摘要:目前,能源危机正逐步侵蚀我们的生活,作为公民的我们要时刻警醒自己,坚持绿色环保,注重节能减排。因此作为电气工作者中的一员,我们每时每刻都在考虑如何为企业节能,让企业能更加长远的发展下去,从而能起到推动国民经济更好更快发展的目的。
关键词:建筑电气;供配电系统;节能设计
一、建筑供配电线路节能设计的原则
首先,建筑供配电线路节能设计的开展是为了更高效的节约能源,也是为了更好的服务大众,因此在设计的同时需要遵循安全稳定的原则,其设计方案要符合屋内照明系统以及建筑室内的用电需求,从而保证建筑供配电效率在运行过程中能够安全稳定运行。
其次,建筑供配电线路节能设计在保证安全稳定的同时,需要遵守经济性原则。众所周知企业加强技术改革,调整结构,都是为了在瞬息万变的市场中获得一席之地,从而获得更多的经济效益。因此在开展过程中,不能一味追求节能目标的实现,而忽视经济效益,在设计前综合考虑仪器的价格以及后期维修与养护费用。
除此之外,建筑供配电效率节能设计的开展要立足于长远,避免其设计理念在短期内落后于时代发展。
二、合理确定供配电系统的电压等级
建筑电气的供配电系统的设计,应当根据建筑电气的电量需求总量来进行,合理确定供配电当中的电压等级。当建筑电气系统总用电量在250kW及以上或配电变压器所需容量在160kVA及以上时,设计过程中宜采用10(6)kV线路进行供电,以下则按照低压供电系统进行设计:对于单台大容量用电设备(如:给排水水泵、中央空调等)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对配电变压器的影响等因素来合理确定,通常以350kW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。
三、电力变压器优化选型设计
3.1优选节能型变压器
在高层建筑供配电系统节能设计当中,变压器的的型号种类选择是十分重要的。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%。
3.2合理选择配电变压器容量与台数
从节能减耗及经济性方面考虑,为了确保设计悬着的配电变压器在使用期内能够预留适当的容量,推荐变压器设计负载率在75%-85%较为适宜,这样不仅可以获得较为的技术经济性,同时又能确保变压器容量能够满足后期一定程度的扩容需求,增加其使用寿命和技术经济性。
在配电变压器经济调度节能设计过程时,应充分结合负荷特性合理分配用电负荷、合理计算优选配电变压器容量与台数,即通过科学合理的调控设计方案,使配电变压器能够长时间运行在高效工况,有效降低变压器运行总损耗。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了降低供配电网络的电能损耗,达到最佳节能降耗效果,对于2台及以上配电变压器共同联合运行时,应根据系统负荷波动情况建立联合经济调度运行模式。2台及以上配电变压器损耗功率与负载波动间的关系为:当配电变压器负载小于或等于Sa时,则投运1台配电变压器较为节能经济;当负载大于Sa而小于Sb时,则投运2台配电变压器较为节能经济;当负载大于或等于Sb时,则投运3台配电变压器较为经济。也就是说在2台及以上配电变压器联合经济调度运行过程中,Sa、Sb等就称为系统经济调度运行的临界负荷。当配电负荷率低于30%时,应根据实际运行负荷需求切换到小容量变压器;当负荷率超过80%并通过设计计算不利于经济调度运行时,则在容量选择过程中需要考虑放大一级容量来进行节能设计。当建筑电气系统运行负荷功率较为稳定时,在合理分配负荷的情况下,应尽可能减少变压器的设计台数,应优选大容量、节能型配电变压器。如建筑电气系统计算负荷在2000kV.A左右时,宜优选2台1000kV.A的变压器,不宜选4台500kV.A的变压器,这样一方面便于两台变压器并联进行经济调度运行,另一方面,前者总运行损耗要比后者低,且其成本和运行经济效益较后者要优。
四、供配电线路的优化设计
4.1合理优选供配电导线类型
在节能优化供配电系统设计当中,应结合建筑电气系统实际情况,从专业技术领域和经济方面考虑,适合选择节能型的新材料导线。严格按照经济电流密度来确定所选导线的经济截面,通常按照年综合运行费用最小设计原则来合理确定导线单位面积的经济电流密度。在实际工程优化节能设计过程中,铜芯电缆其电能传输效率较其它材质优越,但由于铜自身成本偏高,因此在进行供配电线路综合布线优化设计过程中,要充分考虑设计方案的经济效益特性,合理选择铜、铝等材质导线。对于建筑电气系统中,负荷容量较大的一类、二类负荷,则应优选铜导线,而对于三类或负荷容量偏小的其它电力负荷,则宜优选铝导线,以提高整个供配电系统设计方案的技术、经济性能。
4.2合理布线避免迂回供电问题
在对建筑电气供配电系统进行选址、布线、设计优化等工作时,应该按照建筑的整体结构进行电线的科学布置,尽可能将电气供配电系统作为供电的中心,并且应将低压配电室布置在强电室附近,把容量比较大的设备放置在距离电源比较近、供电方便的地方,减小供电线路的长度,从而降低电能在线路中的损失。低压电线的供电半径应控制在二百米以内,如果建筑总面积超过一万平方米的时候,就应对照建筑物的实际结构情况,在不同的位置布置两个供配电系统,加强建筑内部的供电能力,减少电能在线路中的损失。如果供电的长度大于经济范围时,必须要满足供配电系统的基本因素,科学增加电线的横截面积,降低电能的损害。
结语
随着我国社会和经济的良好发展,建筑产业也随之健康发展,在我国的各个城市之中,大量的建筑工程正在不断施工建设。我国建筑工程建设和使用的总能耗占据全部能耗的三分之一,其中建筑电气能耗的比重要大一些,所以,一定要对建筑电气供配电系统进行节能设计。在进行建筑电气供配电系统进行节能设计的过程中,相关设计人员应结合多种因素考虑,并且还要应用先进的节能技术和工艺,提高电气的使用效率,从而降低电气供配电系统在使用过程中的使用量以及额外的浪费,进而加快我国节能建筑的建设,推动我国社会不断发展进步。
参考文献:
[1]乔鹏鸣,张笑培.建筑电气供配电系统设计浅析[J].科技与企业,2016.
[2]张敏.浅谈建筑电气供配电系统设计[J].建材与装饰,2016.
[3]杜悦关于建筑电气设计中的节能措施[J]城市建设理论研究(电子版)2012.
作者简介:
刘传忠(1982.11.1)性别:男;籍贯:山东省长岛县;民族:汉;学历:硕士研究生;职称:中级工程师,职务:电力调度值班长。研究方向:变电、配电系统或与电网调度相关均可,单位:国网辽宁省电力有限公司大连供电公司。
论文作者:刘传忠,刘振宇,张丽波,刘丽萍,翁筱翀,佟春蕾
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/13
标签:变压器论文; 供配电论文; 节能论文; 系统论文; 经济论文; 建筑电气论文; 负荷论文; 《电力设备》2018年第8期论文;