供配电系统设计及节能措施ok1.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除 供配电系统设计的节能措施 枣庄高新区建筑设计室 韩冰摘要：本文就供配电系统的电气设计节能措施做了初步的探讨，同时还阐述了建筑电气设计中的节能原则、节能方法。关键词：供配电系统；电气设计；节能 我国是能源短缺的国家,但能源浪费却很严重。无论是供配电系统或用电设备，都存在着节能的巨大潜力。人口增长、工业发展、生活水平提高，一系列的因素促使能源消耗在急剧增加。因此，各行各业为应对可能迫在眉睫的能源危机提出了节能的要求，而节约二次能源电能，也成为民用建筑电气设计的焦点。节能工作的重点是：建立和健全节能管理机制，正确设计供配电系统，改革高电耗工艺，选用节能产品，更换改造低效设备，通过科学管理和合理组织生产，实现供配电及用电设备的经济运行。 一、变压器的节能设计变压器的有功损耗包括空载损耗和短路损耗,即P=0+2K,式中P为变压器的有功损耗,0为变压器的空载损耗,K为变压器的短路损耗,为变压器的负载率。0又称铁损,它是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成,是固定不变的部分,它的大小取决于矽钢片的性能及铁芯制造工艺。所以变压器应选用节能型的。第一、二代变压器已基本不采用；第三代变压器产品称为低损耗节能型变压器，即S7、SL7和S9型；第四代是非晶合金铁心变压器。非晶合金铁心变压器是利用铁、硼、硅和碳四种元素合成的非晶合金作铁心材料而制成的变压器，铁磁损失极小，是我国“九五”重点推广的新型节能产品，对配电系统的节能降耗具有重大意义。K是功率传输的损耗,即变压器的铜损,它决定于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小,与负载率的平方成正比。2K用微分求它极值时，当=50%时变压器的能耗最小。此时,仅仅是为了节能而没有考虑经济价值。其实变压器实际运行的负荷率是很不均匀的,根据变压器允许过负荷系数的负荷率最大负荷持续时间关系曲线可求得变压器的过负荷系数,所以在确定变压器容量时,可按75%-85%的负荷率选择。 二、配电系统的节能设计 供配电系统的节能要点： 1、降低变压器损耗； 2、降低输配电线路损耗； 3、采用高效节能、高功率因数电气设备； 4、配电线路优化； 5、供配电设备经济运行； 6、提高用电平均负荷与最大负荷之比； 7、提高系统功率因数。重点探讨探讨2、降低输配电线路损耗和7、提高系统功率因数一个工程中由于线路上下纵横交错，一般工程线路总长不下万米，大工程更甚，因此而造成的电能损耗相当可观，所以减少线路能耗必须引起设计人员的足够重视。低压线路截面选择的一般原则是按发热条件、机械强度、电压损失,并按热稳定校核其最小截面,当线路较长时,电压损失较大,这时主要依电压损失的计算选择截面。因为线路上的电流是不能改变的,要减少线路的损耗,只有减少线路电阻。线路电阻R=L/S,即与线路电阻电导率成正比,与线路截面积S成反比,与线路的长度成正比。因此,减少线路的损耗应从以下几方面考虑：a、应选用电阻率较小的材质作导线,如铜芯导线较佳，铝线次之；b、减小导线的长度,首先线路尽可能走直线,少走弯路,以减少导线长度;其次低压线路应不走或少走回头路,以减少来回线路上的电能损失;第三,变压器尽量接近负荷中心,以减少供电距离；c、适当增大导线的截面,对于比较长的线路,除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压降要求所选定的截面外,可适当再加大一级导线的截面,这样可以延长导线的使用寿命,减少线路的损耗,减少火灾危险,而且提高了供电质量,并为负荷的发展留有余地。功率因数提高了可以减少线路无功功率的损耗，提高设备利用率，从而达到节能目的。提高供配电系统功率因数的具体方法有：提高自然功率因数 自然功率因数是在没有任何补偿情况下，用电设备的功率因数。提高自然功率因数的方法有：a、择异步电机；b、电力变压器轻载运行；c、安排和调整工艺流程，改善机电设备的运行状况；d、在生产工艺条件允许的情况下，采用同步电动机代替异步电动机。 采用人工补偿无功功率 装用无功功率补偿设备进行人工补偿，电力用户常用的无功功率补偿设备是电力电容器，又称并联电容器、移相电容器、静电电容器，在具体工程设计中有采用分散就地补偿和高低压柜集中补偿等方式，可根据具体情况具体分析。 三、电动机节能设计减少电动机电能损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。在工程设计中应选用高效率的电动机，但是在具体工程中电动机通常都是水暖及建筑等专业设备所配套的，由设备制造商统一供应的，所以节能措施只能贯彻在运行过程中。除了就地电容器补偿以减少线路损耗外主要是减少电动机轻载和空载运行，因为在轻载运行下电动机效率是极低的，切实可行的办法是，采用变频调速控制电动机使其在负载率变化时自动调节转速，使得与负载变化相适应，以提高电动机轻载时的效率，从而达到节约电能的目的。 四、照明的节能设计照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，力求减少照明系统中光能的损失，从而最大限度的利用光能。合理选择照明线路 照明线路的损耗约占输入电能的4%左右，影响照明线路损耗的主要因素是供电方式和导线截面积。大多数照明电压为220V，照明系统可由单相二线、两相三线、三相四线三种方式供电。三相四线式供电比其它供电方式线路损耗小得多。因此，照明系统应尽可能采用三相四线制供电。合理选择控制开关和充分利用天然光 采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。卧房、病房、客房等床头灯可采用调光开关，高级客房采用节电钥匙开关，公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关，走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关。天然光是免费的光源，要充分利用，因此就要合理设计照明开关。充分利用自然光，正确选择自然采光，也能改善工作环境，使人感到舒适，有利于健康。充分利用室内受光面的反射性，也能有效地提高光的利用率，如白色的墙面的反射系数可达7080%，同样能起到节电的作用。合理选择照明方式 在满足标准度的条件下，为节约电力，应恰当地选用一般照明、局部照明和混合照明三种方式。例如工厂高大的机械加工车间，只用一般照明的方式，用很多灯也很难达到精细视觉作业所要求的照度值，如果每个车床上安装一个局部照明光源，用电很少就可以达到很高的照度。合理选择照度值 选择照度是照明设计的重要问题。照度太低，会损害工作人员的视力，影响产品质量和生产效率。不合理的高照度则会浪费电力。选择照度必须与所进行的视觉工作相适应。设计照明可按国家颁布的照明设计标准来选择照度，必要的照明质量合理的照度值和优良的照明质量形成的光环境可以提高工作效果和改进人们的