论文部分内容阅读
摘要：本文主要对电气设计节能中供配电系统的设计、照明设计、电气配电线路设计等多个方面进行论述，与同行探讨。
关键词：建筑电气节能设计供配电 照明
Abstract: this paper mainly to the electric energy saving design of power supply system design, lighting design, electrical distribution circuit design, and many other aspects of, this paper discussed with counterparts.
Keywords: building electrical energy saving design for distribution lighting
中图分类号：TU201.5文献标识码：A文章编号：
引言
越来越突出，能源的缺乏已严重制约着国民经济的发展。节能问题一直是我国发展国民经济的一项长远战略方针，那么节约电能就成为每位电气设计人员必须认真考虑的问题。
1 电气节能设计应遵循的原则
电气节能设计既不能以牺牲建筑功能忿害使用需求为代价,也不能盲目增加投资为节能而节能因此,电气节能设计应遵循以下原则:
1.1适用性就是基于满足在建筑物内创造良好人工环境提供必要的能源,为建筑设备运行提供必需的动力,按照用电设备对于负荷容量电能质量与供电可靠性等方面的要求, 来优化供配电设计,促进电能合理利用
1.2实际性臿充分考虑实际经济效益,合理选用节能设备及材料,使节能增加的投资能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用收回
1.3节能性铿考虑采取措施减少或消除与发挥建筑物功能无关的消耗,比如电气设备自身的电能消耗,传输线路上的电能消耗等等这应该是节能的着眼点
2 电气节能设计技术
2.1 照明部分的节能
因建筑照明量大而面广,故照明节能的潜力很大在满足照度狿温显色指数等相关技术参数要求的前提下,照明节能设计应从下列几方面着手:
2.1.1采用符合要求的照度标准各类建筑按照《建筑照明设计标准》要求选择合理的照度标准同时对要求照度较高的场所尽量采用混合照明方式,突出重点部分
2.1.2使用高效光源采用T5哿8直管荧光灯,小功率陶瓷金属卤化物灯等
2.1.3选用合理的照明灯具选用效率高,易清扫和换灯的照明灯具
2.1.4充分利用太阳光通过外窗利用天然光;适 部位采用太阳能灯;利用太阳光采光技术
2.1.5考虑照明环境柿明环境装修多考虑浅色光泽的表面,可增加光反射,无论天然光还是人工照明光,均可提高照度2.2 合理设计供配电系统及线路
根据负荷容量,供电距离及分布,用电设备特点等因素合理设计供配电系统,做到系统尽量简单可靠,操作方便变配电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半径减少线路损耗合理选择变压器的容量和台数,以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器, 实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗
配电系统节电有多种途径,一种为采用高科技的瞬流抑制专用快速开关元件的组合,有效过滤电网电路中的瞬流浪涌,保护末端设备不受其影响或损坏;减少由此引起的用电设备能耗的增加,提高设备的运行效率,降低运行成本和设备维护费用,延长设备的使用寿命,具有节电和保护设备的双重功效,另一种为分相智能无功补偿
2.3 提高系统的功率因数
2.3.1正确设计和选用变流装置,对直流设备的供电和励磁,应采用硅整流或晶闸管整流装置,取代变流机组廿弧整流器等直流电源设备
2.3.2限制电动机和电焊机的空载运转设计中对空载率大于50%的电动机和电焊机, 可安装空载断电装置;对大中型连续运行的胶带运输系统,可采用空载自停控制装置;对大型非连续运转的异步笼型风机泵类电动机,宜采用电动调节风量流量的自动控制方式, 以节省电能
2.3.3条件允许时,采用功率因数较高的等容量同步电动机代替异步电动机,在经济合算的前提下,也可采用异步电机同步化运行
3. 变压器的节能设计
减少变压器的有功损耗。变压器的有功损耗按下式计算：
ΔΡ=Ρo+β²Ρκ
式中 ΔΡ--变压器的有功损耗(KW) Ρo-变压器的空载损耗(KW)
Ρκ-变压器的短路损耗(KW) β-变压器的负载率
3.1Ρo作为变压器的空载损耗又称铁损，它是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成，其值与铁芯材料及制造工艺有关，与负荷大小无关，所以在选用变压器时最好选择节能型变压器如S9，SL9，SC8等。它们采用优质冷轧取向矽钢片，由于“取向”处理，使矽钢片的磁畴方向接近一致，减少铁芯涡流损耗，45度全斜度接缝结构使接缝密合性好，減少了漏磁损耗。
