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摘要:供配电系统是建筑电气系统的重要组成部分,在建筑能耗中供配电系统占据着重要部分。在能源形势日益紧张的今天,节约建筑能耗必然要降低供配电系统的能耗,要科学设计供配电系统。在今后应该高度重视供配电系统节能设计,本文将重点探讨如何进行建筑电气供配电系统节能设计。
关键词:建筑电气;供配电系统;变压器;节能
随着我国经济社会的快速发展,当前我国城镇化建设步伐不断加快。建筑行业和建筑施工技术也取得了明显进步。同时我们也要看到建筑能耗也在持续增长,尤其是供配电系统的能耗。建筑电气中供配电系统的能耗是耗电大户。在人们对节能建设的重视程度越来越高的背景下今后应该加强这方面的研究,对供配电系统进行科学设计。这是可持续发展的必然要求,今后要高度重视这方面。
一、供配电系统节能设计所需要坚持的原则
供配电系统要想实现科学地节能设计就必须要坚持科学的原则。在实际工作过程中设计人员必须要根据现场的实际环境来进行科学的节能设计。在今后节能设计过程中应该坚持以下原则:
一是经济效益原则。在实际工作过程中设计人员要综合考虑实际经济效益,要尽量减少供配电系统运行期间的维修费。在实际设计过程中应该从长远利益出发,通过科学设计要能够实现增加的投资费用同节约出来的费用,两者能够互相抵扣。二是要满足建筑物的电气功能。建筑物对供配电系统是具有硬性要求的。在实际设计过程中应该在满足硬性要求的基礎上来进行科学的节能设计。对于照明系统则是要满足色彩、显色度数以及照度的要求。对于电梯系统则要保证电梯能够处于畅通无阻的运输通道;对于通风空调系统则是要要求其能够提供舒适的温度以及恰当的新风量。三是要全面考虑。供配电节能设计是一项长远工作。在实际节能设计过程中应该从材料、技术、经济以及人员素质等方面来进行科学全面地考察。只有这样才能真正适应时代发展的要求。今后应该高度重视这方面的工作,加强这方面的研究。
二、供配电系统节能设计
建筑供配电系统节能设计是一个系统工程,在实际设计过程中必须要从工程实际结合工程设计规范来进行科学高效地设计。在实际工作过程中可以从变压器设计、照明系统、供配电线路、动力系统等方面来采取针对性措施。
(一)变压器设计。在进行变压器设计之前工程人员首先是要根据建筑物电气系统总用电量需求来进行科学合理地选择供配电电压等级。如果建筑电气系统总用电量在250kw以上的时候则在设计过程中要采用10kv线路来进行供电。配电变压器的设计工程人员首先是需要准确统计楼宇电气系统负荷,而后根据该复合来确定配电变压器的供电电压、供电容量和变配电所基址等。在实际设计过程中尽量要使得电力负荷曲线能够保持平坦,能够具有较高的三相平衡度。在实际设计过程中还应该尽量减少闲置电气设备和闲置配电容量。
设计过程中首先是要慎重选择节能型变压器。节能型变压器类型的选择对于建筑节能极为重要。在选择过程中设计人员应该优选铁心材料,这主要是因为采用铁心材料能够用有效降低变压器的空载损耗。非晶合金铁心变压器就是当前最为典型的节能型变压器。该变压器的主要材料就是铁心材料。
在实际选择过程中还需要合理选择配电变压器的容量以及台数。对于配电变压器的容量及台数需要从投资费用和损耗这两个角度来进行考虑。在容量设计过程中应该预留适当的容量。通常情况下应该把变压器的负载率设计为75%到85%,在这一区间之内是最为适宜的。台数与容量的确定是一项重要工作,在实际设计过程中应该结合负荷特性合理分配用电负荷。要通过科学合理地设计保证供配电变压器能够长期有效的运行。在2台或者是2台以上的配电变压器在工作过程中应该建立起联合的经济调度运行模式。在实际工作过程中应该根据实际需要来合理分级负荷。要在保证配电系统稳定运行的前提下减少变压器的设计台数。
(二)照明系统。照明系统节能设计非常重要,照明系统能耗较大,科学地节能设计有助于降低建筑能耗。在实际节能设计过程中应该按照以下措施来进行节能设计:一是要进行精确的照度计算。在以往的照明系统设计过程中对照度计算要求不严格,计算也过于粗略。仅凭经验来进行估算是难以把照度控制在规定误差范围内的,很容易造成能源浪费。因而为了有效节能就必须要进行精确的照度计算。二是要慎重选择照度标准和照明方式。照度标准有高、中、低三档。在设计过程中要结合视觉作业特点、混光照明以及非均匀照明等来进行合理选择。总的要求就是要能够实现灯光的物尽其用,从而达到省电节能效果。三是要高度重视照明配电回路的设计。在实际工作过程中要充分利用自然光,可以根据自然光的照度变化来控制电器照明。采取分区控制灯光或者适当增加照明开关点的方式有助于节能。在实际设计过程中还应该尽量选择光电自动控制器、调光开关、定时开关以及智能照明控制系统来控制照明配电回路。对于公共场所的照明则可以通过集中遥控节能管理或者自动光控制装置来进行有效管理。
