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摘要：现阶段，随着我国经济社会发展水平的不断提升，城市化建设的推进速度也在这种大坏境下不断加快，规模庞大的高层建筑拔地而起，进而全方面满足人们的日常生活需求。高层建筑当中的供配电系统在建筑的电气设计工作当中占据着非常核心的地位。因此高层建筑的电气设计人员需要结合供配电系统的具体情况，从而构建出经济性与技术性兼备，同时具备安全性和稳定性的供配电系统，在下文中笔者将对此展开详细的分析与论述。
关键词：高层建筑；供配电系统；设计
引言
在城市人口密度日益增大的情况下，高层建筑在城区的基础建设当中起到越来越重要的作用，通过高层建筑的合理建设运用，能够全面改善城市化进程当中所产生的土地资源分配矛盾问题，为城市的稳定发展提供切实的保障。供配电系统的设计是高层建筑使用价值发挥的重要保障，因此在实际的设计工作中，相关设计人员需要对建设构架和作用进行全面而细致的分析，对供配电系统的设计流程进行全面的规划，从而保证设计工作的整体标准性。
一、高层建筑供配电系统的主要设计需求
1.供电电源和供电等级需求
从实际情况上来看，高层建筑当中的生活用电装置和消防用电装置都需要依照最大限度的负荷来进行电能输送。对于超高层建筑来说，供配电系统的设计必须要从整体上入手，要设置两路电源，同时还要注重对紧急备用电源的设置，保证高层建筑内的有效电源数量大于两个。每个电源需要根据不同的线路进行服务，一般情况下电源的电压等级为10kV[1]。此外，为了保证高层建筑所有用电设备的用电需求，在供配电系统设计的过程中，需要以基本设计作为基础，在其中添加相应的发动机作为备用电源，保证在紧急状态下维持建筑的用电需求。
2.变配电室的设计需求
一般情况下，高层建筑内部的水泵和空调控制系统需要设置在地下楼层当中，同时为了保证变压器能够定位在电力负荷的核心区域，相关的设计人员需要将配电室放置在建筑的中心点位置，并且还需要将发电机放置在配电室的周围。如果建筑的整体高度超过200m的话，相关设计人员就需要在建筑物的重要楼层当中放置相应的电气设施，当配电室无法正常输送电能的状况下，还要在重要的楼层当中增设备用的配电室，进而全面改善配电室当中供电不稳定的问题，从本质上提升高层建筑内电能的输送质量。
3.高低压配电线路的设计需求
大多数情况下，10kV用户变电室当中简化主结线的方案主要使用SM6环网开关柜，这种设计方式在不设保护的电源开关柜当中尤为适用，变压器的出线开关使用的是断路器和熔断器，以及特定的复合开关柜等。当变压器的容量高于1600kV时，可以在变压器当中使用断路器柜，当变压器的容量在1250kV之下时，设计人员可以使用熔断器合开关柜，并将其设置为10kV的侧网环开关柜，在这个设计当中，熔断器能够对变压器进行充分的保护[2]。10kV电源的设计采用双路的方式，主结线作为单母线的分段，每段母线当中需要保证有一个变压器，变压器的容量一般在5000kVA以下。此外，两段母线共同装结的变容器容量不能超过10000kVA。此外，参照超高层建筑的电力负荷计算结果，设计人员在设计过程中可以使用4到6台SG10低损耗干式变压器，并增加2台1000kW高速柴油发动机来保证高层建筑的供配电效率。
二、高层建筑供配电系统的具体设计案例
在这里我们以某市的标志性高层写字楼建筑为例，详细分析高层建筑的供配电系统设计工作。该建筑的高度为206m，其中地下3层，地上52层。建筑内电源的参数为两路10kV，正常状态下两路电源同时进行工作，变压器呈现互为备用的工作状态，其总容量为9800kVA，下面笔者将对具体的设计工作进行分析。
1.供电方案的设计
该高层建筑的供配电系统主要包括一个中心变电所和两个分变电所，中心变电所除了供应变压器的用电以外，还需要将电源引到两个分变电所当中，为分变电所输送电能。其中10kV的外线电源需要通过两回路三芯400mm2电缆从相应的变电站当中引到中心变电所，该电缆可以同时进行供电[3]。如果某一路电源在运作过程中出现故障的话，供配电系统可以自动断开该路电源当中对应的接线开关，同时合母联开关，这样另一路运作正常的电源就能够承担全部的电荷。此外在设计过程中，为了提升后续检修工作的质量和效率，相关设计人员在中心变电所以及分变电所当中均使用了双电源单母线分段和联锁自投的方式，使维修工作更加便捷高效。
2.电力变压器的设计
根据相关的要求，高层建筑的主楼内部不能使用大容量的油浸式变压器，因此在供配电系统的设计过程中多使用干式变压器进行设计。在设计过程中，设计人员为了降低供配电系统当中变压器的数量，适当地对变压器的容量进行了拓展。同时在变压器的型号选择上，设计人员尽可能的使用短路电流的变压器。当变压器处于正常解列运行状态使，在中间设置相应的开关。
3.低压配电屏的设计
一些国外发达国家的低压配电屏结构为抽屉式结构和手车式结构，这种结构的低压配电屏具有强大的时间性能，是低压配电屏结构未来发展的主要趋向。因此在该建筑供配电系统的设计工作中，设计人员使用了国内知名厂家生产的抽屉式结构低压配电屏，并在实际应用的过程中取得了良好的效果。一般情况下，低压配电屏的出线方式使用自动空气开关出线。当配电变压器的容量达到1600kVA时，低压母线上的短路容量可以达到40kA以上。从国内目前的技术环境上来看，这种大容量的产品已经能够实现批量生产，为我国供配电系统的设计建设工作带来了极大的便利。
总结：
本文当中笔者结合具体案例，对高层建筑电气工程供配电系统的设计进行了详细的论述分析，望相关部门及工作人员能够充分结合实际工程情况，进行有效应用。
参考文献：
[1]周杰筑.高层建筑电气工程供配电系统设计的分析[J].建材与装饰，2018，558（49）：129-130.
[2]张巧英.高层建筑消防供配电系统的设计[J].铁道标准设计，2001，21（11）：37-39.
[3]吴晓东.高层建筑消防系统电气设计探讨[J].人民长江，2000，31（1）：42-44.