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民用建筑供配電工程設計研究論文
由于民用建筑多為人們生活工作使用，因此對環境的要求更加自由化、多樣化，而各種電器設備的使用雖然是方便了生活，但是各種電線線路縱橫，在并不寬敞的樓房中交錯，一旦不注意，就會產生安全隱患。因此，要想保障民用建筑供配電工程的質量，就要更更加全面的考慮工程的設計，攻克民用建筑的供配電工程設計難題。確保居民的生產和生活用電的安全與便利。
1 民用建筑供配電設計應遵循的原則
民用建筑供配電工程不僅影響著整個建筑的質量與安全，而且還影響著居民們的生產與生活。因此民用建筑供配電設計必須要嚴謹，要嚴格遵循國家要求的標準，按照法律法規的規定來執行，不做違法亂紀的事情。除了要嚴格遵循建筑行業等相關部門的規定，達到合理標準外，在供配電工程設計中還要遵守各種原則，如遵守安全用電原則，以保證民用建筑居民用電安全，滿足用電要求；遵守適當原則，即在供配電工程設計中要適當留有發展的空間；遵守標準原則，即供配電工程中一切施工設計都要達到國家要求的標準和規范，不能故意留有缺陷或偏差；遵守最佳原則，即供配電工程設計中，要保證使用最先進的技術，要在保證材料質量的情況下盡量節省經濟成本等。
2 民用建筑供配電設計
2.1 電力負荷計算
既然要研究民用建筑的供配電設計，那么一定要探討的就是電力負荷問題。但是民用建筑的電力負荷的計算，會由于設備不同、使用情況不同、場地和建設的標準不同而使產生的每平方米用電量之間有較大的差異。電力負荷的計算主要包括設備容量的計算、計算容量與計算電流的計算兩方面。計算每戶居民照明用電負荷的可以用兩種計算公式，分別為：Pjs（照明及家用電負荷）=∑Pei（單位用電指標）×Ni（單位數量）÷1000（kW）和PM（實際最大負荷）=Ped（單位面積計算負荷）×S（小區總面積）×η（同時系數）。計算公式是基本公式，在計算時還要以實際情況為準。
2.2 負荷分類
民用建筑供配電工程中電力負荷根據供電的可靠性與對經濟、政治等方面的影響度進行分類，分為一級負荷、二級負荷、三級負荷共三個部分。其中一級負荷的劃定范圍為：一旦停止供電可能會傷及生命的；一旦斷電有可能造成重大的經濟上或政治上的損失，例如國企產業生產流水線的供電一旦停止，會造成無法想象的后果，對企業和國家經濟會造成不可估量的損失；一旦供電停止，會對對經濟、政治、社會有直接重大作用的單位的工作造成影響，比如鐵路、通訊、交通信號燈等公共場所必須具備設施，一旦供電中斷，將會造成秩序混亂等嚴重后果。這些不能中止供電，也不允許中止供電的負荷，就屬于一級負荷。那二級負荷的規范范圍是什么呢？二級負荷為的規范情況為：一旦供電中斷，對經濟和政治等方面有較大影響，需要較長時間、較大精力耗費才能恢復企業單位的正常生產與工作；另外一點就是，一旦中斷電源，將對以電力為主要動力的企業單位的正常工作的運行產生較大影響的，比如，一旦交通樞紐或信號指揮樞紐的電源供給中斷，那么就可能造成公共場所人員混亂或出現事故。這兩種類型情況屬于二級負荷的范疇。既不屬于一級負荷也不屬于二級負荷的就可以被視為三級負荷。
2.3 高低壓供電系統
供配電系統由總降壓變電所（高壓配電所）、高壓配電線路、車間變電所、低壓配電線路及用電設備組成。高壓供配電系統是由一次變壓供配電系統經過高壓配電所將電能分配給各個車間變電所，車間變電將電壓壓低的標準電壓供其他低壓設備使用。低電壓供電系統則多通過工廠設置的低壓配電室，將電能直接分配給各車間低壓用電設備使用。
2.4 繼電保護，電能計量和無功補償
2.4.1 繼電保護
