建筑電氣節(jié)能技術(shù)5

1、智能建筑及自動化研究所建筑電氣節(jié)能技術(shù)第二章第二章. .第四節(jié)第四節(jié) 變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用一一. .供電線路節(jié)能設(shè)計實例供電線路節(jié)能設(shè)計實例二二. .體育場變壓器設(shè)計實例體育場變壓器設(shè)計實例1.1.封閉母線簡介封閉母線簡介2.2.工程概況工程概況3.3.母線選型母線選型4.4.費用計算費用計算1.1.體育場用電負(fù)荷體育場用電負(fù)荷2.2.供配電設(shè)計一般要求供配電設(shè)計一般要求3.3.供配電設(shè)計步驟供配電設(shè)計步驟4.4.工程應(yīng)用工程應(yīng)用智能建筑及自動化研究所第二章第二章. .第四節(jié)第四節(jié) 變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用什么是封閉母線？什么是封閉母

2、線？ 封閉母線由載流導(dǎo)體、殼體和絕緣材料組成，母線殼封閉母線由載流導(dǎo)體、殼體和絕緣材料組成，母線殼體應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板制成，具有足夠的機械強度，防護體應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板制成，具有足夠的機械強度，防護等級為等級為IP55 IP55 。載流量為載流量為450450630A630A的母線參考價格為的母線參考價格為20002000元元m m，加，加上安裝的其他費用，大約為上安裝的其他費用，大約為22002200元元m m。在銅母排聯(lián)接時，要注意涂導(dǎo)電膏，螺栓連接要擰緊在銅母排聯(lián)接時，要注意涂導(dǎo)電膏，螺栓連接要擰緊( (適中：適中：3434牛牛) ) 一一. .供電線路節(jié)能設(shè)計實例供電線路節(jié)能設(shè)計實例封

3、閉母線的選擇封閉母線的選擇1.封閉母線簡介封閉母線簡介智能建筑及自動化研究所第二章第二章. .第四節(jié)第四節(jié) 變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用智能建筑及自動化研究所戶內(nèi)低壓封閉母線戶內(nèi)低壓封閉母線第二章第二章. .第四節(jié)第四節(jié) 變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用智能建筑及自動化研究所戶外高壓封閉母線戶外高壓封閉母線第二章第二章. .第四節(jié)第四節(jié) 變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用智能建筑及自動化研究所風(fēng)冷式封閉母線風(fēng)冷式封閉母線第二章第二章. .第四節(jié)第四節(jié) 變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用智能建筑及自動化研究所第二章第

4、二章. .第四節(jié)第四節(jié) 變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用2.2.工程概況：工程概況：發(fā)電站安裝發(fā)電站安裝2626套機組，每套機組單機容量為：套機組，每套機組單機容量為：777.8MVA777.8MVA，最大容量為，最大容量為840MVA840MVA。從變壓器到輸配電端子之間。從變壓器到輸配電端子之間2828米，額定米，額定電流電流26KA26KA，額定線電壓，額定線電壓17300V17300V。試設(shè)計封閉母線。試設(shè)計封閉母線以電流、電壓為依據(jù)，選擇的封閉母線參數(shù)如表以電流、電壓為依據(jù)，選擇的封閉母線參數(shù)如表1-111-11智能建筑及自動化研究所第二章第二章. .第四節(jié)第四節(jié)

5、 變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用3.3.封閉母線選型封閉母線選型技術(shù)比較技術(shù)比較A.A.運行可靠：自冷與風(fēng)冷比較運行可靠：自冷與風(fēng)冷比較 自冷比風(fēng)冷可靠。風(fēng)冷母線熱損耗自冷比風(fēng)冷可靠。風(fēng)冷母線熱損耗80%80%被風(fēng)帶走，當(dāng)風(fēng)機故障時，需被風(fēng)帶走，當(dāng)風(fēng)機故障時，需降負(fù)荷運行，降到降負(fù)荷運行，降到40%40%。B.B.母線設(shè)計母線設(shè)計 自冷設(shè)計簡單，風(fēng)冷設(shè)計復(fù)雜。除風(fēng)道設(shè)計外，還需一套自動控制自冷設(shè)計簡單，風(fēng)冷設(shè)計復(fù)雜。除風(fēng)道設(shè)計外，還需一套自動控制系統(tǒng)。系統(tǒng)。C.C.安裝：風(fēng)冷現(xiàn)場安裝困難，自冷只需要測試絕緣。安裝：風(fēng)冷現(xiàn)場安裝困難，自冷只需要測試絕緣。 D.D.運行維護量

