智能小区电气工程设计论文

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摘要：随着我国建筑行业高速发展，诸如智能楼宇及智能小区等智能技术与电气工程之间的相互结合也愈发常见，这种情况下应进行相应的电气工程设计与实践。本文分别就变压器设备、供配电系统、消防监控系统与防雷安全系统的设计与实践进行探讨，以期提高智能小区电气工程安全、高效与便捷性。

关键词：智能小区；电气工程；电气设备

一、智能小区的前期设计工作

某现代小区为例，该小区在实际设计的过程中，选择了pz30作为模数化配电箱，但是对于小区此类场所而言，pz20更家合适，而且pz30在墙内布置的导向直径相对较小，很多大功率电器无法正常工作，严重的情况下还会引发火灾。不仅如此，该小区很多电气设备的安装较为混乱，存在极大的安全隐患。除了电气设计问题，居民用电问题也较为严重。该小区很多业主在入住后对配电线路进行了改造，但是在改造中没有考虑到电气安全，最终引发点击事故。基于该现代小区设计过程中存在的难问题，本文对智能化小区进行研究，在对智能化小区的电气设计进行深度分析前，先要明确智能小区的具体定位，结合周围实际情况和用户需求进行重点设计，一般情况下，智能化小区主要涉及到通信、安防、自动抄表、背景音乐、公共设别、防雷接地、不间断用电、综合管路等系统。在实际设计的过程中，还要估算出整个小区、通信机房、电视机房等部分的配电容量，从而有效保证电源末端之间可以形成有效的切换。

二、变压器设备的设计与实践

随着智能化技术水平不断提高，智能化电气系统与建筑工程被日益广泛地应用，智能化小区的建设不断拓展，但同时人们也开始意识到智能化小区电气系统运行过程中所造成的电能负荷与电力消耗，这种情况下，智能化小区的建设与运行不仅需要提高其电气工程系统性能，还需要探索更加合理的电气工程节能措施。通常来说，智能化小区具备较大的建设规模，应合理设计变压器设备数量及安装的具体位置，可以充分参考优秀的智能化小区的设计与建设方案及电气工程先进经验，结合我国智能化小区建设的实际需求与我国的客观情况，在变压器设备设计方面突出其系统性与科学性，并将设计方案在智能小区电气工程建设工作中加以全面落实，对智能化电气工程运行中可能存在的误差进行有效规避。以另外，也需要充分考量市场上已经存在的各种变压器类型，在购买变压器之前，可以通过对智能化小区设置方案与变压器设备参数与规格进行考量。智能化小区的建设旨在满足人们居住与使用的舒适性与便捷性要求，为此智能化小区建设的质量要求与建设标准不断提高，应从建筑智能化电气工程建设方面入手，保障人们的需求。在进行智能化小区电气工程设计中，应当充分考量电气工程的使用效果、考虑电气工程的节能价值与环保效果。

三、供配电系统的设计与实践

智能化小区所采用的电气工程，相较于普通工程而言无论性能还是居住的舒适性都较为优越，因此智能小区的覆盖范围不断扩大，智能化电气系统与家用电器数量额日益增加，这种情况下，为满足用电负荷，要求电气工程供配电系统具备较高的智能化与高效性，能够有效应对实际运行中的突发事件与故障问题，立足于对供配电系统的优化设计，针对小区住户的用电负荷与电气工程的具体功能进行类型划分。通过调查研究的方式，可以确定的是，目前智能化小区电气工程系统中，大量运用低压设备，因此应充分发掘设备性能与高发故障问题，对电气工程进行优化与完善。在进行供配电系统设计时，应当做好低压设备的设置工作，确保低压设备可以长期供电，使其继电保护装置在技术标准内加以维持。在供配电系统设计时，应当充分考量消防动力所需电力负荷，可将其设计为一级负荷，以保证供电效果的持续性。针对智能化小区中的家庭情况与电力负荷，可进行三级负荷的设定，通过科学合理的电力负荷类型划分，制定科学合理的处理措施，完善参数数值设置，促进我国智能化小区电气工程建设与运行水平始终与国际接轨。