繼電保護在民用建筑的供配電設備中起重要作用，要想電力設備等能夠順利的、正常的進行工作，那么繼電保護就要遵循一定的原則。在電力設備與線路中，應該設置一定的保護裝置，以防止電線短路或者運行出現異常。不僅要在線路上設置主力保護設備，也要設置后備保護設備，以避免線路突然出現故障，必要時也可以再加設輔助保護。要想確保繼電保護的實用性與可靠性，就要確保繼電保護裝置的內構部件性能要好，質量要過關，要選取各項指標符合國家統一標準的配件。在安裝設備時，可以進行使用前的監測與實驗，確保設備能夠及時的調整，及時的維護，正常的運行。
在繼電保護中，要注意相鄰設備之間的配合，要保證兩個設備之間的工作狀態能夠銜接，在緊急狀態下需要迅速切除短路的時候，兩相鄰設備的繼電保護設置可以沒有選擇性的動作，但是相鄰設備要用備用電源來進行短路狀況的補救。繼電保護中，要保護中間電流互感器的穩定性，是誤差范圍控制在百分之十以內的。在考慮繼電保護的各種保護設備時，既考慮到電流互感器的二次線圈的保護盲區，又要最大程度低的降低互感器自身可能產生的問題而造成的不利影響。繼電保護可能會由于電流短路或系統電阻等出現故障而影響運行，這就可以采取按照電流或阻抗的初始值動作的瞬時測定回路為措施加以解決，但要遵守的原則就是，所采取的措施不能是保護裝置的動作出現誤差。當保護裝置出現誤動作時，就要考慮是否是電壓互感器二次回路斷線引起的故障，可采取裝置斷線閉鎖的措施或其他，目的主要是為了讓保護裝置將工作解除，并發出電壓回路短線信號。
2.4.2 電能計量
電能計量是民用建筑供配電工程中的一個重要部分。電能計量主要由電能表（計費功能）、電流互感器與電壓互感器還有二次連接導線幾個部分組成。電能計量的最關鍵部分為電能表。電能表在運行工作中，一旦遇到接線錯誤、乘率錯誤或者電流電壓回路中出現斷路短路的情況，那么電能表的測量就會不精確，電能計量也會出現較大偏差。為了保證電能表的正確運行，保證供電能計算的準確性，在電能計算的過程中對其各部分裝備進行監測與檢查，不僅要檢測一次回路與二次回路接線的情況，還要對電能表的在運行中的誤差進行測評，核算乘率。
2.4.3 無功補償
民用建筑用電量的劇增使對供電效率的要求變高，這時，對于提高用電效率起非常重要作用的無功補償裝置就顯得尤為關鍵。無功補償裝置具有降低用電線路經濟成本、能夠減少用電線路的耗損和有效地節省電能等功能。無功補償的基本原理：電網輸出的功率包括兩部分，分別為無功功率和有功功率兩個部分，通常無功補償的方法使用負荷集中補償方式。民用建筑使用的多為單相負荷，用電設備由于負荷變化而產生變化的可能性較大。在無功補償中可采取的有效措施如下：可通過選擇合理的拖動電機容量、改善電器設備的運行方式避免空載運行、正確選擇配電變壓器容量、提高負荷等方式來提供用電設備的自然因數。
2.5 低壓線路接線方式
低壓線路接線方式包括三個部分，分別為放射式接線、樹干式接線和環形接線。其中放射性接線主要是容量大、負荷性質關鍵的具有陰濕環境的車間使用，供電可靠性很高。樹干式接線一般適用于機械加工或機修工具車間，當干線發生故障時其影響范圍大供電可靠性差。環形接線的觀點可靠性較高，其他線路的故障不影響其正常供電的運行。
3 結語
經濟的快速發展推動城市化進程的腳步，民用建筑數量劇增，居民對用電量的需求也越來越高，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環境與生活秩序，良好的供配電設計是必不可少的。因此在民用建筑施工建設的過程中，不僅要在建設初期考慮周全供配電設計，更要做好建設后供配電設備的維護，以保障民用建筑的質量，確保居民生活安全。
參考文獻
[1] 李兵，程大章.民用建筑供配電可靠性分析[J].電工技術雜志，2003（12）：34-38.
[2] 景春茹.民用建筑供配電工程設計研究[J].科技視界，2015（31）.
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