恩北部灣大廈供配電節(jié)能建議

1、恩北部灣大廈供配電節(jié)能建議 摘要：針對辦公大樓各主要電氣設(shè)備實際運行的能耗進行分析，提出了改進措施和方法建議。 關(guān)鍵詞：配電；節(jié)能 0 北部灣大廈供配電系統(tǒng)中的節(jié)能主要包括變壓器節(jié)能、配電節(jié)能、風機水泵節(jié)能、照明設(shè)備及低壓電器節(jié)能等。本文就大廈現(xiàn)有電氣設(shè)備的節(jié)能運行措施提出建議，希望對大廈的節(jié)電管理有些參考作用。 1變壓器節(jié)能運行 1.1本項目配電主結(jié)線設(shè)計簡介 變壓器原設(shè)計為scb10系列，在正式配電設(shè)計時要求電力設(shè)計院采用其升級版scb11系列，進一步降低其空載、負載損耗及噪聲。共設(shè)計2臺1600kva、2臺1250kva變壓器，各變壓器低壓母線供電范圍（如圖一略）。1#和3#變、2#和4

2、#變分別通過電氣聯(lián)絡(luò)柜組成互為備用狀態(tài)，其中備用柴油發(fā)電機組通過自動雙電源切換柜聯(lián)接在消防備用母線上。該設(shè)計方案在僅有一臺變壓器運行或大廈失去外電情況下均能保證重要設(shè)備的正常供電，可靠性非常高。 1.2實際運行分析 由于現(xiàn)行建筑電氣設(shè)計規(guī)范使用需要系數(shù)法求取計算負荷，造成計算負荷無一例外的偏大很多，導致變壓器、主開關(guān)、主母線、主干電纜及應(yīng)急備用發(fā)電機容量也相應(yīng)增大，致使基本投資過大。本項目亦是基于上述原因，設(shè)計選取兩臺1250kva（額定電流1800a）變壓器作為空調(diào)設(shè)備專用，照明及動力設(shè)備各用一臺1600kva（額定電流2300a）變壓器供電。在設(shè)備試運行階段將空調(diào)、動力、照明負荷基本上按正

3、常使用模式全部投運，對運行負荷進行實測發(fā)現(xiàn)：照明、動力負荷電流不超過變壓器額定電流的10%（230a），變壓器低壓出口斷路器最小顯示值為100a，平時正常運行基本上無負荷電流顯示，晚上或休息日更沒有負荷，變壓器長期處于接近空載狀態(tài)；冷水空調(diào)機組及配套水泵負荷最大相總電流短時間為1000a，熱泵空調(diào)機組及配套水泵負荷最大相總電流則為500a。將制冷空調(diào)系統(tǒng)、照明負荷及制熱空調(diào)系統(tǒng)、動力負荷切換為分別各由一臺1250kva變壓器供電，長期運行電流都沒有超過1200a，變壓器溫度不超過70，變壓器負載率在50%70%，屬最佳安全經(jīng)濟運行狀態(tài)。 1.3節(jié)能措施及效果分析 變壓器節(jié)能主要措施是降低其損耗

4、和提高運行效率?；閭溆玫?#和3#變、2#和4#變只分別選擇投入兩臺變壓器運行，即可滿足大廈正常負荷要求，定期切換停運的另外兩臺變壓器，以免回潮氣候受潮（一般每半月切換一次）。根據(jù)廠家提供的技術(shù)參數(shù)，1250kva、1600kva變壓器的空載損耗分別為2.5kw、2.7kw，四臺變壓器全年節(jié)約電量：365*24*（2.5+2.7）=45552kwh，綜合電費：0.9*45552=4.1萬元?？鄢齼膳_變壓器負載損耗，保守估計節(jié)省電費在2.0萬元以上（計算略）。 2 配電節(jié)能 配電節(jié)能主要措施是減少線損。負荷電流在線路電阻上的功率損耗p=3i2r，基于前述計算負荷的需要系數(shù)法原因，電線電纜截面選

5、取都比實際運行要求大一至二個等級。本項目電線電纜上萬米，實際建設(shè)情況決定了變壓器室中心位置不可能處于負荷中心，供電半徑及樓層裝修實際決定了線路損耗和變壓器三相電流不平衡。根據(jù)規(guī)范要求，變壓器出口電流不平衡度不大于10%、干線及分支線路為不大于20%，中性線電流不超過25%，否則影響供電質(zhì)量并使線路損耗成倍增加。日常管理應(yīng)該高度重視各樓層照明負荷、空調(diào)末端負荷的三相電流平衡調(diào)整，實際上現(xiàn)場智能計量表計參數(shù)測量的全面性及遠程抄表功能的使用，使得該項工作變得非常方便。 3風機水泵節(jié)能 風機水泵節(jié)能主要措施是調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速和進行合理的運行方式組合。據(jù)大量文獻資料統(tǒng)計，中央空調(diào)占高層建筑能耗70%，空調(diào)

