研究高层楼宇建筑电气系统节能技术方案

研究高层楼宇建筑电气系统节能技术方案摘要：随着城市建设现代化步伐的不断加快、人们生活水平的日益提高、以及供需矛盾日剧加剧的能源紧张问题，降低高层楼宇建筑物综合使用能耗，提高建筑内部能源系统综合使用效率，增强楼宇住宅居住舒适性，开展高层楼宇建筑节能工作已成为世界各国政府缓解能源紧张的重要举措。因此本文对高层楼宇建筑电气系统节能技术方案进行了研究，关键词：高层楼宇建筑 ;电气系统; 节能技术; 方案1.高层楼宇建筑电气系统节能技术遵循原那么1.1适用原那么就是首先要在满足建筑物内部各机电系统正常运行动力需求和营造良好人工环境必要能源要求的根底上，根据机电设备对于电力负荷容量、电能综合质量、以及供电可靠性等方面，来优化高层楼宇建筑供配电系统，促进整个建筑电气系统中电能资源得到充分合理的利用。1.2实际原那么在技术性满足高层楼宇建筑电气系统需求时，要结合工程实际情况充分考虑实际应用经济效益，并合理选用先进的节能设备及材料，使在节能过程中增加的投资本钱能够在较短的时间内通过节约电费等手段将其收回，提高整个建筑电气系统经济性能。1.3优化节能性原那么要充分考虑高层楼宇建筑内部的电气负荷类型、容量、以及用电等级等因素，并采取相应技术措施减少或消除与发挥高层楼宇构建物功能无关的电能消耗。建筑电气系统节能技术研究应始终贯彻以人为本、经济舒适、科学合理、技术经济、节能降耗、以及绿色环保等原那么。2.配电变压器节能技术方案2.1优化变压器节能经济运行方式配电变压器节能经济运行方式的优化分析研究，可以从变压器运行有功功率损耗最小、无功功率损耗最小、以及综合运行功率损耗最小三种组合进行讨论。如要求从节约有功电量为主角度入手进行变压器节能经济运行方式研究时，那么应按变压器有功功率经济运行方式进行优化比较分析;如要求从提高变压器运行功率因数为主角度入手进行变压器节能经济运行方式研究时，那么应按变压器无功功率经济运行方式进行优化比较分析;如需要兼顾两者或以降低供配电系统网损为主角度入手进行变压器节能经济运行方式研究时，那么应按变压器综合功率经济运行方式进行优化比较分析。高层楼宇建筑电气系统节能不仅要考虑有功功率节能方面，同时还要考虑无功功率节能特性。2.2确定变压器的经济运行工况区从大量文献资料和实际设计经验可知，配电变压器在经济运行工况区运行时，其综合电能损耗率要低于其处于额定负载工况下的电能损耗率，即配电变压器在经济运行工况区间的电能转换效率要高于其在额定负荷条件下的电能转换效率。2.3确定变压器间负载经济分配由于高层楼宇建筑通常是由几台变压器同时分列运行供电，即在建筑电气系统中变压器有功功率和无功功率总损耗为所有变压器损耗的总和。从大量文献资料和实际设计工作经验可知，在建筑物内部用电负荷总量不变，且变压器运行方式也处于不变条件下，变压器间负载量的分配不同其变压器系统总有功损耗和无功损耗也会有很大差异。因此，在多台变压器单独运行或并列运行模式下，需要对变压器间的总负载进行经济分配，从而使各变压器均运行在最优工况条件下，使变压器总有功功率损耗和无功功率损耗降到到系统最低值，到达节能降耗的目的。2.4保持配电变压器三相负荷实时平衡当配电变压器三相负荷处于不平衡状态时，就会造成变压器三相压差过大，从而产生负序电压，导致供配电系统电压发生波动，影响电压质量和供配电系统平安可靠运行。由于变压器某相绕组中负荷电流过大，就会导致该绕组的铜损增大，增大变压器损耗;负荷三相不平衡还会造成变压器内部磁路发生不平衡，从而形成大量的漏磁通，且在流经铜皮、变压器铁心夹件等部件，就会发生发热现象，增大变压器内部杂散损耗。