高層建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能技術設計

1、<p>　　高層建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能技術設計</p><p>　　中圖分類號：S210.4文獻標識碼：A 文章編號： </p><p>　　高層建筑物的結構比較復雜, 設施的內容及其功能要求也較為全面, 因而其供配電系統(tǒng)的設計內容也相對較多，針對這種狀況,對高層樓宇建筑供配電系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設計就顯得尤為重要；下面就分別對配電變壓器的節(jié)能及經濟優(yōu)化選型設計、照明系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設計、以

2、及電機拖動系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設計等節(jié)能設計技術的一些要點進行分析。 </p><p>　　高層建筑（如大型的綜合辦公大樓、商場、購物中心、娛樂場所）等，其內部功能及結構都較為復雜，用電設備的種類及數量也都比較多，主要用電的設備內容有大量的機械動力設備（如：水泵、電梯、空調、風機等）、供配電電氣設備（如：配電箱柜、配電開關等）、照明系統(tǒng)（如：工作照明燈具、備用照明燈具、應急照明燈具、照明控制系統(tǒng)等）、消防報警及安保系統(tǒng)

3、（如：火災報警系統(tǒng)、消火栓穩(wěn)壓及增壓系統(tǒng)、雨霧噴淋系統(tǒng)、通風排煙系統(tǒng)，安全防范系統(tǒng)）等，這些系統(tǒng)在正常運行的過程當中，不僅對供配電系統(tǒng)電氣性能要求較高，同時也是建筑電氣系統(tǒng)中的一個重要用電大戶，其能耗相當大，因此節(jié)能潛力非常大。根據有關的文獻資料與實踐工作經驗表明，在綜合性高層樓宇建筑中中央空調和通風空調的能耗約占整個建筑電氣能耗的35%，而照明系統(tǒng)能耗約占整個建筑電氣能耗的33%以上。因此，采取建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能及降耗技術措施，已成為

4、建筑節(jié)能的重點，尤其是建筑電氣的內容，具有非常大的工程實踐應用價值。 </p><p>　　1.高層建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能設計主要內容 </p><p>　　在高層樓宇建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能設計過程中，其節(jié)能降耗設計的主要內容包括以下幾個方面的內容： </p><p>　　1.1 供電系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化設計（主要包括:樓宇建筑系統(tǒng)用電負荷詳細統(tǒng)計計算、供配電系統(tǒng)無功功率動態(tài)補償的

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

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

7、體規(guī)劃設計過程中，首先要全面了解及統(tǒng)計建筑物內用電負荷的類型、容量等數據信息，根據電氣設計手冊及其他相關資料在對用電負荷等級劃分和整理歸納后，充分考慮整個供配電系統(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，要求供電方案清晰明了、簡單可靠、操作維護方便等方案進行設計。總降壓變配電所的布設位置選擇首先應盡量靠近整個高層樓宇建筑物用電負荷的中心部位或接近大負荷密集區(qū)域以縮短和降低供電系統(tǒng)的供電半徑，達到降低供

8、配電系統(tǒng)在運行過程中產生的線路損耗目的，提高供配電系統(tǒng)供電可靠性、供電質量、以及節(jié)能降耗水平。最后，要結合用電負荷的總量、供配電方案等對變壓器容量、臺數、型號，以及供電線路型號、截面、敷設方式等進行詳細的優(yōu)化選型設計，設計出能夠隨季節(jié)性負荷變化而動態(tài)調節(jié)的供配電方案，有效降低變壓器運行能耗、空載能耗，有效提高配電變壓器的節(jié)能經濟運行水平，提高供電線路的供電功率因素，以達到節(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)化設計技術要點 </p><p>　　3.1 配電變壓器的節(jié)能優(yōu)化選型設計 </p><p>　　變壓器的節(jié)能經濟運行需要考慮綜合投資和年耗電量等多個因素，從大量相關資料及實踐工作經驗可知，較為經濟合理的配電變壓器節(jié)能優(yōu)化選型設計，是根據配電變壓器的投資回收年限來確定配電變壓器的型號，其可以用配電變壓器的投資費用價差與年耗電的電費價差來獲得。 </p&g

