摘要：近年來，我國的高層建筑像雨后春筍般地拔地而起。它們在政治、經(jīng)濟(jì)以及人民生活各方面都起著巨大的作用。高層建筑中的電氣自動化水平都是比較高的，而支持和保證他們正常工作的，都離不開供配電系統(tǒng)，因此，本文對高層建筑中配電系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行了分析和研究。
　　關(guān)鍵詞：高層建筑；配電系統(tǒng)；可靠性
　　
　　研究高層建筑配電系統(tǒng)，主要是通過評估當(dāng)前設(shè)計、運(yùn)行中常用的高層建筑的主要配電模式的供電可靠性，找出薄弱環(huán)節(jié)，為改善運(yùn)行的供電方案和指導(dǎo)今后的高層建筑供配電方案設(shè)計提供依據(jù)。因此，對供電可靠性的要求僅僅定性的規(guī)定已不能解決全部問題，如何對建筑物供電可靠性定量評估對于現(xiàn)代建筑有著非常深遠(yuǎn)的意義。
　　一、建筑物配電系統(tǒng)可靠性分析方法
　　目前用于定量分析評估配電系統(tǒng)可靠性的方法可以分為三類：解析法、模擬法和人工智能法。
　　1、解析法
　　解析法是根據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和元件的功能以及兩者之間的邏輯關(guān)系，建立系統(tǒng)的可靠性概率模型。通過遞推或迭代等過程精確求解模型，從而計算出系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。
　　2、模擬法
　　模擬法又分為蒙特卡洛模擬法與混合法。蒙特卡洛模擬法，在已知配電系統(tǒng)各元件的可靠性原始數(shù)據(jù)的前提下，通過計算機(jī)模擬隨機(jī)出現(xiàn)的各種運(yùn)行狀態(tài)，從大量的模擬試驗(yàn)結(jié)果中統(tǒng)計出系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。模擬法要求隨機(jī)模擬次數(shù)與系統(tǒng)的規(guī)模無關(guān)，收斂速度與問題的維數(shù)無關(guān)，算法和程序結(jié)構(gòu)都較簡單，可以求解出可靠性指標(biāo)的概率分布，適宜于求解多維、環(huán)境因素復(fù)雜的問題，多用于復(fù)雜大系統(tǒng)的可靠性評估。但模擬法計算量大，需要較長的模擬試驗(yàn)時間；混合法，混合法是蒙特卡洛模擬法和解析法的有機(jī)組合。基本思想是：用蒙特卡洛法隨機(jī)模擬系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程，用解析法確定系統(tǒng)在所模擬到的各狀態(tài)中的平均持續(xù)時間，并以此代替持續(xù)時間的抽樣值。可以提高模擬效率，減少模擬統(tǒng)計量的方差，是近年來可靠性評估的研究熱點(diǎn)。
　　3、人工智能法
　　是通過仿效生物處理模式，獲取智能信息處理功能，以便簡化處理一些復(fù)雜現(xiàn)象，快速有效地解決各種難題。目前包括遺傳算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和模糊算法。
　　上述幾種算法在現(xiàn)階段跨區(qū)級供配電網(wǎng)及地區(qū)級供配電網(wǎng)的可靠性研究中都有不同程度的應(yīng)用，對于高層建筑供配電系統(tǒng)而言，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對固定，針對不同負(fù)荷等級的供電措施、方案種類較少。同時為了簡化系統(tǒng)模型，增強(qiáng)在方案設(shè)計、規(guī)劃中的實(shí)用性，可以用簡化模型對系統(tǒng)進(jìn)行簡化處理。在建筑供配電系統(tǒng)可靠性評估中采用網(wǎng)絡(luò)簡化法進(jìn)行可靠性評估。
　　二、建筑常用供配電方案可靠性分析
