邵冬梅
（南京金海设计工程有限公司，江苏南京210037）
摘要：我国民用建筑用电能耗较高，民用建筑供配电系统设计需引起重视。从供配电系统中的供配电环节着手，对民用建筑供配电系统设计进行探讨，提出了节能优化选型设计的配电变压器、供配电线路，以提高供配电系统能源综合利用率和效益。
关键词：民用建筑；供配电系统；线路损耗；节能设计
前言
随着城市建设的快速发展和能源消耗的急剧增加，一般民用建筑总能耗中电气能耗约占80%。民用建筑业的用电需求量直线上升，减少供配电系统的电气能耗也越来越重视，建筑电气设计的焦点是如何高效利用电能、降低损耗， 将节能技术合理应用。就当前我国的供配电系统的运行现状来看，虽然已经尽可能地加强了能量损耗的控制，并且也采用了配电转换的方式进行长距离的电力输送，但是，具体到整个的供配电过程和网络系统中，仍然存在着较多的电量浪费问题，虽然很多问题看似都比较小，但是其造成的电量损耗却是极为严重的，因此，对这些电量损耗问题的加强控制，仍然是当前供配电系统的一个重要工作任务。
1系统分析
供配电系统的节能是电气节能的一个重要途径， 该系统主要包括变压器和供配电线路。在民用建筑施工图供配电系统的设计中，电能消耗指标是最重要的组成部分。在满足供配电设备使用功能的前提下，使供配电系统节能，就必须尽量减少供配电设备本身和系统的能源消耗，在对供配电系统进行设计中，只考虑采用节能设备是不够的，并尽量减少供配电系统中设备的能源消耗，认真考虑整个供配电系统的合理性。所以，应在经济合理、保护环境、系统低损耗的原则下设计有效方案。其中系统损耗是由变压器损耗和线路损耗组成。按损耗的变化情况，还可以将系统损耗分为两部分，即可变损耗和固定损耗。可变损耗，也称为铜损，是导体和变压器在电流通过时所产生的损耗；固定损耗是指线路上电器介质的损耗和变压器的铁损。据有关研究报道，在整个损耗中固定损耗仅占总损耗的10%～20%，固定损耗的大小不仅和电压有关，还和频率有关，只要在接通电源的情况下，固定损耗就会存在，降低固定损耗主要是要靠合理选用节能设备实现。
2主要措施
目前民用建筑物的用电量都比较大，供配电系统的节能设计应从变压器能耗和供配电线路能耗两个方面进行考虑，应尽量使电路的高压靠近负荷中心，这样可以缩短线路的配电半径，是一种有效的节能措施。
2.1确定用电负荷
用电负荷是供配电设计的基础数据和依据，在民用建筑物中可以根据用电负荷情况合理选择变压器台数和容量，使变压器的负载率达到0.7～0.85。用电负荷的合理确定，能提高变压器的技术经济效益，达到节约能源的目的，减少系统的固定损耗。可采用单位指标法进行方案设计，根据负荷计算的结果来确定变压器容量和所能容纳的最多台数，按经济运行原则灵活投切变压器，各种民用建筑物的变压器装置和用电指标范围，在民用建筑供配电设计中，一般采用需用系数法在施工图设计阶段进行负荷计算。各类建筑物都有各自的运行方式和特点，民用建筑中用电设备有很多种，主要包括空调、电梯、照明、风机、水泵等。
2.2正确选择变压器
通过负荷计算，确定变压器容量，力求三相负荷平衡，要合理选择变压器的台数和容量，同时综合考虑变压器的投资和年运行费用，确保系统安全和可靠。使用的变压器必须是低损耗、节能型的，选用高导磁冷轧晶粒硅钢片，使铁芯的涡流损耗和漏磁损耗降到最低。在节电和降低运行费用两个方面，有着非常显著的效果。
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2.3降低线路的损耗
照明电源线路一般采用三相四线制进行配电，在网络中产生功率损耗，尽量使三相照明的负荷对称，提高电网的功率因数，以缩短线路供电距离，减少电能损失。线路的参数和负荷值的大小密切相关，只有减少负荷值的大小，才能使电阻和电网功率的无用功率降到最低，需做到以下几点：
（1）使用电器具额定电压达到最高，线损越小，配线方式不同，线损也不同。在供配电系统中，照明器要尽量采用高电压等级。若线损减小，就会在一定程度上增加线路的投资。
