高層建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)

1、<p>　　高層建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)</p><p>　　中圖分類號(hào)：S210.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p>　　高層建筑物的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜, 設(shè)施的內(nèi)容及其功能要求也較為全面, 因而其供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容也相對(duì)較多，針對(duì)這種狀況,對(duì)高層樓宇建筑供配電系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)就顯得尤為重要；下面就分別對(duì)配電變壓器的節(jié)能及經(jīng)濟(jì)優(yōu)化選型設(shè)計(jì)、照明系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)、以

2、及電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)等節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的一些要點(diǎn)進(jìn)行分析。 </p><p>　　高層建筑（如大型的綜合辦公大樓、商場(chǎng)、購(gòu)物中心、娛樂場(chǎng)所）等，其內(nèi)部功能及結(jié)構(gòu)都較為復(fù)雜，用電設(shè)備的種類及數(shù)量也都比較多，主要用電的設(shè)備內(nèi)容有大量的機(jī)械動(dòng)力設(shè)備（如：水泵、電梯、空調(diào)、風(fēng)機(jī)等）、供配電電氣設(shè)備（如：配電箱柜、配電開關(guān)等）、照明系統(tǒng)（如：工作照明燈具、備用照明燈具、應(yīng)急照明燈具、照明控制系統(tǒng)等）、消防報(bào)警及安保系統(tǒng)

3、（如：火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、消火栓穩(wěn)壓及增壓系統(tǒng)、雨霧噴淋系統(tǒng)、通風(fēng)排煙系統(tǒng)，安全防范系統(tǒng)）等，這些系統(tǒng)在正常運(yùn)行的過程當(dāng)中，不僅對(duì)供配電系統(tǒng)電氣性能要求較高，同時(shí)也是建筑電氣系統(tǒng)中的一個(gè)重要用電大戶，其能耗相當(dāng)大，因此節(jié)能潛力非常大。根據(jù)有關(guān)的文獻(xiàn)資料與實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)表明，在綜合性高層樓宇建筑中中央空調(diào)和通風(fēng)空調(diào)的能耗約占整個(gè)建筑電氣能耗的35%，而照明系統(tǒng)能耗約占整個(gè)建筑電氣能耗的33%以上。因此，采取建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能及降耗技術(shù)措施，已成為

4、建筑節(jié)能的重點(diǎn)，尤其是建筑電氣的內(nèi)容，具有非常大的工程實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。 </p><p>　　1.高層建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 </p><p>　　在高層樓宇建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)過程中，其節(jié)能降耗設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容： </p><p>　　1.1 供電系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)（主要包括:樓宇建筑系統(tǒng)用電負(fù)荷詳細(xì)統(tǒng)計(jì)計(jì)算、供配電系統(tǒng)無(wú)功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)?/p>

5、設(shè)計(jì)、供配電系統(tǒng)諧波的綜合治理設(shè)計(jì)、以及供配電系統(tǒng)中具體用電設(shè)備供電方案的優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì)等）； </p><p>　　1.2 照明系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)（主要包括：照明供電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、照明燈具節(jié)能的優(yōu)化選型設(shè)計(jì)、照明控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、以及照明聯(lián)動(dòng)操作控制的節(jié)能控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)等）； </p><p>　　1.3 電氣設(shè)備用電方案的優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì)（主要包括：電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì)、空調(diào)系統(tǒng)

6、變頻調(diào)速的優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì)、給排水系統(tǒng)用電設(shè)備的優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì)、以及深井電梯的回饋制能優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì)等）； </p><p>　　1.4 新能源綜合利用的優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì)（主要包括：太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、利用水源熱泵、熱電冷三聯(lián)供系統(tǒng)等再生能源系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)）。 </p><p>　　2.高層建筑供配電系統(tǒng)總體規(guī)劃節(jié)能設(shè)計(jì)方案 </p><p>　　在高層樓宇建筑物供配電系統(tǒng)總