6、：風(fēng)冷運行維護量大。運行維護量：風(fēng)冷運行維護量大。E.E.母線結(jié)構(gòu)：自冷由于導(dǎo)電截面大，故占用空間較大風(fēng)冷大。母線結(jié)構(gòu)：自冷由于導(dǎo)電截面大，故占用空間較大風(fēng)冷大。F.F.封閉母線在國際上應(yīng)用情況：趨勢是小于封閉母線在國際上應(yīng)用情況：趨勢是小于30KA30KA時采用自冷。時采用自冷。如：法國、意大利如：法國、意大利25KA25KA以下為自冷，美國、日本以下為自冷，美國、日本15KA15KA以下采用自冷。以下采用自冷。世界上最大的水電站世界上最大的水電站-巴西依泰普電站巴西依泰普電站28KA28KA封閉母線采用的是自冷。封閉母線采用的是自冷。風(fēng)冷與自冷的方案比較見表風(fēng)冷與自冷的方案比較見表1-12

7、1-12：風(fēng)冷比自冷耗電多風(fēng)冷比自冷耗電多67%67%。智能建筑及自動化研究所第二章第二章. .第四節(jié)第四節(jié) 變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用智能建筑及自動化研究所，第二章第二章. .第四節(jié)第四節(jié) 變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用智能建筑及自動化研究所第二章第二章. .第四節(jié)第四節(jié) 變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用4.4.費用計算：費用計算：做經(jīng)濟分析時，計算總投資與總運行費用之和。做經(jīng)濟分析時，計算總投資與總運行費用之和。即：即： 總費用總費用= =總投資費總投資費+ +總運行費總運行費總投資費總投資費= =基本投資基本投資+ +基

8、本投資基本投資* *平均年利率平均年利率* *投資回收年限投資回收年限總運行費總運行費= =母線造價母線造價* *年運行折舊率年運行折舊率* *投資回收年限投資回收年限 + +功率損耗千瓦數(shù)功率損耗千瓦數(shù)* *年損耗小時年損耗小時* *電價電價* *投資回收年限投資回收年限 投資回收年限：投資回收年限：1010年年 平均年利率：平均年利率：6%6% 機組平均造價：機組平均造價：20002000元元/KW /KW （19981998年）年） 年運行折舊率：年運行折舊率：2.8%2.8% 年損耗小時：年損耗小時：30643064小時小時 電價：電價：0.10.1元元/KWh/KWh（1998199

9、8年）年）計算結(jié)果見表計算結(jié)果見表1-131-13 智能建筑及自動化研究所第二章第二章. .第四節(jié)第四節(jié) 變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用智能建筑及自動化研究所第二章第二章. .第四節(jié)第四節(jié) 變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用智能建筑及自動化研究所第二章第二章. .第四節(jié)第四節(jié) 變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用封閉母線選擇結(jié)論封閉母線選擇結(jié)論:(1).(1).選擇自冷式。每套費用比風(fēng)冷低選擇自冷式。每套費用比風(fēng)冷低67.3767.37萬元，萬元，2626套共套共節(jié)省費用節(jié)省費用1673.621673.62萬元。萬元。(2).(2).若母

10、線長度增至若母線長度增至4040米，則自冷與風(fēng)冷費用相等。大于米，則自冷與風(fēng)冷費用相等。大于4040米時，風(fēng)冷經(jīng)濟。米時，風(fēng)冷經(jīng)濟。(3).(3).自冷設(shè)計、施工簡單，可靠性高，應(yīng)優(yōu)先選自冷。自冷設(shè)計、施工簡單，可靠性高，應(yīng)優(yōu)先選自冷。智能建筑及自動化研究所第二章第二章. .第四節(jié)第四節(jié) 變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用二二. .體育場變壓器設(shè)計實例體育場變壓器設(shè)計實例體育場用途：比賽與演出，有時是臨時租用。體育場用途：比賽與演出，有時是臨時租用。 主場場地，供電要有時要兼故比賽和演出，大跨度的主場場地，供電要有時要兼故比賽和演出，大跨度的用電量給選擇設(shè)備容量帶來困難。用電

