綜述建筑電氣節(jié)能設(shè)計技術(shù)

綜述建筑電氣節(jié)能設(shè)計技術(shù)建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能包含盡可能地減少在輸送、轉(zhuǎn)換、運行過程中的損耗及系統(tǒng)使用中的節(jié)能，就建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能而言，主要包括三個方面：供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計、變壓器節(jié)能和系統(tǒng)運行管理節(jié)能。1．1供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計根據(jù)用電負(fù)荷容量及其分布、用電設(shè)備特點及負(fù)荷等級，合理設(shè)計供配電系統(tǒng)，使系統(tǒng)在最佳狀態(tài)下運行，實現(xiàn)供配電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)節(jié)能運行。設(shè)計應(yīng)從下面幾個方面考慮。供配電系統(tǒng)應(yīng)盡量簡單可靠，同一電壓等級供電系統(tǒng)變配電級數(shù)不宜多于2級，盡量減少變電級數(shù)過多產(chǎn)生的電能損耗。合理選擇供電電壓。同等情況下，電壓越高，損耗越小。民用建筑用電設(shè)備電壓等級大部分為220／380V，但一些大型或特大型的民用建筑的空調(diào)主機(jī)為了達(dá)到節(jié)能目的，經(jīng)方案比較，可以選擇 l0(6)kV 的制冷設(shè)備。變電所應(yīng)靠近負(fù)荷中心，低壓配電間應(yīng)靠近電氣豎井，合理分布供電網(wǎng)絡(luò)，使低壓供電半徑控制在200m以內(nèi)，供電線路的電壓損失已滿足規(guī)范的允許值，減少線路電壓損失，提高供電網(wǎng)絡(luò)的供電質(zhì)量及網(wǎng)絡(luò)運行的經(jīng)濟(jì)效益。在選擇變壓器容量和臺數(shù)時，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷情況，綜合考慮投資和年運行費用，對負(fù)荷合理分配，選取容量與電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器，使其工作在高效低耗區(qū)內(nèi)。合理選擇電纜、導(dǎo)線截面。在滿足允許載流量、運行電壓損失等各種技術(shù)指標(biāo)前提下，應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度合理選擇導(dǎo)線截面，并應(yīng)從降低電能損耗、減少投資和節(jié)約有色金屬等方面綜合衡量。此外，對于環(huán)形供電方式，為降低線路的電阻值，將開式網(wǎng)運行改為閉式網(wǎng)運行，同樣可明顯降低線路損耗。合理地提高供配電系統(tǒng)的功率因素。若系統(tǒng)自然功率因素達(dá)不到接入電網(wǎng)要求時，應(yīng)進(jìn)行無功補償，提高功率因素，減少能量損耗。具體方法下面二種。A、減少用電設(shè)備無功損耗，提高用電設(shè)備的功率因數(shù)。在設(shè)計中，盡可能采用功率因數(shù)高的用電設(shè)備。B、用靜電電容器進(jìn)行無功補償，提高功率因數(shù)。1．2變壓器節(jié)能變壓器節(jié)能的實質(zhì)就是降低其損耗、提高其運行效率。變壓器運行中的鐵損、雜散損耗是固有的，而銅損是隨負(fù)載率的平方而變化。