3.2Ρκ是变压器额定负载传输的损耗又称变压器线损，它取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，并与负荷率平方成正比。因此在选择变压器时应选用阻值较小的绕组，如铜芯变压器。β²Ρκ用微分求它极值时，是在β=50%时每千瓦的负荷，此时变压器的能耗最小，但在β=50%负载率时仅减少变压器的线损，并未减少变压器的铁损，因此也不是最节能的。综合初装费，变压器、高低压柜、土建投资及运行费用，又要使变压器在使用期内预留适当的余量，变压器最经济节能运行的负载率一般在75%--85%之间。
3.3在选择变压器容量和台数时，应根据负荷情况，综合考虑投资和年运行费用，对负荷合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效低耗区内
4 电气配电线路设计环节中的节能
在电气耗能中，配电线路的耗能不可小觑，我们知道，配电线路电能的损耗取决于线路的阻抗和电流，与阻抗成正比、与电流的平方成正比；而线路的阻抗与导体的导电率、导体的长度、导体的截面积有关。因此，我们在电气配电线路中要紧紧抓住影响电气线路耗能的以上几个因素优化设计，从而达到节能的目的。
4.1配电线路设计中尽量多采用高导电率的导体
在经济条件允许情况下，配电线路推荐选用高导电率的导体，即相比铝芯电缆（电线）而言，宜采用铜芯电缆（电线）。
4.2配电线路设计中尽量减少配电线路的长度
在设计中尽量走直线，可减少供电线路长度，提高功率因数，不仅减低线路损耗，而且还可以减少线路压降，提高供电质量；各层配电间、层配电箱也应尽量设置在负荷中心，减少线路的长度。
4.3电线、电缆界面选择宜按经济电流选择
按经济电流选择电线、电缆截面的方法是经济选型，尽管我们在配电设计中这种方法用得较少，但这种方法却可以尽量减少配电线路中的电能损耗，从而实现节能，而且减少电缆电能损耗随之也带来一些技术上的好处：如随着电缆电压损失的减小，改善了电网的电压质量；随着电缆发热的减少，延长了电缆的使用寿命等。
5 建筑电气新技术的应用
为解决传统节能技术能源浪费大的问题,新一代建筑电气技术正在试图采用各种先进的控制方式对传统建筑电气设备进行有效的控制
另外,通过中控电脑则可监视和控制整个建筑的灯光滿阳及空调设备,同时可以看到各区域各房间的实际温度,并可设定各房间可调节温度的上下限;通过定时则可对定时上下班场所的灯光!空调響帘等进行定时控制所有这些措施都可以达到节能的目的,有效地降低建筑电气的能耗
6 结语
建筑的节能潜力很大,建筑电气设计应充分考虑选择高效率的节能设备,应用先进的设计技术,按照节能标准进行设计,为人们提供健康舒适觿桛葑居住工作和活动空间
参考文献:
[1]张永平.浅析民用建筑电气设计中的节能措施.甘肃科技,2009
[2]黎庆强.建筑电气设计过程中的节能措施.科技资讯,2009[3]丁志国.关于建筑电气设计中节能措施的探讨.科技信息,2007
[4]吴建彪.建筑电气设计中的节能措施.电气技术,2007
关键词：建筑电气节能设计供配电 照明
Abstract: this paper mainly to the electric energy saving design of power supply system design, lighting design, electrical distribution circuit design, and many other aspects of, this paper discussed with counterparts.
Keywords: building electrical energy saving design for distribution lighting
中图分类号：TU201.5文献标识码：A文章编号：
引言
越来越突出，能源的缺乏已严重制约着国民经济的发展。节能问题一直是我国发展国民经济的一项长远战略方针，那么节约电能就成为每位电气设计人员必须认真考虑的问题。
1 电气节能设计应遵循的原则
电气节能设计既不能以牺牲建筑功能忿害使用需求为代价,也不能盲目增加投资为节能而节能因此,电气节能设计应遵循以下原则:
1.1适用性就是基于满足在建筑物内创造良好人工环境提供必要的能源,为建筑设备运行提供必需的动力,按照用电设备对于负荷容量电能质量与供电可靠性等方面的要求, 来优化供配电设计,促进电能合理利用
1.2实际性臿充分考虑实际经济效益,合理选用节能设备及材料,使节能增加的投资能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用收回
1.3节能性铿考虑采取措施减少或消除与发挥建筑物功能无关的消耗,比如电气设备自身的电能消耗,传输线路上的电能消耗等等这应该是节能的着眼点
2 电气节能设计技术
2.1 照明部分的节能
因建筑照明量大而面广,故照明节能的潜力很大在满足照度狿温显色指数等相关技术参数要求的前提下,照明节能设计应从下列几方面着手:
2.1.1采用符合要求的照度标准各类建筑按照《建筑照明设计标准》要求选择合理的照度标准同时对要求照度较高的场所尽量采用混合照明方式,突出重点部分
2.1.2使用高效光源采用T5哿8直管荧光灯,小功率陶瓷金属卤化物灯等
2.1.3选用合理的照明灯具选用效率高,易清扫和换灯的照明灯具
2.1.4充分利用太阳光通过外窗利用天然光;适 部位采用太阳能灯;利用太阳光采光技术
2.1.5考虑照明环境柿明环境装修多考虑浅色光泽的表面,可增加光反射,无论天然光还是人工照明光,均可提高照度2.2 合理设计供配电系统及线路