（2）在供配电系统中，合理确定变压器、低压配电室的位置，减小低压线路的供电半径。可根据建筑物的面积大小设立变配电所的数量，尽量减少线的长度。
（3）要尽量使用低损耗镇流器和功率因数较高的照明器具，以减少线路中能量的损失。
（4）变压器的设置、低压配电室要尽量靠近负荷中心，以最大限度减少配电线路的长度。
（5）对于功率因数较低的用电负荷尽量就地进行补偿电容，以提高功率因数。
合理设计布局供配电系统线路
2.4注意变压器的恰当选择
变压器是当前供配电系统中关键的设备，其对于供配电系统的节能效果来说影响最大，选择高效节能的变压器能够在较大程度上展现节能效果。就当前的变压器类型来看，干式变压器是当前比较受欢迎的一种变压器类型，主要就是因为这种变压器存在较多的优势和好处，尤其是对于节能来说意义重大，这种变压器主要是采用最好的硅钢片来进行构造，首先把其卷绕成一体，然后添加相应的辅助结构组成新式的变压器构造，一改原有的油浸层叠
硅钢片式变压器的不足，效果极为明显。具体来说，干式变压器的主要优势表现在以下几点：
（1）节能性是该类变压器最为主要的一个特点，也是极为突出的一个作用表现，其对于降低无功损耗的作用是比较明显的，有调查数据显示，采用干式变压器相比一般的油浸式变压器能够减少70%的无功损耗，可见其节能效果的水平。
（2）可靠性较高也是一个极为突出的优势，尤其是对于当前的供配电系统来说，对于可靠性的要求越来越高了，这也对于变压器提出个更高的挑战，而这种干式变压器能够更好地保障电力输送的可靠性，对于一些常见的短路、冲击等问题具备较强的预防效果。
（3）应用干式变压器的过程中所产生的噪音也是比较低的，进而避免了对于周围环境的影响，最终保障了该类变压器的运用具备较强的环保效果，也是比较受欢迎的一个重要原因。
（4）干式变压器还能够有效地避免一些燃烧现象的发生，因为在干式变压器内部存在一种芳族取酰胺纤维，这一物质就能够在较大程度上保障干式变压器不会因为高温而发生燃烧问题。
在供配电系统中，很大一部分的电力损耗都是发生在了电力的运输过程中，也就是常说的线损。针对这种线损问题，可以采取的措施主要有以下几点：
（1）针对线路中的导线进行相应的改进，最好是能够提高导线的截面面积，进而就能有效减小线路中的电阻，最终就能够减少电路中线路自身的能量损耗。
（2）合理的设计供配电线路，最好是能够通过设计尽可能地缩短供配电线路的长度，进而不仅能够提高供配电的效率，还能够有效减少线损。
（3）对于供配电系统电力输送中存在的一些变配电设备也要恰当地设计其存在的位置，一般来说，变配电设备越接近负荷中心，越能够减少能量的损耗。
2.5平衡三相电负荷
针对当前供配电系统中存在的三相电负荷不平衡问题，必须要加强这种平衡水平，通过恰当的调整来使其时刻处于平衡状态，尤其是对于最初的设计环节要做好相应的平衡设计，很多不平衡现象的出现都是因为设计问题而导致的，此外，还应该尽可能地使用滤波器来抑制谐波，在此过程中就能够起到较强的节能效果。
3结语
民用建筑供配电节能设计的问题，要根据实际情况制定出科学合理的解决方案，优化选型的节能配电变压器、优化设计的供配电线路，采取集中和分散的电容器补偿方式提高用电设备的功率因数，以提高供配电系统能源综合利用率和效益。
参考文献：
[1]住房和城乡建设部工程质量安全监管司．全国民用建筑工程设计技术措施（电气）[M]．北京：中国建筑标准设计研究院，2009
[2]周杰．浅析供配电系统节电技术措施[J]．民营科技，2009（4）
论文作者:邵冬梅
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年12月上
论文发表时间:2016/9/2
标签：变压器论文; 供配电论文; 系统论文; 线路论文; 民用建筑论文; 节能论文; 负荷论文; 《建筑建材装饰》2015年12月上论文;