供配電系統節能設計探析

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1概述

建筑節能主要指有效合理利用能源，提高能源的使用效率。建筑物內的大部分設備均離不開電，因此供配電系統是建筑內最基本的、使用最廣泛的系統。在滿足供電質量的前提下，如何提高供配電系統的能源使用率已經成為全國乃至全球建筑與節能研究的熱點課題。

2實際工程對供配電系統節能設計的要求

對實際工程的電容量進行充分調查和合理估計，尤其是對工程用電容量的估計，合理的估計和充分的調查在一定程度上決定了供電方案的合理性。盡可能減少配電級數，合理設計配電路徑。在滿足使用功能的條件下，盡可能降低設備本身的能源消耗從而達到減少系統損耗的目的。作為設計人員，應該足夠了解并應用新型的節能設備實現降低系統中設備的能源損耗。整個系統的合理性也是考慮的重點，建筑供配電系統是建筑的重要組成部分，其設計的合理直接影響到建筑物的使用功能和安全性。我們在對偉峰?彩宇新城二期辦公樓這一實際工程進行供配電系統設計時，需對建筑電力負荷等級、建筑本身的性質、建筑規模等有清晰的認識，進而結合具體情況，最終確定各部分設計要求。

3實際工程供配電系統節能設計措施分析

以某醫院綜合樓電氣設計實際工程項目為例，主要包括電壓器節能，建筑供配電系統節能和系統運行管理節能等設計。供配電系統的節能技術措施主要表現在線路的選擇，變壓器的選擇，照明節能控制，功率因數的提高等方面。3.1合理估計電容量。與投資方充分交流，根據投資方的使用需求，決定各層、各區、乃至各個房間的電容量。總而進行更細化的設計，達到“每個房間獨立設計”的設計標準，從設計源頭最大限度的減少建成后的能源浪費，總根本上提高能源利用率。3.2線路上的電能損耗分析及措施3.2.1線路損耗分析。供配電線路存在電阻，當電流流過時，線路產生有功功率損耗。△P=3I2pR式中：R———線路電阻；Ip———相電流。在實際工程中，線路的敷設距離很長，因此線路上產生的有功功率損耗也是十分巨大的，因此有功功率損耗不容忽視，降低線路上的能源損耗必須被重視。3.2.2減少線路損耗措施：①增大線纜截面S。②合理選擇電氣功能用房位置。③優化線路路徑。④選擇合理電纜。3.3功率因數的提高。提高系統功率因數能提高用電設備的工作效率，改善電壓質量，進而實現節能目標。3.3.1采用并聯電容器進行無功補償3.3.2提高自然功率因數。在某醫院綜合樓電氣設計中，主要采用集中補償，在進線處設計集中補償電容柜，大容量設備采用就地補償，提高供電系統的功率因數。如圖1所示。3.4照明節能設計。節能是國民經濟可持續發展的要求，照明節能設計是節能設計中重要的一項，主要包含照明燈具節能優化選型設計、照明供電系統優化設計、照明控制系統優化設計、以及照明聯動操控節能控制系統優化設計等。本工程中，執行《建筑照明設計標準》（GB50034-2013）有關節能設計的強制性條文以及其它節能規定。在本實際工程中，光源選用節能型燈具，熒光燈為主，其功率因數均為0.94以上。照明系統的控制在滿足正常運行的前提下，結合實際管理運行情況，在病房內采用智能照明控制系統，利用計算機無線通訊數據傳輸、載波通訊技術、計算機信息處理技術、節能型電器控制等技術等進行分布式無線遙測、遙控、遙訊控制，實現對照明設備如：白熾燈、日光燈、節能燈、石英燈等多種光源調光控制。使燈光亮度的強弱根據病人需要調節，可定時控制。3.5變壓器和低電壓器的選擇。本設計中，主要對變壓器的優化選型進行考慮，首先精確統計建筑物未來可以達到的最大的電氣系統負荷，并且考慮變壓器經濟運行以及提高變壓器的運行功率因數，提高供電可靠性，選用了難燃，承受熱沖擊能力強，低損耗，防火性能高，局部放電量小的卷鐵芯結構干式變壓器；從經濟、損耗多方面進行綜合的考慮，變壓器設計負載率應在75%-85%。低電壓器是較基礎的元件，數量大應用面廣，對每個低壓電器而言，消耗功率是很小的，但總體的耗電量十分巨大，在電氣節能設計的工作中，低壓電器的選擇尤其重要，本設計中，首先選擇具有高效節能效果的低壓電器對老舊的器件進行更替，對于大容量和中容量的交流低壓電器，設計時加裝節電器，從而提高節能效果。

我國未來經濟的發展速度在很大程度上取決于我國能源利用領域的進步速度，建筑及建筑相關領域節能無疑是我國能源利用領域的重點課題，建筑電氣方向供配電系統的節能設計在我國未來節能領域具有巨大的潛力，其能保證我國國民經濟高速、持續、健康發展。優良的設計不僅可以大幅降低工程造價，更可以提高整體工程質量，為工程項目創造良好的效益。因此，供配電系統在實際工程中的節能設計勢在必行。

作者:周洪濤 姚小春 單位:吉林建筑大學

參考文獻

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