锡林郭勒电业局内蒙古锡林浩特026000
摘要：与普通建筑物相比，高层建筑体积和用电量较大，建筑物内部结构较为复杂。因此，在设计电气系统时，对供电系统的强度、稳定性和安全性提出了更高要求。随着建筑业的不断发展和环境用电的不断增加，为保证高层建筑电力的稳定，必须加强对超高层建筑供配电设计的研究和分析。
关键词：高层建筑；电气工程；配电系统
1超高层建筑电气系统的特点
1.1涉及各种电气设备
由于其复杂性和庞大的尺寸，超高层建筑中的电气设备要求比低层建筑的要求更严格。高级电气设备分析包括供水和排水系统、火灾报警系统、监控系统、制冷和供暖系统、通风系统和电梯。随着建筑业的不断发展和人们日益增长的需求，建筑功能更加完善，建筑结构更加复杂，在一定程度上给超高层建筑的电气设备带来了一定的压力，以及高层建筑供电系统的稳定高效运行带来严峻挑战。
1.2功耗很大
由于超高层建筑的容量和承载能力大于普通高层建筑和低层建筑，其功率负荷和功耗也相对较大。高层住宅的用电量高于普通的低层住宅，更不用说具有酒店和办公楼等功能的商业高层建筑。用电量更加明显，用电量加大增加了建筑物的用电量负荷，为了满足高层建筑的电力需求，有必要加强低压配电系统的设计。
1.3提高电源可靠性
需要高层建筑，居民多于低层建筑，因此对电力的需求远远大于低层建筑。为确保高层建筑的稳定性和安全性，主要使用主要负荷和二次负荷。阶段负载需要配备两个独立的电源系统，以确保即使一个系统出现问题，另一个系统仍可继续工作，而不是确保高层建筑的稳定运行。
2超高层建筑供配电系统设计原则
2.1满足供电电源的可靠性
电能已经是我们生活中非常重要的一部分，供电可靠性对于人们的影响至关重要，直接影响着我们的安全。最近一段时间，因为我们国家的人口飞速增长，可用土地变得非常紧张，这样高层建筑的数量逐渐地增加，而在高层建筑的使用过程中，火灾是最容易出现的。因此，在供配电系统设计中，应合理应用火灾预警技术，保证供电电源稳定运行。
2.2保障供电的持续性和电源时间性
对于通过电网就可以提供两个单独电源的建筑形态来说，基本上可以满足人们的正常生活需求。但是对不同于普通建筑的情况来说，内部的用电系统有着较高的负荷，设计时要综合建筑物特性进行考虑，出现紧急情况时，一定要保证备用电源能够正常启用。
3高层建筑供配电系统设计要点
3.1电力负荷系统设计
对居民住宅相关电力系统方案进行设计的时候，相关的设计人员一定要多走访，多调查，多了解，并且对相关人员进行沟通，根据实际情况进行设计，这样可以减少中断线路给各方面带来的损失。我们国家把建筑负荷分为三个等级，在配电网中进行供电，突然发生中断输电，也就是停电现象，如果出现人员伤亡，或者是建筑物倒塌等混乱现象，这种现象属于一级负荷，如果没有人员伤亡，只是造成了重大损失，或者是建筑物倒塌等混乱现象，这种现象属于二级负荷，除了这两种以外的现象属于三级负荷。所以，电力系统方案进行设计的时候，一级负荷一定要有备用电源，如果突然发生停电现象，备用电源可以立即供电，这样就可以保证正常供电，减少损失。如果发生设备检测，可以采用备用电源，以减少损失，结合现场实际情况，还可以增加备用电源。二级负荷在电力系统方案进行设计的时候，一定要考虑各种情况，减少故障带来的损失，如果发生停电现象，则可以立即恢复供电。三级负荷在电力系统方案进行设计的时候，一定确保维修人员可以带电作业。
3.2高压供电系统设计
因为超高层建筑需要电量非常大，其负载也比较大，所以通常采用10kV以上的高压，其回路方案一共有三种，分别是双侧双回路供电，单侧回路供电以及环形双回路供电。第一种，双侧双回路的供电方案主要是运用了两个电源，并且这两个电源同时工作，同时进行供电，这样的方法可靠性非常高，起到了更好的安全作用；第二种，单侧回路的供电方案，这个方案可靠性非常低，安全性比较低，投入的成本非常少；第三种，环形双回路的供电方案，这种方案投入的成本非常高，安全性以及可靠性都可以达到比较好的要求。在对高层建筑高压供电系统进行设计的时候，必须结合施工方案的成本选择适合本施工的最佳供电方案。
因为高压电源不相同，供电的方式也就不一样，所以高压接地也就不一样。如果两个高压电源同时进行供电，通常使用的是单母线，而暂时停止对开关的设置。这样的方法主要适用于设备很少，成本低，结构简单，这样对设备的灵活性以及设备的可靠性要求也就非常低。如果高压电源使用一供一备的时候，通常所使用的单母线是不进行分段的，这样的供电形式非常简单，要求比较低。如果供电系统发生故障的时候，这样备用电源就可以马上进行供电。现在，在高层建筑中应用比较广泛的供电方案是设置母联开关，并且单母线分段进行供电，当系统中任意电源发生故障时，母联开关自投，对故障电源侧的负荷恢复供电。
3.3低压配电系统设计
3.3.1电源
高层建筑物的负荷等级一般都比较高，包含一些一级和二级负荷。高层建筑物供电系统一般使用两路独立电源供电模式，也就是两路电源是来源于不同的变电所当中，或者是来源一不同的供电变压器当中。从而一条回路出现问题的时候，不会对另外一条回路的正常运行造成影响。除去这个问题之外，也应当设置一个备用电源，依据高层建筑物实际用电需求确定下来备用电源的容量，容量至少应当大于一级负荷容量。除去需要考虑负荷容量之外，设备的启动容量等问题应当得到充分地重视。
3.3.2接地保护
高层建筑低压配电系统设计工作进行的过程中，经常使用到的接地保护模式可以分为IT、TT以及TN三种。IT保护模式中，电源端口带电区域当中一般都不会设计接地装置，而是会在电源端口位置上赋予高电阻，以便于可以妥善完成接地保护工作。TT系统，电源中性点所在位置的适应性比较强，可以直接在此区域当中完成接地保护装置的设计工作。当应用TN系统的过程中，需要使用一根有保障的线路将各个需要得到保护的电气设备连接起来，而后在统一完成保护装置设计工作。
高等建筑低压配电系统设计工作进行的过程中，漏电断路器一般会纳入考虑范围内。当在各种漏电断路器中进行选择的时候，首先应当考虑到的是需要承载多大的电流之后，才会激活漏电断路器启动。低压配电系统末端中应用的漏电断路器本身的电击能量应当满足现行规章制度当中提出的要求。
结束语
综上所述，我们国家在超高层建筑发展过程当中，对低压供配电系统设计以及相关的可靠性研究是非常重要的，也是最基本的内容。所以，我们国家高层建筑内部电气设备非常繁琐，其施工过程也是有一定难度的，电量消耗过大，也是其中一个问题。所以，对电气进行设计的过程当中，逐渐对其运行环境进行一系列完善，确保电力系统可以安全运行，对电气设备相关的功能进行提高，加快了电力行业的发展。
参考文献：
[1]谢维.超高层建筑供配电管理系统设计与实现[J].计算机测量与控制，2010，18（4）：916~919.
[2]王文亮，申健.智能建筑供配电监控系统的设计与实现[J].电源技术，2010，34（7）：726~728.