电装置，来进行不断供电。
1.7对于功率因数的方法的确定
提高自然功率因数，就是提高变压器和电动机的负载率到75～80%，以及选择本身功率因数较高的设备。对于非线性负载电路（在通信企业中主要为整流器），则通过功率因数校正电路将畸变电流波形校正为正弦波，同时迫使它跟踪输入正弦电压相位的变化，使高频开关整流器输入电路呈现电阻性，提高总功率因数。
2高层建筑电气节能设计
2.1对变压器的型号以及规格做出合理选择
在电气工程中的高层建筑，是阻抗电压会造成浪费和消耗的电力，并为了节省不必要的能源消耗，可以适当降低变压器的负载率来实现。然而，这种方法的缺陷是，它会增加项目的初始投资。变压器的本质是降低变压器的功率损耗，提高变压器的运行效率。对于在网络中的配电变压器的低电压侧的输出应尝试形成一个循环，因此负载的变化的基础上的变压器的数量被调整或更换在任何时间，并确保电源不受影响。由于季节性变化，可以使用并行操作，以减少功率损耗。应该指出的是，并行操作不适合白天和夜间的负载变化，因为这种方法在白天和夜间的负载变化的应用将导致变压器具有太多的开关时间和维修量。此外，合理选择变压器的容量也是提高变压器节能效果的有效措施。以并联形式的多变压器的情况下，需要合理地根据实际负载来确定变压器的数量，从而有效地控制变压器的损耗。为了减少变压器的数量，应合理分配负载，如果需要大量的变压器，应合理地分配更大容量的变压器。同时，变压器的位置应靠近负荷中心，以减少电源的距离，减少电源的距离。
2.2用电设备节能设计
用电设备在长时间应用的过程中也会消耗大量能源，尤其是用电设备逐渐老化、受损的情况下，将会大大增加能源的消耗。所以，高层建筑电气系统节能设计中，对用电设备进行节能设计也是非常必要的。在照明设备节能设计中，是以不低于照明场所照度、色温、显色等视觉技术指标要求下，对照明设备的能源损耗进行分析和优化设计，尽可能的降低照明设备能耗程度。
2.3对电缆与电线做出合理选择
在高层建筑电气工程中，由照明电路造成的损失在输入功率可以占约4%。电路中的电阻会产生无功功率损耗和有功功率损耗，因此导线的截面积和供电方式是影响线路损耗的重要因素。和减少线路损耗的节能技术应从以下几个方面：一是减少导线的长度。在线路分布的高层建筑应尽量使线出现直线，同时避免了低电压线路的情况，这两个是改善导线的横截面。在线核心部分的选择应忠实于经济性能和技术性能的结合。在经济电流的基础上，使电缆截面的选择，以降低总成本，并在减少能源消耗的基础上，有利于保护环境，这种方法具有明显的社会效益和经济效益。此外，本节根据方法比轻载流量截面按所选择的要大，但总支出相对较小，初始投资增加部门可以在2-4年内收回。
2.4照明系统的节能
设计人员应该尽量的选用高效光源，室内场所照明可以使用小功率高压钠灯和荧光灯，室外照明和道路照明可以使用高压钠灯和金属卤化物灯，气体放电灯和荧光灯要安装电容器。设计人员可以采用光通比例高、反射系数高和配光特性稳定的灯具，照明方案要要进行合理的设计，充分的利用自然光，在建筑中尽量使用定时开关、节电开关和调光器，建筑室外照明可以采用光电控制器，插座面板上尽量设置开关控制，实现节能。
3结论
现在高层建筑的功能实现了多元化，同时，其供配电系统也日趋复杂，因此，高层建筑供配电系统级电气节能设计要树立把握全局的理念，遵循经济理念，满足高层建筑对电能的基本需求。在高层建筑供配电系统设计过程中，要注意对变压器的选用，不同规格的变压器对高层建筑的用电情况产生不同的影响，要选用那些用新的材料制成的节能的变压器。在对高层建筑照明设施设计时，应该充分借助自然光源，选择合理的照明方式，要充分利用技术优势，实现小功率的照明方式，降低照明产生的能耗量。
参考文献：
[1]高桂根.高层建筑电气工程供配电系统设计分析[J].价值工程,2014,36:118-119.
[2]黄南飞.高层建筑供配电系统节能设计技术要点探讨[J].科技与企业,2012,12:165.
[3]吴乃进.高层建筑供配电系统节能设计技术要点探讨[J].科技创新与应用,2012,19:218.
[4]王忠勇.高层建筑供配电系统节能设计分析[J].低压电器,2009,22:61-64.