建筑电气供配电系统的节能设计研究论文_王强

建筑电气供配电系统的节能设计研究论文_王强

(江苏省邮电规划设计院有限责任公司 江苏南京 210000)

摘要:我国作为世界能源大国同时也是能源需求大国,但是有限能源的浪费却非常严重,因此对建筑电气供配电系统节能设计的研究探讨有其一定的必要性。

关键词:建筑;电气供配电系统;节能设计

1供配电设计需要注意的事项

1.1低压配电系统

低压配电系统设计是电源设计的重要组成部分,混合动力车,树干和辐射的主要类型,实验设计应该基于电力供应和分配系统的操作条件再做一个合理的选择。

1.2断路器

断路器与真空断路器、油断路器,气体绝缘断路器,结合变电站的快速发展,在实际的设计中应当优先真空断路器或气体绝缘断路器。

1.3变压器

电力供应和分配系统的应用主要有油浸式变压器,环氧树脂浇注式和干式三种,由于环氧树脂浇注式变压器油浸式变压器噪音小,防火、防潮、易处理的优点,值得选择。

1.4电力和照明

基于我国电力和照明用电价格的不同,电力供应和分配系统的设计需要单独的电源和照明配电,并考虑到正常工作和事故情况下的不同要求,可以将电力和照明配电系统分为正常和事故系统。因此,在实际设计中,电源和照明系统必须分为正常,事故,正常照明,应急照明。根据其特点分别有不同的设计,以确保电源设计的安全、经济。

3建筑供配电线路节能设计的原则

首先,建筑供配电线路节能设计的开展是为了更高效的节约能源,也是为了更好的服务大众,因此在设计的同时需要遵循安全稳定的原则,其设计方案要符合屋内照明系统以及建筑室内的用电需求,从而保证建筑供配电效率在运行过程中能够安全稳定运行。其次,建筑供配电线路节能设计在保证安全稳定的同时,需要遵守经济性原则。众所周知企业加强技术改革,调整结构,都是为了在瞬息万变的市场中获得一席之地,从而获得更多的经济效益。因此在开展过程中,不能一味追求节能目标的实现,而忽视经济效益,在设计前综合考虑仪器的价格以及后期维修与养护费用。除此之外,建筑供配电效率节能设计的开展要立足于长远,避免其设计理念在短期内落后于时代发展。

4建筑电气供配电系统节能设计的措施

4.1优选高效节能变压器实现节能

变压器是建筑供配电系统中的核心设备,其自身又是一个能源消耗设备。因此,选择合适的变压器容量和型号是提高变压器电能转换效率、降低运行能耗的重要措施。在电气节能设计时,应根据实际负荷需求,按照略高于变压器最佳负荷率来确定变压器容量,通常应设置负荷率在70%左右较为经济合理。

另外,根据行业标准的要求,某一型号或系列的变压器,新型号的自身损耗应比前一个型号低10%。例如,S10型比S9型的空载、负载损耗低10%。因此,在选型时,应优选空载、负载损耗相对较小的节能型变压器,如S11、S13等节能型变压器用卷铁芯改变常规叠片式铁芯结构,可大大降低磁阻,其空载电流可减少约60%~80%,有效提高了变压器的电能转换效率及供配电系统的电能功率因数,降低了系统线损,使变压器空载损耗降低约20%~35%,节能效果十分显著。

4.2电器设备的选择

作为供配电线路设计的重要材料,变压器是否节能对整个项目起到至关重要的作用。因此在选择过程中需要选择更为节能,更为多变灵活的变压器,譬如非晶合金变压器,以确保变压器能够随电气系统的负荷量变化进行适当调整。而电动机的选择,需要充分考虑所处地区电量的载重数量、启动次数等因素,从而选择能够保证电力正常运转且低消耗的电动机。这样一方面保障电动机能够长久运行,另一方面达到节能的目标。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除此之外有效合理的工作制度是任何工作顺利开展的保障,在建筑供配电节能施工技术的培养过程中也是如此。要想提高此技术,建筑企业在日常工作中首先必须制定有关节能施工的相应政策和规章制度,对自己企业所开设的项目事先有充分的了解,在工作中严格要求,让每位员工按照自己的规章制度有序展开工作。同时,对工作中违反制度、故意造成材料资金浪费者要根据相关惩罚制度严格处理,以引起更多员工节能施工的意识,促进其技术的提高。