(三)供配电线路。为了实现建筑节能,在实际设计过程中还需要对供配电线路进行优化设计。在设计过程中首先是要合理选择供配电导线类型。针对导线类型的选择需要结合建筑电气系统设计情况,从技术和经济效益等多方面来进行考察。对于导线的经济截面主要是通过经济电流密度来予以确定,而经济电流密度则主要是根据年综合运行费用最小设计原则来予以确定。通常情况下铜芯电缆传输效率较高,但是它的成本也较高。因而在实际设计过程中就需要合理选择铜铝等材质导线。对于负荷较大的系统应该优先选择铜导线。对于负荷较小的则要选择铝导线。除了要慎重选择导线类型之外,在工作过程中还要合理布线。要把变配电所设置在负荷中心、低压配电室则要设置在靠近强电竖井的位置,大容量负荷通常应该设置在距离电源点较近的位置。这对于缩短供电距离是有好处的,同时还有助于降低线路运行损耗。
(四)动力系统。建筑动力系统的设计也是一项重要工作。在实际设计过程中要动力系统容量较大,消耗电能也较多。建筑动力系统的能耗能够占到整个建筑能耗的40%到60%。因而在设计过程中要科学设计。要正确选择启动方式,选择正确的启动方式有助于使得频繁启动的电动机产生节电效果。减压启动有助于节电。变频器启动是一个典型例子,在实际设计过程中应该负载变化来调整节电动机转速。在设计过程中应该尽量选择节能型电动机、选择热节能型电动机能够减少能耗20%到30%。此外还需要选择合理的控制系统,对于控制系统要尽量把动力设备纳入到建筑设备监控系统管理中,通过程序来控制其启动和运行。这有助于达到节能效果。
建筑电气供配电系统节能设计是时代发展的必然要求,是缓和能源紧张形势的必然要求。对建筑电气供配电系统进行节能设计具有重要意义。在今后应该选择合理的供配电方案,要选择先进技术和高效设备来构建供配电系统。
参考文献:
[1]邹士谦.浅谈供配电系统节电技术措施[J].土木与建筑.2011(01).
[2]宋淘.建筑供配电设计中的节能措施[J].甘肃科技.2012(19).
[3]尹美玫.对当代建筑电气供配电设计中电气节能方式的研究[J].价值工程.2012(27).
关键词:建筑电气;供配电系统;变压器;节能
随着我国经济社会的快速发展,当前我国城镇化建设步伐不断加快。建筑行业和建筑施工技术也取得了明显进步。同时我们也要看到建筑能耗也在持续增长,尤其是供配电系统的能耗。建筑电气中供配电系统的能耗是耗电大户。在人们对节能建设的重视程度越来越高的背景下今后应该加强这方面的研究,对供配电系统进行科学设计。这是可持续发展的必然要求,今后要高度重视这方面。
一、供配电系统节能设计所需要坚持的原则
供配电系统要想实现科学地节能设计就必须要坚持科学的原则。在实际工作过程中设计人员必须要根据现场的实际环境来进行科学的节能设计。在今后节能设计过程中应该坚持以下原则:
一是经济效益原则。在实际工作过程中设计人员要综合考虑实际经济效益,要尽量减少供配电系统运行期间的维修费。在实际设计过程中应该从长远利益出发,通过科学设计要能够实现增加的投资费用同节约出来的费用,两者能够互相抵扣。二是要满足建筑物的电气功能。建筑物对供配电系统是具有硬性要求的。在实际设计过程中应该在满足硬性要求的基礎上来进行科学的节能设计。对于照明系统则是要满足色彩、显色度数以及照度的要求。对于电梯系统则要保证电梯能够处于畅通无阻的运输通道;对于通风空调系统则是要要求其能够提供舒适的温度以及恰当的新风量。三是要全面考虑。供配电节能设计是一项长远工作。在实际节能设计过程中应该从材料、技术、经济以及人员素质等方面来进行科学全面地考察。只有这样才能真正适应时代发展的要求。今后应该高度重视这方面的工作,加强这方面的研究。
二、供配电系统节能设计
建筑供配电系统节能设计是一个系统工程,在实际设计过程中必须要从工程实际结合工程设计规范来进行科学高效地设计。在实际工作过程中可以从变压器设计、照明系统、供配电线路、动力系统等方面来采取针对性措施。