7、體規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中，首先要全面了解及統(tǒng)計(jì)建筑物內(nèi)用電負(fù)荷的類型、容量等數(shù)據(jù)信息，根據(jù)電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)及其他相關(guān)資料在對(duì)用電負(fù)荷等級(jí)劃分和整理歸納后，充分考慮整個(gè)供配電系統(tǒng)的整體供電方案以及供電距離等因素。并且，在確定高層樓宇建筑物的供配電方案時(shí)，要求供電方案清晰明了、簡(jiǎn)單可靠、操作維護(hù)方便等方案進(jìn)行設(shè)計(jì)?？偨祲鹤兣潆娝牟荚O(shè)位置選擇首先應(yīng)盡量靠近整個(gè)高層樓宇建筑物用電負(fù)荷的中心部位或接近大負(fù)荷密集區(qū)域以縮短和降低供電系統(tǒng)的供電半徑，達(dá)到降低供

8、配電系統(tǒng)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的線路損耗目的，提高供配電系統(tǒng)供電可靠性、供電質(zhì)量、以及節(jié)能降耗水平。最后，要結(jié)合用電負(fù)荷的總量、供配電方案等對(duì)變壓器容量、臺(tái)數(shù)、型號(hào)，以及供電線路型號(hào)、截面、敷設(shè)方式等進(jìn)行詳細(xì)的優(yōu)化選型設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出能夠隨季節(jié)性負(fù)荷變化而動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的供配電方案，有效降低變壓器運(yùn)行能耗、空載能耗，有效提高配電變壓器的節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，提高供電線路的供電功率因素，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。 </p><p>　　3

9、.高層樓宇建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn) </p><p>　　3.1 配電變壓器的節(jié)能優(yōu)化選型設(shè)計(jì) </p><p>　　變壓器的節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要考慮綜合投資和年耗電量等多個(gè)因素，從大量相關(guān)資料及實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)可知，較為經(jīng)濟(jì)合理的配電變壓器節(jié)能優(yōu)化選型設(shè)計(jì)，是根據(jù)配電變壓器的投資回收年限來確定配電變壓器的型號(hào)，其可以用配電變壓器的投資費(fèi)用價(jià)差與年耗電的電費(fèi)價(jià)差來獲得。 </p&g

10、t;<p>　　在進(jìn)行配電變壓器經(jīng)濟(jì)節(jié)能優(yōu)化選型設(shè)計(jì)時(shí)，其節(jié)能經(jīng)濟(jì)回收年限應(yīng)嚴(yán)格，根據(jù)各省、地方《節(jié)約能源條例》中相關(guān)技術(shù)規(guī)定要求。通常配電變壓器經(jīng)濟(jì)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，其計(jì)算投資回收年限應(yīng)不超過5年，而其最大投資回收服役年限也不得超過7年。在配電變壓器節(jié)能優(yōu)化選型設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)高層樓宇建筑實(shí)際用電負(fù)荷需求，按照略高于配電變壓器最佳負(fù)荷率來進(jìn)行配電變壓器容量選擇，通常應(yīng)設(shè)置配電變壓器負(fù)荷率在65%左右較為節(jié)能經(jīng)濟(jì)合理。在配

11、電變壓器型號(hào)選擇過程中，應(yīng)優(yōu)選空載損耗、負(fù)載損耗等均較小的節(jié)能性變壓器。有資料表明對(duì)于容量均在315kVA的10kV配電變壓器，S13節(jié)能型配電變壓器與常規(guī)S7配電變壓器相比，其負(fù)載損耗由S7的4812W有效降低到3638W；空載損耗則從771W降低到339W。在配電變壓器優(yōu)化選型設(shè)計(jì)中，應(yīng)優(yōu)先選用三角形立體卷鐵芯高效節(jié)能經(jīng)濟(jì)型配電變壓器來代替常規(guī)插片式高能耗配電變壓器，不僅可以有效提高建筑供配電系統(tǒng)的電能轉(zhuǎn)換效率、降低配電變壓器的運(yùn)行