根据负荷容量,供电距离及分布,用电设备特点等因素合理设计供配电系统,做到系统尽量简单可靠,操作方便变配电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半径减少线路损耗合理选择变压器的容量和台数,以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器, 实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗
配电系统节电有多种途径,一种为采用高科技的瞬流抑制专用快速开关元件的组合,有效过滤电网电路中的瞬流浪涌,保护末端设备不受其影响或损坏;减少由此引起的用电设备能耗的增加,提高设备的运行效率,降低运行成本和设备维护费用,延长设备的使用寿命,具有节电和保护设备的双重功效,另一种为分相智能无功补偿
2.3 提高系统的功率因数
2.3.1正确设计和选用变流装置,对直流设备的供电和励磁,应采用硅整流或晶闸管整流装置,取代变流机组廿弧整流器等直流电源设备
2.3.2限制电动机和电焊机的空载运转设计中对空载率大于50%的电动机和电焊机, 可安装空载断电装置;对大中型连续运行的胶带运输系统,可采用空载自停控制装置;对大型非连续运转的异步笼型风机泵类电动机,宜采用电动调节风量流量的自动控制方式, 以节省电能
2.3.3条件允许时,采用功率因数较高的等容量同步电动机代替异步电动机,在经济合算的前提下,也可采用异步电机同步化运行
3. 变压器的节能设计
减少变压器的有功损耗。变压器的有功损耗按下式计算：
ΔΡ=Ρo+β²Ρκ
式中 ΔΡ--变压器的有功损耗(KW) Ρo-变压器的空载损耗(KW)
Ρκ-变压器的短路损耗(KW) β-变压器的负载率
3.1Ρo作为变压器的空载损耗又称铁损，它是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成，其值与铁芯材料及制造工艺有关，与负荷大小无关，所以在选用变压器时最好选择节能型变压器如S9，SL9，SC8等。它们采用优质冷轧取向矽钢片，由于“取向”处理，使矽钢片的磁畴方向接近一致，减少铁芯涡流损耗，45度全斜度接缝结构使接缝密合性好，減少了漏磁损耗。
3.2Ρκ是变压器额定负载传输的损耗又称变压器线损，它取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，并与负荷率平方成正比。因此在选择变压器时应选用阻值较小的绕组，如铜芯变压器。β²Ρκ用微分求它极值时，是在β=50%时每千瓦的负荷，此时变压器的能耗最小，但在β=50%负载率时仅减少变压器的线损，并未减少变压器的铁损，因此也不是最节能的。综合初装费，变压器、高低压柜、土建投资及运行费用，又要使变压器在使用期内预留适当的余量，变压器最经济节能运行的负载率一般在75%--85%之间。
3.3在选择变压器容量和台数时，应根据负荷情况，综合考虑投资和年运行费用，对负荷合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效低耗区内
4 电气配电线路设计环节中的节能
在电气耗能中，配电线路的耗能不可小觑，我们知道，配电线路电能的损耗取决于线路的阻抗和电流，与阻抗成正比、与电流的平方成正比；而线路的阻抗与导体的导电率、导体的长度、导体的截面积有关。因此，我们在电气配电线路中要紧紧抓住影响电气线路耗能的以上几个因素优化设计，从而达到节能的目的。
4.1配电线路设计中尽量多采用高导电率的导体
在经济条件允许情况下，配电线路推荐选用高导电率的导体，即相比铝芯电缆（电线）而言，宜采用铜芯电缆（电线）。
4.2配电线路设计中尽量减少配电线路的长度
在设计中尽量走直线，可减少供电线路长度，提高功率因数，不仅减低线路损耗，而且还可以减少线路压降，提高供电质量；各层配电间、层配电箱也应尽量设置在负荷中心，减少线路的长度。
4.3电线、电缆界面选择宜按经济电流选择
按经济电流选择电线、电缆截面的方法是经济选型，尽管我们在配电设计中这种方法用得较少，但这种方法却可以尽量减少配电线路中的电能损耗，从而实现节能，而且减少电缆电能损耗随之也带来一些技术上的好处：如随着电缆电压损失的减小，改善了电网的电压质量；随着电缆发热的减少，延长了电缆的使用寿命等。
5 建筑电气新技术的应用
为解决传统节能技术能源浪费大的问题,新一代建筑电气技术正在试图采用各种先进的控制方式对传统建筑电气设备进行有效的控制
另外,通过中控电脑则可监视和控制整个建筑的灯光滿阳及空调设备,同时可以看到各区域各房间的实际温度,并可设定各房间可调节温度的上下限;通过定时则可对定时上下班场所的灯光!空调響帘等进行定时控制所有这些措施都可以达到节能的目的,有效地降低建筑电气的能耗
6 结语
建筑的节能潜力很大,建筑电气设计应充分考虑选择高效率的节能设备,应用先进的设计技术,按照节能标准进行设计,为人们提供健康舒适觿桛葑居住工作和活动空间
参考文献:
[1]张永平.浅析民用建筑电气设计中的节能措施.甘肃科技,2009
[2]黎庆强.建筑电气设计过程中的节能措施.科技资讯,2009[3]丁志国.关于建筑电气设计中节能措施的探讨.科技信息,2007
[4]吴建彪.建筑电气设计中的节能措施.电气技术,2007