民用建筑供配电系统的技术探讨论文_夏云和

民用建筑供配电系统的技术探讨论文_夏云和

上海中建设计院有限公司安徽分公司 安徽合肥 230088

摘要:随着我国经济的飞速发展,工业与民用建筑的规模越来越大,供配电系统也趋向复杂,供配电系统的节能降耗显得至关重要,本文对供配电系统如何节能降耗做简单的介绍和分析。

关键词:电力系统;配电网;节能降耗

一、电力系统概述

电力系统是现代工业与社会的血液,应用于我们生产生活的方方面面,承担着电能输送分配和使用的各环节,电力系统由发电厂、输电网、配电网和电力用户组成,配电网是将电能从枢纽变电站直接分配到用户端的电网,本文只讨论民用项目由区域变电站至低压用户端的供电系统,配电网按区域划分,一个区域的配电网向该区域供电,不同区域的配电网通过输电网络联系,连接两个不同配电网的输电线路称为联络线,不同电压等级的配电网络应注意避免电磁环路。

二、供配电系统总体规划方面的节能措施

民用项目供配电系统总体的规划设计,需要充分的考虑到负荷的容量、供电距离以及分布等一系列的因素,还因根据当地供电部门和《建筑设计防火规范 GB50016-2014》相关要求,对分变电所在总图上定位,从而使得系统能够合理经济可靠。各分变电所应该尽量的靠近负荷中心,减小配电半径,减小线路的损耗和电缆的一次性投资。进行变压器容量和台数的合理选择,并将季节性负荷变化能够灵活的投切变压器,实现经济的运行,减少由于变压器轻载运行所造成的电能损耗。

三、供电电压等级与节能

我们可以根据负荷的容量、用电设备以及供电距离等因素,合理的进行设计供配电系统以及进行供电电压等级选择。如果供电电压越高,那么线路的电流就越小,线路上所损耗的电能也就能越少。变电所要尽量的靠近负荷的中心,可以缩短供电的半径,减少线路的损耗,在供电电压的范围内提高供电电压的等级,能达到节能的目的,但是却需要增加相应的投资。因此,我们在方案的选择时,需要进行经济技术比较。

四、线路设计的选择与节能

输电线路有架空线路和电缆线路这两种,导线电缆的截面如果选择过大的话,一方面可以达到节能的目的,另一方面,就会增加成本的投资。如果选择过小,就会影响运行的可靠性,缩短使用寿命,造成大量的安全隐患,给经济建设造成很大的损失。线路的电阻,就是指与导线电阻率以及长度成正比,与导线的截面成反比。要减少电阻值需要从以下的几个方面进行充分的考虑:

(1)尽可能的选择电阻率较小的导线,例如,铜芯以及铝线,其中铜芯为最佳。

(2)缩短导线的长度。在设计中,线路要尽量的走直线,减少弯路。在低压配电中,尽可能的不走回头路,使得变电所能够尽可能的靠近负荷中心。

(3)增加导线的截面积。一些较长的线路,我们应该首先满足流量、热稳定以及电压降要求的基础上,在进行定线截面选择时,需要加大一级线截面。这样一来虽然增加了线路的费用,但是却大量的节约了能耗,减少了年运行的费用,进行综合的考虑,在经济上较为合算。

五、小区变配电设计方面的节能措施

1、合理选用变压器

在充分满足工程设施使用的条件之下,变配电应该尽量的靠近负荷的中心地带,从而缩短供电半径,最终减少线路的损耗。用电设备的设备总容量应该在100KW及以下或者变压器容量在50KV•A及以下者,可采用380/220V供电,特殊情况也可采用10KV供电;对于有大容量用电设备(如制冷机组)宜采用10KV供电。