12、能耗，同時(shí)還可以降低配電變壓器空載電流，延長(zhǎng)配電變壓器的綜合使用壽命。 </p><p>　　3.2 建筑照明系統(tǒng)的優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì) </p><p>　　熒光燈、高強(qiáng)度氣體放電燈等燈具型號(hào)優(yōu)化選型設(shè)計(jì)時(shí)，其燈具效率應(yīng)滿足GB 50034-2004《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中第3.3.2條中的相關(guān)技術(shù)要求，同時(shí)還應(yīng)嚴(yán)格控制照明系統(tǒng)方案的節(jié)能降耗技術(shù)指標(biāo)。智能化自動(dòng)化建筑照明控制系統(tǒng)的合理采用，是高層

13、樓宇建筑照明系統(tǒng)工程節(jié)能降耗的主要技術(shù)措施，將智能自動(dòng)化優(yōu)化調(diào)控技術(shù)與建筑照明性能有機(jī)結(jié)合起來，一方面可以大幅度提高建筑照明系統(tǒng)的照明質(zhì)量水平，提高建筑照明的人性化智能自動(dòng)化服務(wù)水平；另一方面，智能照明控制系統(tǒng)可以根據(jù)照明場(chǎng)所的溫度、濕度、光照等條件，進(jìn)行系統(tǒng)智能分析，從而制定高效節(jié)能經(jīng)濟(jì)的照明調(diào)控方案策略，使建筑照明系統(tǒng)調(diào)控更為精確合理，有效提高建筑照明系統(tǒng)電能轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)還必須充分利用自然光源、高效節(jié)能新型燈具，從而達(dá)到節(jié)能優(yōu)化設(shè)

14、計(jì)的目的。 </p><p>　　3.3 電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì) </p><p>　　電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)能耗約占整個(gè)建筑電氣能耗的80%左右，同時(shí)大多數(shù)電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)中其電能轉(zhuǎn)換利用效率普遍較低，存在著非常大的節(jié)能降耗優(yōu)化設(shè)計(jì)的潛力。因此，在電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì)過程中，對(duì)于200kW以下功率的電機(jī)從投資經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā)應(yīng)優(yōu)選低壓電機(jī)；對(duì)于355KW及以上功率的電機(jī)只有高壓電機(jī)序列，只能選擇

15、高壓電機(jī)；而對(duì)于200~355kW范圍內(nèi)的電機(jī)而言，應(yīng)從技術(shù)可行性、投資經(jīng)濟(jì)性、運(yùn)行節(jié)能經(jīng)濟(jì)性等多個(gè)角度進(jìn)行綜合分析，以優(yōu)選出節(jié)能經(jīng)濟(jì)的電機(jī)功率。應(yīng)結(jié)合建筑電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)際情況，合理選用變頻調(diào)速器、軟啟動(dòng)器等先進(jìn)控制方案對(duì)電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)控制模式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以達(dá)到電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)運(yùn)行高效節(jié)能經(jīng)濟(jì)的目的，從而可大大降低變壓器視在功率。 </p><p><b>　　4.總結(jié) </b></

16、p><p>　　鑒于高層建筑物結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜, 線路和電器設(shè)備品種及數(shù)量很多,進(jìn)行電氣節(jié)能化設(shè)計(jì)是很有必要的?？梢灾饕獜囊韵聨讉€(gè)角度考慮: </p><p>　　4.1 合理的設(shè)計(jì)方案, 從設(shè)計(jì)角度出發(fā)經(jīng)過精確的計(jì)算, 對(duì)整個(gè)電氣系統(tǒng)做恰當(dāng)?shù)墓浪? 在滿足使用的前提下, 對(duì)發(fā)展的余量應(yīng)明確并適當(dāng)預(yù)留設(shè)計(jì)。 </p><p>　　4.2 利用新工藝、新技術(shù), 在對(duì)電氣系統(tǒng)的