11、量給選擇設(shè)備容量帶來困難。 一般電力負(fù)荷為一般電力負(fù)荷為10006000KW10006000KW不等，見表不等，見表1-141-14。有必。有必要探討一種經(jīng)濟、適用的供配電方案。要探討一種經(jīng)濟、適用的供配電方案。智能建筑及自動化研究所第二章第二章. .第四節(jié)第四節(jié) 變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用智能建筑及自動化研究所第二章第二章. .第四節(jié)第四節(jié) 變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用1.1.供電電源供電電源（1 1）中小型體育場（觀眾席容納人數(shù)小于）中小型體育場（觀眾席容納人數(shù)小于5 5萬人）萬人） - - 二級供電負(fù)荷二級供電負(fù)荷 供電方案：雙電源同時供

12、電，故障時可以相互切換，供電方案：雙電源同時供電，故障時可以相互切換，市市電電保證正常比賽、演出、電視轉(zhuǎn)播廣播音響繼續(xù)工作。保證正常比賽、演出、電視轉(zhuǎn)播廣播音響繼續(xù)工作。其中：兩路電源的一路是市電，另一路為自備發(fā)電機。以其中：兩路電源的一路是市電，另一路為自備發(fā)電機。以市電供應(yīng)為主，發(fā)電機僅供在市電故障時，疏散照明用電。市電供應(yīng)為主，發(fā)電機僅供在市電故障時，疏散照明用電。智能建筑及自動化研究所第二章第二章. .第四節(jié)第四節(jié) 變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用（2 2）大型體育場（觀眾席容納人數(shù)大于）大型體育場（觀眾席容納人數(shù)大于5 5萬人）萬人） - - 一級供電負(fù)荷一級供電

13、負(fù)荷供電方案：雙路市電的電源同時供電，故障時可以相互切供電方案：雙路市電的電源同時供電，故障時可以相互切換，保證正常比賽、演出、電視轉(zhuǎn)播廣播音響繼續(xù)工作。換，保證正常比賽、演出、電視轉(zhuǎn)播廣播音響繼續(xù)工作。其中：兩路電源都是市電，來自不同的電廠（或同一電廠其中：兩路電源都是市電，來自不同的電廠（或同一電廠不同的發(fā)電機組）。不同的發(fā)電機組）。第三路為自備發(fā)電機。以市電供應(yīng)為主，發(fā)電機僅供在市第三路為自備發(fā)電機。以市電供應(yīng)為主，發(fā)電機僅供在市電故障時，疏散照明用電。電故障時，疏散照明用電。智能建筑及自動化研究所第二章第二章. .第四節(jié)第四節(jié) 變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用（3

14、3）大型體育比賽：全球電視轉(zhuǎn)播的體育場）大型體育比賽：全球電視轉(zhuǎn)播的體育場 - - 超一級供電負(fù)荷超一級供電負(fù)荷供電方案：雙路市電的電源同時供電，供電方案：雙路市電的電源同時供電，第三路為自備發(fā)電第三路為自備發(fā)電機組也參與照明供電，機組也參與照明供電，故障時可以相互切換，保證正常比故障時可以相互切換，保證正常比賽、演出、電視轉(zhuǎn)播廣播音響繼續(xù)工作。賽、演出、電視轉(zhuǎn)播廣播音響繼續(xù)工作。其中：兩路電源都是市電，來自不同的電廠（或同一電廠其中：兩路電源都是市電，來自不同的電廠（或同一電廠不同的發(fā)電機組）。不同的發(fā)電機組）。第三路為自備發(fā)電機。三路電源同容量、同時工作。第三路為自備發(fā)電機。三路電源同容量

