摘要：针对建筑的电力能源消耗及消费在逐年加大的现象，为人类的可持续性发展，提高能源的使用效率，降低建筑能耗为目的，本文结合我院一个项目的配电设计，从建筑供电设计几个方面进行探讨节能的措施。
关健词：合理设计配电系统；合理选用节能配电设备
0 建筑概况
本项目为一个专家配套设施，包含有办公、酒店、公寓，一层地下室车库和设备用房，其中A1~A7、B1、B4为专家公寓，B2、C1为办公，B3为酒店，A1~A7、C1为5层多层建筑，B1、B3为16层二类高层，B2、B4为15层二类高层，总建筑面积约为11万平方米。
１ 建筑配电设计原则
在众多能源当中，电力是重要的能源之一，而建筑又是消耗电力能源重要场所，在配电设计时采取有效措施降低建筑电能消耗，提高电能的利用效率，对环境保护、保证源能可持续发展有着重要作用。在节能设计必须是在安全、可靠、适用、可行、经济的条件下，同时满足电器各项功能用电的需求；并不是盲目的降低建筑物功能要求及舒适性，也不是盲目的增加投资和增加运行费用进行节能，而应当将增加的投资通过降低能源消耗成本的方式进行收回并产生经济效益。
下面通过建筑配电系统设计、变压器选择入手，采取积极的措施，以满足项目用电需求又节能的目的。
2 合理设计供配电系统
第一、根据建筑规模、用电负荷容量合理设置变配电所，使变配电所的设置位置深入负荷中心，尽量缩短供电半径，减少线路的电能损耗。
本项目共设置3个变配电所:
1号变配电所设置在B3栋所在位置的地下室，负责供B1~B4共4栋的用电，变压器安装容量为5000KVA；因B3酒店面积大并含括有餐馆娱乐、会议等用电量相比其它B1、B2、B4用电量都要大，而且B3在总平面上又位于四栋栋的中心位置，故按照变配电所深入负荷中心、尽量缩短供电半径的原则，把1号变配电所设置在B3所在的地下室。
2号变配电所设置在A1栋所在位置的地下室，负责供A1~A4共4栋的用电，变压器安装容量为1600KVA；3号变配电所设置在A5栋所在位置的地下室，负责供A5~A7及C1共4栋的用电，变压器安装容量为1600KVA；2、3号变配电所所服务的建筑用电量及建筑规模均相差不远，故变配电所的仅从所服务建筑的区位布置来考虑，设置在中心位置，以缩短供电半径并减少线路的电能损耗。
第二、在项目中的每一栋单体建筑均按照配电竖井应以最近变配电所设置，避免出现配电竖井远离变配电所的原则，各单体建筑内合理设置一个配电竖井，这样可以减少导线长度，另外还避免低压配电中不走回头路；在布线设计时线路尽量走直线少走弯路。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆线路的电能损耗跟传输导体的电阻有关，并且是成平方的正比关系，配电线路的电阻又跟线路长度成正比，显然缩短配电线路的长度对降低配电线路的电能损耗有重要的意义。
第三、在满足允许载流量、运行电压损失等各种技术指标的前提下，应按经济电流密度合理选择电缆及导线的截面。对于较长的供电线路,在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求的条件下,导线截面可按加大一级截面进行选用。这样虽增加了导线费用投资,但同时也节约线路的电能损耗而减少运行费。
第四、项目中所有电线电缆均选择电阻率小的铜芯电线电缆。
第五、对空调、照明、其它的动力用电独立设置电能表，进行独立计费。对公寓实施每户安装电能计量表，公共区域照明、电梯、生活水泵、消防水泵、空调动力等均按分类进行设置电能计量表。通过设置电能计量表结合使用行之有效的管理手段进行节能管理。
3 合理设计节能变压器
据有关资料统计，变压器电能损耗大约占总耗量的5％～6％；单从变压器节能情况来看，利用率在50％－70％间为变压器有功损失率最低、节能情况最好，我们称它为最佳负荷率。因此合理选用变压器尤为重要。
第一、合理选择变压器的数量与容量。按项目规模属较大型的建筑群，在变压器的选择上，1号变配电所安装容量为5000KVA，如果按照变压器负载率82%选择安装3台1600KVA的变压器，也是可以满足用户的用电需求，但变压器容量不能调整。由于变压器容量越大，其空载损耗越高，所以，在季节转换负荷较小时使用大容量变压器会出现“大马拉小车”现象，不是经济运行方案；所以项目1号变配电所按照变压器负载率75%选择安装4台1250KVA的变压器；2、3号变配电所安装容量为1600KVA，如果按照满足区域最大负荷来选定1600KVA额定容量变压器，变压器容量同样不能调整，当变压器出现故障时没有备用变压器，影响供电可靠性。如果是选用两台630KVA额定容量变压器，那么季节转换负荷较小时，可以停止运行一台变压器，可达到经济运行的效果；同时如果一台变压器出现故障，也可由另一台变压器提供部分重要的用电，提高供电可靠性。
第二、合理选用节能型变压器。变压器功率损耗由空载损耗、有载损耗和负载率组成。变压器空载损耗又称为铁损，是因为变压器铁芯涡流损耗和磁滞损耗原因造成的，空载损耗的大小同变压器铁芯材料和制造工艺有关，合理选用节能型变压器意义重大，比如非晶合金配电变压器，是目前节能效果比较理想的变压器。非晶合金变压器的设计磁密、叠片系数较低，因此在材料用量方面比硅钢片铁芯变压器高，同时由于非晶合金材料本身的价格昂贵，因此非晶合金变压器的初始投资成本较高，由于铁芯中的损耗可降低70%～80%，则运行中的电能消耗明显降低，即运行成本下降了，运行成本的降低可补偿购买设备造成的成本增加。负载损耗是变压器额定负载传输的损耗，是由变压器绕组电阻和流经电流所决定的，在应用中可以采用电导率高的无氧铜导线绕阻等。
４ 结语
总之，提高建筑用能系统的能源利用效率，降低建筑的能耗水平，是国家的基本国策。电气工程的节能设计是实现节约能源，提高效率的重要措施。在安全性、可靠性、经济性等各种技术指标满足功能要求的前提下，将节能技术用到建筑电气设计中，精心思考，反复斟酌，为经济的可持续发展和节约型的社会做出应有的贡献。
论文作者:庄展中
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/9
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