　　針對目前高層建筑電氣設(shè)計的負(fù)荷分類，根據(jù)國標(biāo)《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》，建筑供電負(fù)荷等級分為三級負(fù)荷。規(guī)范規(guī)定，一級負(fù)荷要有兩個電源，并應(yīng)符合下列條件之一：(1)兩個電源無聯(lián)系。(2)兩個電源間有聯(lián)系，但符合下列要求：①發(fā)生任何一種故障時，兩個電源的任何部分應(yīng)不致同時受到損壞。②對短時供電中斷可能產(chǎn)生人身傷亡事故的一級負(fù)荷，應(yīng)能在故障發(fā)生且主保護(hù)失靈時，仍有一個電源不中斷供電。對于允許稍長時問中斷供電的上述一級負(fù)荷，應(yīng)能在發(fā)生故障且保護(hù)裝置動作正常時，有一個電源不中斷供電。若發(fā)生故障且正巧保護(hù)裝置失靈，以致造成兩電源均中斷供電時，應(yīng)能人工迅速恢復(fù)供電。一級負(fù)荷通常要求有兩路高壓供電，但當(dāng)一級負(fù)荷容量較小時，也可從附近取一低壓電源作為第二電源。通常兩路高壓電源無聯(lián)系的情況很少，為了確保在整個電力系統(tǒng)瓦解時仍能維持重要負(fù)荷供電，高層建筑一般都需設(shè)立自備電源。在實(shí)踐過程中，不同的外部電源情況，負(fù)荷內(nèi)在可靠性要求，建筑本身的特點(diǎn)，各地區(qū)供電公司根據(jù)本地區(qū)具體情況的規(guī)定等情況，建筑物一級負(fù)荷供電實(shí)現(xiàn)方案遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止兩種。
　　本文分析的兩種方案僅作為實(shí)例示出。在高壓供電方案設(shè)計規(guī)劃時，不同的地區(qū)由于短路容量不同，高壓系統(tǒng)繼電保護(hù)形式不同，系統(tǒng)容量等等原因，其實(shí)現(xiàn)方案多種多樣，有：高壓單母線分段、高壓單母線不分段，高壓進(jìn)線不聯(lián)絡(luò)，高壓環(huán)網(wǎng)接線等多種形式。為簡便起見，本文分析高壓系統(tǒng)采用單母線分段設(shè)母線聯(lián)絡(luò)裝置的方案。本文就現(xiàn)階段在建筑電氣設(shè)計一級負(fù)荷的兩種供電方案進(jìn)行分析。
　　1、一級負(fù)荷發(fā)電機(jī)母線不聯(lián)絡(luò)供電方案
　　將消防用電等一級負(fù)荷單獨(dú)分出，并集中一段母線供電，備用柴油發(fā)電機(jī)組僅對此段母線提供備用電源，其余非一級負(fù)荷不采取失壓脫扣方式，一級負(fù)荷采用雙電源末端切換。這種接線方式的特點(diǎn)是：①正常情況下，變壓器獨(dú)立運(yùn)行，低壓母聯(lián)斷路器分閘。②當(dāng)任一變壓器故障停運(yùn)，另一臺變壓器可以根據(jù)負(fù)荷分布負(fù)載全部負(fù)荷的50%-80%。③消防或應(yīng)急狀態(tài)下，同時市電失電，發(fā)電機(jī)在15s內(nèi)自動起動。
　　2、一級負(fù)荷發(fā)電機(jī)母線聯(lián)絡(luò)供電方案
　　將消防用電等一級負(fù)荷單獨(dú)分出，并集中一段母線供電，發(fā)電機(jī)母線段與變壓器母線段設(shè)置母聯(lián)開關(guān)，在非消防市電斷電時，發(fā)電機(jī)可以向生活泵等重要負(fù)荷供電，一級負(fù)荷采用雙電源末端切換。
　　在高層建筑供配電系統(tǒng)可靠性分析計算中存在著一定程度的不確定因素，這些因素對于評估系統(tǒng)的可靠性在某些狀態(tài)下也起著重要作用。本文為了計算簡便，使結(jié)論更適宜于應(yīng)用于工程實(shí)踐，對于一般情況下可以忽略的因素，并做了歸并和簡化處理，對于一般情況下的分析不影響結(jié)論的正確性。
　　總之,高層建筑供配電系統(tǒng)是有許多特點(diǎn)的，我們只能就一些主要方面加以闡述,在設(shè)計，安裝工作中注意這些特點(diǎn)并采取有效的對策，對于高層建筑配電系統(tǒng)的可靠性起著有益的作用。
　　
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