為降低能耗，除了從自身材質(zhì)、結(jié)構(gòu)等方面著手外，還應(yīng)重視變壓器運行中的降損，綜合初裝費，變壓器、高低壓柜、土建投資及運行費用，又要使變壓器在使用期內(nèi)預(yù)留適當(dāng)?shù)挠嗔?，故變壓器?jié)能措施主要為：合理選擇變壓器容量和臺數(shù)，選擇容量與電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器，對負(fù)荷進(jìn)行合理分配，使其工作在高效低耗區(qū)內(nèi)。選用節(jié)能型變壓器，節(jié)能變壓器具有損耗低、重量輕、噪音低、效率高、抗沖擊、節(jié)能顯著等優(yōu)點，設(shè)計時應(yīng)首選高效低損的節(jié)能變壓器。如油浸式變壓器已出現(xiàn)了比S9系列更節(jié)能的 S10，S1I系列。S11型變壓器與 s9型變壓器相比，空載損耗平均降低 30％，空載電流平均下降 70％。新型干式變壓器 SC9系列以及非晶合金變壓器等產(chǎn)品，也都顯示了低損耗的節(jié)能潛力。加強運行管理，實行變壓器經(jīng)濟(jì)運行。電力用戶內(nèi)部變電所之間宜設(shè)置聯(lián)絡(luò)控制，在負(fù)荷變化情況下，及時投入或切除部分變壓器，防止變壓器輕載和空載運行，從而減少損耗。1．3系統(tǒng)運行管理的節(jié)能措施用電峰谷調(diào)節(jié)實現(xiàn)節(jié)能，合理用電是節(jié)約能源的重要內(nèi)涵之一，電是不可儲存的，充分發(fā)揮電力資源的綜合效益，利用電力系統(tǒng)的低谷電能，實行避峰用電，也是一種間接的節(jié)能降耗辦法。通過抑制電力諧波達(dá)到節(jié)能效果。民用建筑，尤其是現(xiàn)代智能建筑中，存在的大量 3次諧波污染，不僅會嚴(yán)重影響電能質(zhì)量，還將增加功率損耗，造成電能的浪費。抑制諧波的措施主要有以下幾點。A、改善配電系統(tǒng)。選用 D．Yn11接線組別的三相配電變壓器，為 3次諧波電流提供環(huán)流通路；盡可能保持三相電壓平衡；對諧波源負(fù)荷采用專用回路供電，減少諧波對其他負(fù)荷的影響，也有助于集中抑制和消除諧波。B、降低諧波源的諧波含量。在諧波源設(shè)備選型上，盡量選用諧波含量少的設(shè)備，最大限度地避免諧波的產(chǎn)生。C、在諧波源處安裝濾波器，吸收諧波電流。D、防止并聯(lián)電容器組對諧波的放大。當(dāng)并聯(lián)電容器組附近有諧波源，諧波電流超過規(guī)定允許值時，應(yīng)在回路中設(shè)置串聯(lián)電抗器，或?qū)㈦娙萜鹘M的某些支路改為濾波器，還可以采取限定電容器組的投入容量，避免電容器對諧波的放大。由于建筑動力用電設(shè)備通常容量較大，故其消耗的電能亦較大。據(jù)統(tǒng)計，約占整個建筑耗電的 40％～60％，如此大容量的動力用電設(shè)備，無疑使我們在節(jié)電方面大有所為。動力系統(tǒng)節(jié)電應(yīng)在滿足工藝要求的前提下，盡可能減少電動機(jī)電能損耗，提高電能的有效利用率。其節(jié)電技術(shù)如下。2．1采用高效率節(jié)能型電動機(jī)采取各種切實可行的措施，減少電動機(jī)的各部分損耗(主要為負(fù)載損耗及空載損耗 )、提高電動機(jī)的效率和功率因數(shù)。采用高效率電機(jī) (Y，Y2系列)減少的耗電量與普通標(biāo)準(zhǔn)電動機(jī)相比，其總損耗減少 20％～30％，效率可提高 3％～6％。2．2根據(jù)負(fù)荷特性合理地選擇電動機(jī)首先，要了解負(fù)荷的特性，然后，根據(jù)電機(jī)的工作環(huán)境及負(fù)載特點，選用合適的電動機(jī)，提高電動機(jī)及其拖動負(fù)載的運行效率，減小損耗。2．3選擇正確的起動方式對于需頻繁起動的電動機(jī)設(shè)備，正確選擇起動方式，將直接影響節(jié)電效果。 如直接起動方式，建議除特別小容量