4.3减少线路传输损耗实现节能

①选用电导率较小的材料做导线,通常选用铜芯。但是考虑到节约用铜,某些高层建筑的垂直干线母线可以采用新型的铜铝复合母线。②减少配线长度。在设计施工中,低压柜出线回路及配电箱出线回路应尽量走直线,少走弯路及回头线。低压线路的供电半径一般不宜超过200m,负荷密集地区不宜超过100m,负荷中等密集地区不宜超过150m,少负荷地区不宜超过250m。这样可减少电缆(线)长度,实现供电距离最短。③增大导线截面。对于较长线路,在满足载流量、动热稳定、保护配合及电压降要求的前提下,加大一级导线截面。尽管增加了线路费用,但节约了电能,从而减少了年运行费用。据估算,在2~3年内即可收回因增加导线截面而增加的费用。为此,加大导线截面的投资是值得的,也便于为建筑后期设备技术的更新升级提供便捷有利的整改条件。④选择新型绝缘材料,如YJV型绝缘电缆等。⑤在高层建筑中,变配电室应靠近电气竖井,以便减少主干线(电缆或插接母线)的长度。对于面积较大的高层建筑,应将电气竖井尽可能设在中部(或两端),以便减少水平电缆敷设长度。⑥将负荷进行归类。除对计费有要求的负荷及消防负荷外,普通负荷如空调机、风机盘管、照明、新风机、电热水器等改由一条主干电缆供电,这样既便于消防时切除非消防电源,又可在非空调季节,用同样大的干线截面传输较小电流,从而减少线路损耗。同时合理调剂季节性负荷,充分利用供电线路,将计费相同的负荷集中,也是减少输电线路损耗的一种有力方法。

4.4尽量降低谐波带来的危害

谐波危害是企业供配电系统中严重的危害要素之一,它不但会增加供配电系统的电能消耗,还容易损坏相关的电器设备,降低供电系统的使用寿命。为了有效地降低和防止谐波释放对供电系统的损害,需要在变压器低压侧和设置有用电设备的地方放置源滤波器、无源滤波器或者将二者配合使用,从而起到净化线路、减少电能损耗的作用。

4.5照明的节能设计

在工厂车间、建筑施工工地、市政道路等场所的供配电系统中,通常都需要大量的照明设施,因此在设计供配电系统时一定要重视照明节能设计。在进行照明节能设计时,以充分利用天然采光为基础,通过合理的计算照明,分配负荷,正确选择照明灯具与控制方式等方面入手照明节能设计。其中在进行照明计算时,要尽量平均分配三相负荷,防止由于三相的不平衡而使变压器及其线路的损耗出现加重现象。

4.6平衡三相负荷实现节能

低压线路中,由于单相及高次谐波的影响,三相负荷会存在不平衡,会对供配电网络造成如下主要危害:①影响变压器及电机的安全经济运行;②引起供配电网络相线及零线电能损耗加大;③引起照明灯具寿命缩短(电压过高)或照度偏低(电压过低)及电视机的损坏等;④对于通信系统,会增大干扰,影响正常通信质量。为了减少三相负荷不平衡造成的能耗,应及时调整三相负荷,使配电变压器出口处的电流不平衡度不大于10%,干线及支线首端的不平衡度不大于20%,中性线的电流不超过额定电流的25%。三相配电干线的各项负荷宜分配平衡,最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的115%,最小相负荷不宜小于三相负荷平均值的85%。

结语

总而言之,建筑供配电系统节能是一项繁琐的、复杂的、系统的工程,其直接决定建筑应用性和能源节约效果。

参考文献

[1]吴乃进.高层建筑供配电系统节能设计技术要点探讨[J].科技创新与应用,2012.

[2]叶婷婷.建筑电气供配电系统节能设计研究[J].硅谷,2013.

作者简介

王强(1984.12-),男,江苏南京人,合肥工业大学电气工程及其自动化专业硕士研究生,工程师,单位:江苏省邮电规划设计院有限责任公司,研究方向:电气工程

论文作者:王强

论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期

论文发表时间:2018/3/8

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