15、、同時工作。智能建筑及自動化研究所第二章第二章. .第四節(jié)第四節(jié) 變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用2.變電所數(shù)量和布置變電所數(shù)量和布置（1）大型體育場變電所一般多于）大型體育場變電所一般多于2個。個。（2）多選用）多選用4塔布燈型式，變電所一般布置在塔底，每塔用一塔布燈型式，變電所一般布置在塔底，每塔用一專用變壓器。專用變壓器。3.供配電設(shè)計步驟供配電設(shè)計步驟（1）明確體育場性質(zhì)，確定負(fù)荷分級。）明確體育場性質(zhì)，確定負(fù)荷分級。（2）根據(jù)建筑平面進行導(dǎo)線壓降計算，結(jié)合場地照明方式確）根據(jù)建筑平面進行導(dǎo)線壓降計算，結(jié)合場地照明方式確定變電所數(shù)量。定變電所數(shù)量。（3）分項列出用電

16、設(shè)備功率進行負(fù)荷計算，確定變壓器容量。）分項列出用電設(shè)備功率進行負(fù)荷計算，確定變壓器容量。（4）根據(jù)演出（比賽）用電情況，確定最終供配電系統(tǒng)。）根據(jù)演出（比賽）用電情況，確定最終供配電系統(tǒng)。（5）繪制用電干線系統(tǒng)圖。）繪制用電干線系統(tǒng)圖。智能建筑及自動化研究所第二章第二章. .第四節(jié)第四節(jié) 變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用4.工程應(yīng)用舉例工程應(yīng)用舉例概況：體育場容納概況：體育場容納4萬人（中小型），（兩路獨立市電）由萬人（中小型），（兩路獨立市電）由主場、看臺房、附場及外線組成。主場、看臺房、附場及外線組成。主場用電：比賽（演出）照明主場用電：比賽（演出）照明看臺用電：為比

17、賽配套及附屬出租房、旅館、健身房看臺用電：為比賽配套及附屬出租房、旅館、健身房輔場用電：訓(xùn)練用一般照明輔場用電：訓(xùn)練用一般照明外線用電：道路照明外線用電：道路照明（1）初步供電方案）初步供電方案 根據(jù)壓降計算及經(jīng)濟比較，確定設(shè)置一個變電所。位于根據(jù)壓降計算及經(jīng)濟比較，確定設(shè)置一個變電所。位于負(fù)荷較集中處。暫不考慮演出量。負(fù)荷見表負(fù)荷較集中處。暫不考慮演出量。負(fù)荷見表1-15智能建筑及自動化研究所第二章第二章. .第四節(jié)第四節(jié) 變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用智能建筑及自動化研究所第二章第二章. .第四節(jié)第四節(jié) 變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用（2）.深化

18、供電設(shè)計方案深化供電設(shè)計方案 根據(jù)根據(jù)體育建筑設(shè)計規(guī)范體育建筑設(shè)計規(guī)范：僅在比賽期間才使用大型僅在比賽期間才使用大型用電設(shè)備，宜單獨變壓器供電用電設(shè)備，宜單獨變壓器供電。比賽或演出單獨供電的。比賽或演出單獨供電的容量怎樣選擇容量怎樣選擇-有以下三種方案：有以下三種方案：方案一方案一：比賽或演出單獨：比賽或演出單獨供電的容量，供電的容量， 由由2臺臺1600KVA變壓器承擔(dān)。變壓器承擔(dān)。見圖見圖1-25缺點：缺點：1、2號號T的容量大的容量大在演出淡季時，損耗高。在演出淡季時，損耗高。智能建筑及自動化研究所第二章第二章. .第四節(jié)第四節(jié) 變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用變壓器的節(jié)能設(shè)計及工程應(yīng)用方案二方案二：比賽或演出單獨：比賽或演出單獨供電的容量，供電的容量， 由由2臺臺800KVA變壓器承擔(dān)。變壓器承擔(dān)。見圖見圖1-26 適于演出較少的體育場。適于演出較少的體育場。淡季可將淡季可將3號、號、4號切除（號切除（2號電源），減少鐵損。號電源），減少鐵損。缺點缺點：切除需要操作高壓，：切除需要操作高壓，降低高壓開關(guān)使用壽命。重降低高壓開關(guān)使用壽命。重新上電，變壓