45032419900203xxxx 518000
摘要：据国家建设部统计，每年在建筑中消耗的电能在全国总电能消耗的1/3左右，能耗比例相当高。面对这样的形式，要响应国家“节能减排”理念，就需要究其根本原因，实现电力系统的科学设置，挖掘建筑内部的节能潜力，从系统设计开始，施工、运行全面考虑，实现用电的最优化，积极向节能降耗的思想靠拢，应用先进技术，保证电力系统满足建筑功能需求的同时，尽可能地降低能耗利用，提高电能的使用效率。
关键词：建筑电气供配电系统；节能设计；对策
1、合理的供配电系统设计
1.1充分调查和合理估计电容量
就工程用电容量估计而言，从某种程度上决定了供电方案是否合理。在设计领域很长的一段时期内对工程项目的用电规模的控制是很严的。往往工程投入使用后不久就可能因大量用电设备的增加而需要扩容改造，从而导致无谓的重复投资；而且由于过度考虑用电设备的扩张，使用电量估算偏于激进，造成工程投入使用后很长一段时期内大马拉小车的局面，其实亦是一种资源的浪费。因此，这个环节是决定工程的电气节能目标的重点。对于设计者而言，这需要更多的调查研究工作，而不是闭门造车按照指导书或是使用方提供的数据盲目地进行估算。
1.2变配电站的合理设置和选址
近几年，为了减少电缆线路的损耗及电缆投资，应尽可能使10KV电源应用接近终端用户处。然而在实际工程中，有些业主本着节省一次投资的理念，尽可能希望少建变配电站。这样一来，往往造成低压电缆供电半径过长，导致线损严重，供电质量也受到很大影响。有些设计师为迎合业主的要求，只得放大线径以求降低线损。无形之中，电缆的投资又大大增加。因此，设计师可以建议业主不仅考虑一次投资，还需关注工程长期的运行成本，尽量使供电系统合理完善。当然，也希望政府或电力部门可出台一些优惠措施，使业主能在供电系统合理化中得到实惠。在供电系统的设计中，设计师还应善于灵活地配置同样容量的变压器。单台大容量的变压器比之于容量相等的两台甚至多台变压器组合固然有其价格上的优势，但运行过程却难以灵活调度。尤其面对近年来空调等季节性耗电所占比例的扩大，如果能考虑在用电淡季时停用部分变压器，无疑是解决时段性大马拉小车问题的解决方案。
1.3建筑内部配电系统的合理设计
对于建筑内部而言，同样存在配电系统合理性的问题。笔者认为尽可能减少配电级数和合理设计配电路径是建筑内配电设计是否合理的主要环节。配电级数的增加不仅造成元器件的数量增多、上下级配合非常复杂而导致故障率上升和材料的浪费，而且势必导致配电线缆的线径不必要的放大；而配电路径的不合理势必导致线缆不必要的加长加大以及供电质量的下降。这些对于节能而言都是十分不利的。其中级数增加往往是由于配电环节多而每个环节的操控均使用断路器导致，因此设计中在允许的场合可以多采用隔离开关代替断路器就能有效减少配电级数；而配电路径的不合理主要在于配电间的位置不合理所致，因而电气设计师在初步设计阶段就应该与建筑设计师及时协调使其位置尽可能优化以免施工图设计中难以调整。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2、建筑电气供配电系统节能设计的对策
2.1科学合理计算优选供配电电压等级
在进行建筑电气供配电系统设计过程中，应根据建筑电气系统总用电量需求，科学合理的计算优选供配电电压等级。对于单台大容量用电设备设备系统的供电电压优化节能选择时，宜根据建筑电气供电条件、电机起动控制方式、以及电机起停过程中对配电变压器的影响等因素来合理确定，通常以350 kW作为高、低压供电的设计分界点。在进行低压供电系统设计过程中，尤其对于照明负荷而言，当线路电流在40A及以下时，宜采用220V单相进行供电，而当线路电流大于40A时，则宜采用380/220V的三相供电模式。