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2、多采用变频设备

变频技术是当今较为流行的调速方式和节能降耗的重要手段,是应用变频驱动技术改变交流电动机工作电压的频率和幅度,来平滑控制交流电动机速度及转矩,最常见的是输入及输出都是交流电的交流/交流转换器,大型冲击性负荷如果直接启动对前端变压器的容量要求高,启动电流大,其造成的投资浪费和损耗是毋庸置疑的,变频器输出电压波形接近正弦波,以前的高压变频器,由可控硅整流,可控硅逆变等器件构成,缺点很多,谐波大,对电网和电机都有影响。近年来,发展起来的一些新型器件将改变这一现状,如IGBT、IGCT、SGCT等等。由它们构成的高压变频器,性能优异,可以实 现PWM逆变,甚至是PWM整流。不仅具有谐波小,功率因数也有很大程度的提高,变频器节电可以从四个方面进行:

(1)软启动。一般情况下,交流电动机的启动流量为电动机额定电流的六倍到七陪,变频调速启动电流不能够超过电动机的额定电流。

(2)节省设计冗余。在进行设计时,我们通常都按照使用时的极端条件,因此,都留有设计冗余。一些余量很大,造成大马拉小车的现象。变频调速可以将这部分的冗余节省下来,就是指指负载变化时,变频器进行相应的调速,使得电动机所输出的轴功率进行相应的变化,电梯等设置应安装智能节电器,根据电梯的运行状态,当检测到电机在轻载或负载之间不断变化时,通过可控硅能在百分之一秒内调整输入电机的电压,使电机的输出功率与实时负载刚好匹配,从而减低铜损、铁损,改善电机启动、停机性能,节电率可达10%-40%。

(3)调速节电。应用变频调速装置其节电率可达到50%左右,并且风机所需风量越低,应用变频调速节电效果越好。

(4)功率因数高。一般情况下,都处于在0.95以上,节省无功,从而减轻了变压器的负担和线路损耗。

六、照明设计方面的节能措施

1、照明系统的应用

在过去普遍使用过传统的旧的采光系统,不仅价格相对偏移,并且十分易于安装,但是发光率相对较低。但随着科技的不断发展,LED逐渐进入人们的视野

当中,它具有寿命长以及高效率的优点,在很多方面的运用具有不错的效果。

2、节能方案的设计

始终以节能方案为核心,提倡节能,就必须需要建立和设计创新的生态节能方案。方案的目的主要以是以环保节能、保证质量为核心。方案的内容在包含传统的建筑设计内容的同时,也要符合关建筑项目节能评价标准和有关部门管理标准的相关办法,遵守我国颁布的法律条案和规范,做到将建筑设计合法合规。相应的设计人员也要具备相应的技术水平,加强对我国法律规章制度的了解,创新方案设计,把生态能源的理念充分运用到建筑设计中去,不但使得房屋建筑舒适安全,也要含有节能技术性。监督人员也要对建筑的设计进行有力的把控,加强对设计过程以及效果图的了解。

3、充分利用能源的节能技术

在工程中,我们常常将节能降低能耗以及利用可再生资源理念应用到整个行业的施工过程之中,而不是仅仅只是停留在建筑物中单一的个体物上,同时将建筑节能中的建筑照明、采暖供暖、建筑保温以及遮阳等节能技术进行更加广泛的运用。近年来,建筑节能降低能耗技术主要是在我们运用节能技术降低能源的消耗的同时最大限度的对能源进行再利用。相信在不久的将来,建筑施工节都将能够实现对可再生利用的可持续发展,并逐渐普及光导纤维的应用,直接利用自然光,或太阳能光伏能源回收等手段也是节能的一项重要措施。

结束语

综上所述,工程供配电系统的节能设计涉及许多方面,节能与相关降损措施

不仅是技术问题,还是科学管理问题,它贯穿于供用电工作的全过程,本文仅仅讨论了其中几个问题。这就需要电气设计人员在设计中应从安全性、可靠性、经济性及节能等方面进行综合考虑。如何提高供配电系统的节能效率,是设计人员将长期面对的课题。

参考文献:

[1]谭剑军.高层建筑电气工程供配电系统设计探讨[J].工程技术:文摘版,2016,26(10):00038-00038.

[2]陈宏业.超高层建筑电气工程供配电系统设计分析[J].工程技术:引文版,2017(1):00276-00276.

[3] 王昌柏.高层建筑电气工程供配电系统设计浅析[J].工程技术:全文版,2016(11):00064-00064.

论文作者:夏云和

论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期

论文发表时间:2018/9/10

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