四、消防监控系统设计与实践

智能小区建设与运行过程中，电气工程的智能化水平不断提高，对于电力运行安全性与稳定性的要求也日益提升。同时，智能小区实际建设与运行，所采用的家用电器数量众多，发生电气火灾的可能性比较高，针对这种问题，就应当采取健全与完善的火灾消防监控系统，及时发现火灾问题，并发出示警，以便于采取有效措施进行扑救，保证智能化小区电气工程运行安全，与智能小区居住者与使用者的生命财产安全。消防监控报警系统在实际应用中，一旦火灾事故发生，则火灾报警系统会立即发出报警信号，这种情况下，可通过对控制模块的调动，通过系统设置以实现系统指挥。现阶段，火灾报警系统的应用，主要依靠手动操作模式，以便于人为进行操作、控制与示警，相较于智能化系统，人为操而未能及时发现火灾问题等。在进行消防监控报警系统的设计与应用中，应重点优化火灾系统组成。相比之下，智能小区电力工程火灾监控报警系统的设计与实践，应当严格按照国家技术标准与系统说明书进行安装与操作，保证系统的防火效果，提高电气系统的防电磁干扰性能。通过这种方式，有效规避火灾发生时可能出现的导线烧毁等问题，避免消防报警系统无法发挥应有作用的问题。

五、防雷安全系统设计与实践

智能小区电气工程系统设计与实践过程中，应充分考量电力系统的安全性与稳定性需求，避免由于雷击灾害导致智能小区电气系统受到损害。这就要求智能小区所采取的防雷设施，必须具备良好性能。智能小区防雷系统的设计，应与小区建筑本身所采用的防雷措施相互结合，比如避雷针接地等。就目前而言，智能小区所采用的多功能电子系统，这种防雷安全措施较为简单，因此其安全效果有所不足。对于高层建筑来说，雷电天气会对其安全性能产生巨大影响，影响智能小区的监控系统功能与电气工程供配电效果，在实际防雷设施设置时，还应当充分考量避雷针、避雷网及雷电报警系统等，所起到的防雷安全效果较为可观，可以充分保证电气设备安全有序运行。（见图1）除此之外，智能小区的建设与运行，还应当综合运用各种安全防护、分流均压、接地保护等技术措施，形成整体性与综合性防雷安全防护体系，以保证安全防护效果。还可将智能小区电气工程防雷系统与电源防雷、信号防雷等多种防雷措施相互结合，更好地保证智能小区电气工程安全。

六、智能小区建筑电气工程设计案例

基于上述分析，对该现代小区进行了全面改造，首先在小区的中心位置设置了开关站点，小区供电的方式改为环网供电。同时在分片区中安装了9台箱式变电站，利用10kV变压器和电缆线共同组成每个单环网供电系统，此外800kV变压器则由A3、630kVA6组成。通过这种配电方式可以保证小区供电运行稳定，借助分布分层分散式、集中式、分层分布式这三种结构，实现对数据的的手机处理。综合考虑多方面信息后，将小区的功率因数设为0.95，从而保证小区用户在实际用电的过程中，电容器组可以得到有效利用。低压配电线作为主要接线设计，在实际设计的过程中，要采用单母线接线形式和单母分段接线方式，因为该小区建筑功能较为单一，且楼层在九层以上，因此一级负荷相对较小，可以采用双电源供电模式，这种方式可以最大程度提高用电的有效性和经济性，最终就可以实现双电核供电。除了上述内容之外，针对雷电反击还进行了设计，将金属体和防雷装置的接闪器、引下线分开，并且保证二者之间的距离，避免出现互相影响的情况，在这种设计方式的下，建筑内的电位就会呈现出相等的情况，从而最大程度避免雷击。除了该小区采用的方式之外，直击防雷、侧击防雷等方面的设置也十分重要。比如：小区建筑物高度为45m，那么就要设计侧击防雷，每隔6m设置接闪带，避免侧击雷直接接触到金属，从而有效避免累及，保证建筑物的安全可靠，在实际应用的过程中，消防联动系统也需要进行具体的设计，智能化小区电气工程设计中的核心关键就是保证电气设备安全运行，保证住户的人身安全，因此在设计过程中，每一个方面都不能够忽略。

七、结语

综合以上论述，智能小区电气工程自动化与智能化建设过程中，应充分意识到人们对于智能小区电气工程所提出的要求，提高其电气工程系统性能，还需要探索更加合理的电气工程节能措施。做好低压设备的设置工作，确保低压设备可以长期供电，健全消防监控报警系统，并形成整体性与综合性防雷安全防护体系，以保证安全防护效果。

参考文献：

[1]娄卉芳，尤勇，刘世业.促进人工智能运用于电气工程自动化的方法研究[J].中国新技术新产品，2017（01）.

[2]盛彬.智能小区建筑电气工程设计与实践标准构建[J].中国标准化，2016（15）.

[3]周元.智能小区建筑电气工程设计与实践[J].山东工业技术，2016（07）.

作者:禹万林 单位:徐州开放大学