6、系統(tǒng)各水泵的耗電量約占空調(diào)系統(tǒng)總耗電量的2040%及以上。據(jù)某幾天實際測量（配電房都配備電子表計）空調(diào)系統(tǒng)總電流580a，其中主機320a、冷卻塔40a、冷凍水泵100a、冷卻水泵120a，配套水泵電流總和為 260a，占44.8%。采用變頻調(diào)速技術(shù)可使空調(diào)水系統(tǒng)工作在理想狀態(tài)，且節(jié)能效果突出（據(jù)資料統(tǒng)計高達30%以上）。節(jié)約低制冷負荷時配套水泵消耗的能量，具有重要意義。參考空調(diào)主機廠家提供的技術(shù)手冊，在滿足大廈制冷負荷前提下，適當調(diào)整冷凍水進出水溫差，可大大降低冷凍水泵能耗；引入樓控bas系統(tǒng)，根據(jù)冷負荷量調(diào)整冷凍機組及配套水泵的開啟狀況實現(xiàn)最優(yōu)控制，都可達到節(jié)能目的。值得注意的是屋面六臺冷

7、卻塔風扇電機的運行方式控制，據(jù)實測總電流在40a左右，對應(yīng)功率應(yīng)該不小于25kw（水泵、風機效率本來不高）?？梢愿鶕?jù)冷卻水進出水溫度數(shù)值在空調(diào)冷凍機組開機后延時啟動或在運行中自動調(diào)扇電機組合狀態(tài)達到節(jié)能目的（可參考技術(shù)手冊），同時測量線路末端壓降并適當進行無功就地補償以提高風機功率因數(shù)，降低線路損耗。 4 照明設(shè)備及低壓電器節(jié)能 4.1測量結(jié)果分析 照明能耗約占整個電力消耗的20%，本文僅對已經(jīng)按照裝修設(shè)計施工并投運的照明、低壓電器進行節(jié)能分析。借助于現(xiàn)場安裝的智能表計，對大廈多處樓層的照明、空調(diào)回路各電力參數(shù)測量結(jié)果進行觀察，發(fā)現(xiàn)風機盤管負荷的功率因數(shù)都在0.95及以上（對應(yīng)變壓器母線為0.

8、96），電流諧波在4%以下，電壓225v（開啟交流變頻新風機組，諧波參數(shù)稍有變壞）。究其原因，盤管風機為電容運轉(zhuǎn)專用單相異步電機，設(shè)備本身對無功功率具備良好的末端就地補償作用。照明回路電壓220v，電流諧波最大為16%，功率因數(shù)最低相在0.70.8之間，對應(yīng)變壓器母線為0.93，說明線路、燈具無功損耗大（注：0.9以下的功率因數(shù)需繳納功率因數(shù)調(diào)整電費，0.7對應(yīng)增收10%電費、0.8對應(yīng)增收5%電費、0.951.0減收0.75%電費）。據(jù)統(tǒng)計本項目供電局月電費清單，功率因數(shù)調(diào)整電費在減收返還8001200元之間，說明變壓器低壓母線的無功集中補償非常重要。分析照明回路燈具的構(gòu)成，電感鎮(zhèn)流式熒光燈

9、功率因數(shù)基本上在0.7及以下；其他電子鎮(zhèn)流器、電子變壓器雖產(chǎn)品號稱高功率因數(shù)，但因其簡單的電子線路工作原理及元器件的選擇決定了其功率因數(shù)不可能達到0.900.95，且元器件自身能耗也不容忽視（一般都大于3至5w）。由于大量低功率因數(shù)電感性負載的存在，產(chǎn)生滯后的無功電流，在整個照明線路中增加了功耗，壓降增加。大量功率開關(guān)管工作產(chǎn)生的高次諧波對電網(wǎng)的危害早已引起重視，選擇優(yōu)良的電子鎮(zhèn)流器產(chǎn)品尤為重要。 4.2產(chǎn)品電子線路結(jié)構(gòu)簡單分析 目前市場上電子鎮(zhèn)流器、電子變壓器的內(nèi)部開關(guān)電源線路，大部分都沒有功率因數(shù)校正電路、電源進線濾波器及熱啟動功能。一般直接采用電容濾波單相橋式不控整流電路作為輸入部分，甚

10、至整流濾波電容仍然采用兩只耐壓250v/4.7微法的電解電容串聯(lián)的方式，容量大大偏小根本不能滿足濾波要求，且非常容易因過壓燒毀。實際上照明工程中使用的上述光源用電附件的線路結(jié)構(gòu)及產(chǎn)品質(zhì)量的現(xiàn)狀，根本不可能與其他行業(yè)用開關(guān)電源相提并論，導致電源產(chǎn)品自身過早燒毀或光源損壞（冷啟動），維護成本高。 4.3幾點建議 4.3.1選擇具有功率因數(shù)校正功能的電子鎮(zhèn)流器和電子變壓器、選擇具有補償電容器的電感鎮(zhèn)流器（非晶材料電感磁芯）、在樓層照明配電箱安裝電容器就地補償無功功率，以期提高整個照明電路的功率因數(shù)并使變壓器母線側(cè)功率因數(shù)維持在0.95及以上，減收返還更多的功率因數(shù)調(diào)整電費。 4.3.2調(diào)整各樓層照明負荷三相電流的平衡度； 4.3.3在滿足照度前提下，改正燈具控制方式，采取分區(qū)控制