(一)变压器设计。在进行变压器设计之前工程人员首先是要根据建筑物电气系统总用电量需求来进行科学合理地选择供配电电压等级。如果建筑电气系统总用电量在250kw以上的时候则在设计过程中要采用10kv线路来进行供电。配电变压器的设计工程人员首先是需要准确统计楼宇电气系统负荷,而后根据该复合来确定配电变压器的供电电压、供电容量和变配电所基址等。在实际设计过程中尽量要使得电力负荷曲线能够保持平坦,能够具有较高的三相平衡度。在实际设计过程中还应该尽量减少闲置电气设备和闲置配电容量。
设计过程中首先是要慎重选择节能型变压器。节能型变压器类型的选择对于建筑节能极为重要。在选择过程中设计人员应该优选铁心材料,这主要是因为采用铁心材料能够用有效降低变压器的空载损耗。非晶合金铁心变压器就是当前最为典型的节能型变压器。该变压器的主要材料就是铁心材料。
在实际选择过程中还需要合理选择配电变压器的容量以及台数。对于配电变压器的容量及台数需要从投资费用和损耗这两个角度来进行考虑。在容量设计过程中应该预留适当的容量。通常情况下应该把变压器的负载率设计为75%到85%,在这一区间之内是最为适宜的。台数与容量的确定是一项重要工作,在实际设计过程中应该结合负荷特性合理分配用电负荷。要通过科学合理地设计保证供配电变压器能够长期有效的运行。在2台或者是2台以上的配电变压器在工作过程中应该建立起联合的经济调度运行模式。在实际工作过程中应该根据实际需要来合理分级负荷。要在保证配电系统稳定运行的前提下减少变压器的设计台数。
(二)照明系统。照明系统节能设计非常重要,照明系统能耗较大,科学地节能设计有助于降低建筑能耗。在实际节能设计过程中应该按照以下措施来进行节能设计:一是要进行精确的照度计算。在以往的照明系统设计过程中对照度计算要求不严格,计算也过于粗略。仅凭经验来进行估算是难以把照度控制在规定误差范围内的,很容易造成能源浪费。因而为了有效节能就必须要进行精确的照度计算。二是要慎重选择照度标准和照明方式。照度标准有高、中、低三档。在设计过程中要结合视觉作业特点、混光照明以及非均匀照明等来进行合理选择。总的要求就是要能够实现灯光的物尽其用,从而达到省电节能效果。三是要高度重视照明配电回路的设计。在实际工作过程中要充分利用自然光,可以根据自然光的照度变化来控制电器照明。采取分区控制灯光或者适当增加照明开关点的方式有助于节能。在实际设计过程中还应该尽量选择光电自动控制器、调光开关、定时开关以及智能照明控制系统来控制照明配电回路。对于公共场所的照明则可以通过集中遥控节能管理或者自动光控制装置来进行有效管理。
(三)供配电线路。为了实现建筑节能,在实际设计过程中还需要对供配电线路进行优化设计。在设计过程中首先是要合理选择供配电导线类型。针对导线类型的选择需要结合建筑电气系统设计情况,从技术和经济效益等多方面来进行考察。对于导线的经济截面主要是通过经济电流密度来予以确定,而经济电流密度则主要是根据年综合运行费用最小设计原则来予以确定。通常情况下铜芯电缆传输效率较高,但是它的成本也较高。因而在实际设计过程中就需要合理选择铜铝等材质导线。对于负荷较大的系统应该优先选择铜导线。对于负荷较小的则要选择铝导线。除了要慎重选择导线类型之外,在工作过程中还要合理布线。要把变配电所设置在负荷中心、低压配电室则要设置在靠近强电竖井的位置,大容量负荷通常应该设置在距离电源点较近的位置。这对于缩短供电距离是有好处的,同时还有助于降低线路运行损耗。
(四)动力系统。建筑动力系统的设计也是一项重要工作。在实际设计过程中要动力系统容量较大,消耗电能也较多。建筑动力系统的能耗能够占到整个建筑能耗的40%到60%。因而在设计过程中要科学设计。要正确选择启动方式,选择正确的启动方式有助于使得频繁启动的电动机产生节电效果。减压启动有助于节电。变频器启动是一个典型例子,在实际设计过程中应该负载变化来调整节电动机转速。在设计过程中应该尽量选择节能型电动机、选择热节能型电动机能够减少能耗20%到30%。此外还需要选择合理的控制系统,对于控制系统要尽量把动力设备纳入到建筑设备监控系统管理中,通过程序来控制其启动和运行。这有助于达到节能效果。
建筑电气供配电系统节能设计是时代发展的必然要求,是缓和能源紧张形势的必然要求。对建筑电气供配电系统进行节能设计具有重要意义。在今后应该选择合理的供配电方案,要选择先进技术和高效设备来构建供配电系统。
参考文献:
[1]邹士谦.浅谈供配电系统节电技术措施[J].土木与建筑.2011(01).
[2]宋淘.建筑供配电设计中的节能措施[J].甘肃科技.2012(19).
[3]尹美玫.对当代建筑电气供配电设计中电气节能方式的研究[J].价值工程.2012(27).