因此，在高层楼宇建筑电气系统设计、施工、以及后期运行维护过程中，应该对电力负荷进行充分统计分析，设计出高效经济合理的供配电系统布线方案，并采取先进的技术手段措施，保持变压器运行时其三相负荷长期处于近似平衡工况;变压器选择应尽量选在负荷中心位置。并在后期运行维护过程中通过监控系统实时监测供配电系统电压水平，并对不合理运行工况进行及时调整;对于高层楼宇建筑中的大容量单相电气设备，应设专用单相变压器，并直接接在供配电系统的高压网络上;同时采取相应无功补偿及消谐装置，提高供配电系统功率因素，保证高层楼宇建筑电气供配电系统平安稳定、节能经济的高低运行。2.5选用新型节能变压器从大量实际工作经验来看，当配电变压器运行过程中其过电压水平到达额定电压值 5%时，其内部铁损量将会增加到 15%;而当配电变压器的过电压水平到达额定电压值的 10%运行，其内部铁损量那么会急剧增高到额定时的 50%以上，且变压器内部空载电流值也会大幅度增加，从而增大了供配电系统中的无功损耗总量。因此，选用新型节能配电变压器对提高建筑电气系统电能使用效率具有非常大的工程实际意义。自动调压器是一种可以自动跟踪供配电系统中输入电压值的变化(主要由电力系统中负载波动引起)值而通过内部电压的自动调节，保证整个电压输出稳定。3.供配电线路节能技术方案在进行高层楼宇建筑电气系统设计时，应该根据建筑物内部机电设备负荷容量及分布、供电距离、机电设备特性等因素，进行科学合理布线。整个供配电系统结构应尽量简单清晰可靠，且各机电设备系统配电级数不宜超过三级。供配电线路是整个高层楼宇建筑电能输送直接载体，其动力干线、支线等线路是一个错综复杂的交叉性互联网络，其总长度较长，通常在数万米甚至几十万米以上，线路上电能总损耗量相当大，所以供电线路节能技术方案研究也是建筑电气系统节能研究的一个重点。3.1合理选用导线类型从技术经济性角度出发，选用电导率较小的新型材质导线。在工程实际应用中发现铜芯电缆传输电能效率最正确，但由于铜的本钱较高，因此在进行线路布线方案设计时，要充分结合节约用铜，经济实惠原那么。对于负荷容量较大的一类、二类建筑中应选用铜导线，而对于三类或负荷量较小的其它建筑物中宜选用铝芯导线，以提高其经济性能。3.2减少输电线路长度在进行变配电所选址规划设计时，应尽量将其设置在靠近负荷中心位置，且变配电所的低压配电室应尽量靠近建筑物强电竖井部位，以缩短馈电线路的供电距离，减少线路中电能损耗，到达节能降耗的目的。3.3增大线缆截面在高层楼宇建筑电气系统设计时，不可防止的会出现某些机电设备距离馈电系统较远的情况，这样在进行较远线路选型设计时，除了要满足线路根本载流量、动热稳定、电压降、以及保护配合需要等根本功能条件下，应可根据工程实际情况选择大一级线缆截面，从而减少线路损耗。从大量工程实际数据来看，当馈电线缆的截面小于 70m2时，如果其馈线线路总长度超过 100m，增加馈电线路一级线缆截面可以到达很好的节能经济效果。3.4采取就地无功补偿措施高层楼宇建筑电气系统中，如果向供电点较远且无功功率需求较大的电气设备供电时，除了采取上述措施外，还应采用就地无功补偿措施以减少线路上相应无功传输损耗，保证电气设备高效稳定的运行，到达节能降耗的目的。在高层楼宇建筑电气系统供配电线路设计，应结合工程实际情况，积极采取上述各项节能降耗技术措施，保证线路输电电能综合质量水平，有效减少输电线路上的电能损耗，到达供配电线路节能降耗的目的。参考文献：1 李德英.建筑节能技术M.北京:机械工业出版社.2022.2 ?中华人民共和国节约能源法?第七十七号主席令，2022.3 ?公共建筑节能设计标准?GB5089-2022.