10、t;<p>　　在進行配電變壓器經濟節(jié)能優(yōu)化選型設計時，其節(jié)能經濟回收年限應嚴格，根據各省、地方《節(jié)約能源條例》中相關技術規(guī)定要求。通常配電變壓器經濟節(jié)能優(yōu)化設計過程中，其計算投資回收年限應不超過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)化選型設計時，應根據高層樓宇建筑實際用電負荷需求，按照略高于配電變壓器最佳負荷率來進行配電變壓器容量選擇，通常應設置配電變壓器負荷率在65%左右較為節(jié)能經濟合理。在配

11、電變壓器型號選擇過程中，應優(yōu)選空載損耗、負載損耗等均較小的節(jié)能性變壓器。有資料表明對于容量均在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)化選型設計中，應優(yōu)先選用三角形立體卷鐵芯高效節(jié)能經濟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)的電能轉換效率、降低配電變壓器的運行

12、能耗，同時還可以降低配電變壓器空載電流，延長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)能設計 </p><p>　　熒光燈、高強度氣體放電燈等燈具型號優(yōu)化選型設計時，其燈具效率應滿足GB 50034-2004《建筑照明設計標準》中第3.3.2條中的相關技術要求，同時還應嚴格控制照明系統(tǒng)方案的節(jié)能降耗技術指標。智能化自動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)能降耗的主要技術措施，將智能自動化優(yōu)化調控技術與建筑照明性能有機結合起來，一方面可以大幅度提高建筑照明系統(tǒng)的照明質量水平，提高建筑照明的人性化智能自動化服務水平；另一方面，智能照明控制系統(tǒng)可以根據照明場所的溫度、濕度、光照等條件，進行系統(tǒng)智能分析，從而制定高效節(jié)能經濟的照明調控方案策略，使建筑照明系統(tǒng)調控更為精確合理，有效提高建筑照明系統(tǒng)電能轉換效率，同時還必須充分利用自然光源、高效節(jié)能新型燈具，從而達到節(jié)能優(yōu)化設

14、計的目的。 </p><p>　　3.3 電機拖動系統(tǒng)的優(yōu)化節(jié)能設計 </p><p>　　電機拖動系統(tǒng)能耗約占整個建筑電氣能耗的80%左右，同時大多數電機拖動系統(tǒng)中其電能轉換利用效率普遍較低，存在著非常大的節(jié)能降耗優(yōu)化設計的潛力。因此，在電機拖動系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能設計過程中，對于200kW以下功率的電機從投資經濟性角度出發(fā)應優(yōu)選低壓電機；對于355KW及以上功率的電機只有高壓電機序列，只能選擇

15、高壓電機；而對于200~355kW范圍內的電機而言，應從技術可行性、投資經濟性、運行節(jié)能經濟性等多個角度進行綜合分析，以優(yōu)選出節(jié)能經濟的電機功率。應結合建筑電機拖動系統(tǒng)的實際情況，合理選用變頻調速器、軟啟動器等先進控制方案對電機拖動系統(tǒng)控制模式進行優(yōu)化設計，以達到電機拖動系統(tǒng)調節(jié)運行高效節(jié)能經濟的目的，從而可大大降低變壓器視在功率。 </p><p><b>　　4.總結 </b></

16、p><p>　　鑒于高層建筑物結構比較復雜, 線路和電器設備品種及數量很多,進行電氣節(jié)能化設計是很有必要的。可以主要從以下幾個角度考慮: </p><p>　　4.1 合理的設計方案, 從設計角度出發(fā)經過精確的計算, 對整個電氣系統(tǒng)做恰當的估算, 在滿足使用的前提下, 對發(fā)展的余量應明確并適當預留設計。 </p><p>　　4.2 利用新工藝、新技術, 在對電氣系統(tǒng)的