摘要：本篇文章首先简单地阐述了高层建筑供配电系统节能设计的主要内容，然后详细论述了节能设计的要点，主要包括配电变压器、照明系统、电机拖动系统三个部分。
关键词：高层建筑；供配电系统；节能设计
0 引言
尽管我国幅员辽阔，但是适合人类居住的地方有限，再加上我国人口基数比较大，那么人均居住面积会不断地减小，此时高层建筑的优势凸显，自然会成为未来的主要建筑类型。就现阶段而言，写字楼、娱乐场所、购物中心等等基本上都是高层建筑，其体积比较高，建筑内部的构造格外复杂，而且对供配电系统的设计也十分复杂。高层建筑自身的用电设备比较高，想要确保这些设备正常运行，必须提供电能。不过高层建筑耗能较高，还存在浪费的现象，所以应当完善对高层建筑供配电系统节能设计，降低能耗。
1 高层建筑供配电系统节能设计相关内容
对于高层建筑供配电系统来说，必须进行节能方面的相关设计，因为这不单单符合当前的相关政策，而且还能够节约资源、降低能耗，从而成为真正的绿色建筑。一般来说，高层建筑供配电系统节能设计主要包括下述四个方面的内容。
1.1 供电系统节能优化设计
高层建筑用电设备比较多，例如电梯等等，所以在设计供配电系统之前，一定要详加了解用电总负荷的基本状况，然后以此为基础制定供配电系统设计，进而能够针对整个高层建筑供配电系统展开综合管理。
1.2 照明系统节能优化设计
在高层建筑中包含很多电气系统，其中之一便是照明系统，而且照明系统的电负荷往往非常高，所以必须对该系统进行节能优化设计。在进行节能优化设计的时候，必须对照明供电系统、照明灯具、照明控制系统等细节进行节能优化设计。
1.3 电气设备用电方案的优化节能设计
除了照明系统之外，高层建筑中使用频率比较高的还有电气设备，基本上电气设备消耗的电能在整个高层建筑中所占比重非常高，因此应当针对电气设备的用电方案进行节能优化设计。在设计的过程中，具体工作包括电机拖动系统优化、给排水系统优化、深井电机回馈优化等各个方面，进而有效地降低电气设备在使用时消耗的电能。
1.4 新能源综合利用的优化节能设计
对于高层建筑而言，其完全可以综合利用新能源，这些新能源在一定程度上可以替代电能，也可以发挥和电能相同的作用，进而达到节能的效果。从当前来看，新能源主要包含太阳能、风能等等，这些能源均为再生能源，可以反复加以利用，而且成本费用比较低。
2 高层建筑供配电系统节能设计技术要点分析
2.1 配电变压器的节能优化选型设计
纵观我国的高层建筑，在其供配电系统中变压器所起的作用不容忽视，也不能够被其他电气设备所取代，所以十分有必要针对变压器进行节能优化选型设计。在配置变压器的过程中，相关工作人员需要结合使用时消耗的电量、综合投资效率等诸多方面。通过诸多实践经验可以发现，在配置变压器时，应当按照变压器自身的投资回收年限选择相应的型号，而投资回收年限则是能够按照变压器的投资费用价差以及年耗电量的电费价差获取。根据最近这几年我国对外公布的关于建筑节能方面的政策，正常情况下高层建筑使用的变压器的投资回收年限不应当高于5年，最高不能够高于7年。当明确了变压器自身的投资回收年限以后，还应当结合高层建筑真实的状况来对配电变压器进行节能优化设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆高层建筑的用途有很多，普通的居民房以及办公场所之间在电能消耗方面就存在较大的差异，所以需要明确高层建筑的用途，然后假设高层建筑内部所有的电气设备同时启动，能够达到的最大用电负荷量，进而确定变压器的最佳负荷率，在选择变压器时需要按照最佳负荷率进行选择。如果没有特殊情况，变压器的负荷率维持在70%上下是经济性最高的。在确定变压器的具体型号时，需要尽可能地挑选空载损耗低、负荷损耗低的节能型变压器。举个例子，同样都属于315KVA的10KV配电变压器，然后不同型号下其空载损耗、负荷损耗存在一定的差距，此时需要挑选S13节能型配电变压器。和其他型号的配电变压器相比，S13的节能效果非常显著，正常情况下S7型号的变压器耗损维持在4812KW左右，至于S13型号的变压器则是3638KW。除此之外，在选择配电变压器时还需要侧重于三角形立体卷铁芯变压器，其在节能方面优势比较突出，而且还能够提升高层建筑供配电系统的电能转化效率，变压器在使用过程中消耗的电能也会下降，有利于拓展变压器的使用年限。
2.2 照明系统的优化节能设计
照明系统是高层建筑供配电系统中非常重要的组成部分，然而照明设备需要消耗大量的电能才可以运行，为此应当针对照明系统进行优化节能设计，进一步降低照明系统消耗的电能。从当前情况来看，高层建筑往往会选择荧光灯、高强度气体放电灯作为照明灯具，在挑选的过程中需要遵守《建筑照明设计标准》中的有关要求。另外，还需要提升照明灯具对电能的利用效率，对于这一点可以通过引入智能化、自动化系统来实现，这样能够加强照明系统的自动控制水平。最常见的当属声控、光控照明灯具，正常情况下照明灯具自身不会运行，然而当声音或者是光照达到条件时其才会运行，也就是说能够根据高层建筑用户的需求运行，当其没有要求时就不会运行，完全无需人工操作，那么也会不存在因为人为失误而导致照明设备长时间运行，进而达到节能的效果。当然，想要运用智能照明控制系统，还需要加强每一项参数设计，进而有效提升系统的灵敏性、智能性。
2.3 电机拖动系统的优化节能设计
在高层建筑中，电机拖动系统在运行过程中会消耗大量的电能，基本上建筑电气消耗的电能中该系统所占比重已经达到91%，成为主要的耗能系统。另外，基本上大部分电机拖动系统在电能转化利用方面效率十分有限，这意味着其具备较大的改进空间，对此进行节能优化设计效果非常明显。在针对电机拖动系统进行优化节能设计的时候，若是电机自身的功率低于200KW，最好是选用低压电机，这样会更加经济实惠；若是电机自身的功率超过355KW，那么最好是选用高压电机，这样同样比较经济实惠；若是电机自身的功率介于200KW到355KW之间，那么需要从经济性、节能性、可行性等众多方面加以考量，然而经过全面深入地分析，选择经济性最强、节能效果最好的电机功率。在实践中，完全可以引入变频调速、软启动等一系列最新的控制技术，这样能够更好地对电机拖动系统实施控制，以便提高节能效果。
3 结束语
当前我国人口基数比较大，但是土地资源有限，这意味着人均土地面积在不断地缩小，那么高层建筑将会成为未来的发展趋势，成为主要的建筑形式。然而，高层建筑并非是矮层建筑简单地叠加，出于安全、稳固等各个方面的考虑，高层建筑自身的结构十分复杂，而且用电量也比较多。现阶段，高层建筑的供配电系统存在耗能高、损耗率大等诸多缺点，若是不加以完善，势必会导致高层建筑消耗、浪费大量的电能，不符合当前绿色建筑的含义。为此，需要对高层建筑的供配电系统进行优化节能设计，重点内容包括配电变压器、照明系统以及电机拖动系统这三个部分，从而有效地降低高层建筑的能耗。
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论文作者:李卫
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/28
标签：高层建筑论文; 系统论文; 节能论文; 变压器论文; 电能论文; 供配电论文; 电机论文; 《电力设备》2018年第21期论文;