2.2提高功率因数
2.2.1提高自然功率因数
当自然功率因数提高时，补偿设备和投资都，这是最经济的提高功率因数的方法。对直流设备的供电和励磁，采用硅整流或晶闸管整流装置取代交流机组、汞弧松流器等直流电源设备。
2.2.2采用并联电容器进行无功补偿
电容器具有产生超前无功电流的功能，这是可以对滞后无功电流进行抵消，以此实现提高功率因数，减少系统无功电流的目的。在具体设计中，大多采用低压屏集中补偿和分散就地补偿相结合的方式。
2.3优选节能型变压器
配电变压器种类选择，对于整个高层楼宇建筑供配电系统的节能尤为重要。配电变压器运行过程中的空载损耗（铁损）主要发生在变压器铁心叠片内部，是由于交变的磁力线经内部铁心产生磁滞及涡流进而产生损耗。优选铁心材料可以有效降低变压器空载损耗，非晶合金铁心变压器是当前节能型变压器主要的铁心材料。另外，S11、S13、S15等型号的节能型配电变压器，其卷铁心结构改变常规S7、S9叠片式铁心结构，在很大程度上降低了磁阻，使配电变压器运行过程中的空载电流可以降低60%～80%，进而有效提高了变压器运行功率因数，减少了建筑供配电系统的线损，改善了建筑供配电系统的供电电能质量和供电可靠性，使变压器空载损耗降低20%～35%。
2.4合理布线避免迂回供电
在对变配电所的选址、线路布线、负荷位置进行设计的过程中，应考虑到建筑结构的合理性，对供电线路进行综合布线，尽量将变配电所设置在负荷中心，将低压配电室设置在靠近强电竖井部位，将大容量负荷设置在离电源点较近、易于供电的区域，以缩短线路的供电距离，降低线路运行损耗。低压线路其设计供电半径应控制在200m 范围内，而当建筑物每层面积超过10000m2时，应结合建筑物结构平面图设置2个以上变配电台区，提高供电的可靠性，减少供电主干线的长度，降低线损。对于供电距离超过经济范围区时，应在满足额定载流量、动热稳定、电压偏差等基本条件的基础上，合理增大一级供电线路线缆的截面积，以降低线路损耗。
2.5照明灯的节能设计
照明灯是常用的照明工具，给人们的生活带来了很大的方便，与此同时，也加大了电力能源的消耗。为了减少照明灯带来的电能损耗，需要学会正确使用照明灯，并对照明灯进行节能改造，使其在保证相关需求的前提下，减少能量的消耗。在照明灯的使用过程中，要充分的利用自然光，在不需要照明灯的情况下，要节约电能。在照明节能的设计过程中，要将照明与自然光结合起来，减少电能的照明情况。对于照明的设计，要根据场合需要进行分配，在室外一般采用高压钠灯，它不仅可以减少能源消耗，而且耐用性较高。
结束语
建筑电气供配电系统设计中，节能技术使用的前景非常广阔，实际应用意义也很强。因此，广大电气设计人员应将节能的注意事项进行研究和分析，不断进行改革，将能源的消耗不断降低，使节能技术不断提升，将大功耗的设备进行科学规范的使用，进行内部的自动节能设计，使自身能够尽心调节，将智能化的设备进行运用，才能更好地将节能事项做到更好。
参考文献
[1]晁建兵.试论建筑电气供配电系统节能设计[J].建筑·建材·装饰.2013.
[2]黄南飞.高层建筑供配电系统节能设计技术要点探讨[J].科技与企业.2012.
论文作者:邓谨
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/7
标签：变压器论文; 节能论文; 系统论文; 铁心论文; 供配电论文; 照明灯论文; 功率因数论文; 《建筑学研究前沿》2018年第8期论文;