建筑电气设计之节能技术应用

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1、建筑电气设计之节能技术应用　　【摘要】文章阐述了建筑电气设计中节能的原则和方法，从变压器容量的选择、功率因数补偿、减少谐波、供配电系统及导线的选型、建筑照明的节能等方面，结合民用建筑电气设计的特点，介绍建筑电气设计中节能措施。【关键词】电气节能；变压器损耗；功率因数；照明节能1、前言中国经济发展迅猛，能源相对短缺，能源浪费却相应严重。节能问题一直是我国发展国民经济的一项长远战略方针；节约电能成为电气设计人员工作中认真对待的问题。下面就建筑电气设计中的几种节能措施谈谈一些看法。2、供配电系统的节能设计节能应是（在不影响使用功能、使用

2、效果、使用舒适度的同时）节省无谓消耗的能量。供配电系统的节能设计就尤为重要，合理设计配电系统能缩短配电半径，减少线路损失；合理选择变压器容量和台数，尽量采用新型节能变压器，就能减少变压器的损耗；6变配电室设计中充分考虑变配电室的通风降温，同时提醒业主及电工，使用维护中充分利用机械通风，保持空气流通，控制变配电室温度，减少由于温度升高造成的变压器与配电柜等的损耗，对于量大面广的照明系统，应采用均布负荷的配电方式，采用新型节能灯具，使其负荷分配均匀，能耗降低。3、变压器的节能设计减少变压器的有功损耗。变压器的有功功率损耗如下式表示：△

3、Pt=△P0+△Pkβ2其中：△Pt--变压器有功功率损耗（KW）；△P0--变压器空载有功损耗（KW）；△Pk--变压器满载有功损耗（KW）；β--变压器的负载率。（1）Ρo作为变压器的空载损耗又称铁损，它是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成，其值与铁芯材料及制造工艺有关，与负荷大小无关，所以在选用变压器时最好选择节能型变压器。（2）Ρκ是变压器额定负载传输的损耗又称变压器线损，它取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，并与负荷率平方成正比。因此在选择变压器时应选用阻值较小的绕组，如铜芯变压器。β?Ρκ用微分求它极值时，是在β=5

4、0%时每千瓦的负荷，此时变压器的能耗最小，但在β=50%负载率时仅减少变压器的线损，并未减少变压器的铁损，因此也不是最节能的。6（3）在选择变压器容量和台数时，应根据负荷情况，综合考虑投资和年运行费用，对负荷合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效低耗区内。（4）维护变配电所内环境包括温度湿度，也很重要，温度变化对线路电流损失影响很大，在平时设计、变配电室维护中，保持通风和温度的稳定，为客户减少不必要的电费成本，节约宝贵的电力资源。4、提高供配电系统的功率因数提高功率因数措施主要有：采用功率因数超前的同步电动机或

5、异步电动机同步运行；合理选择变压器，电动机，防止低负荷运行；在供配电系统中的某些用电设备如电动机、变压器、灯具的镇流器以及很多家用电器等都具有电感性，会产生滞后的无功电流，它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端，无形中又增加了线路的功率损耗。然而这部分损耗是可以避免的，具体方法有：（1）减少用电设备无功损耗，提高用电设备的功率因数。在设计中尽可能采用功率因数高的用电设备如同步电动机等，电感性用电设备可选用有补偿电容器的用电设备（如配有电容补偿的荧光灯）等。（2）用静电电容器进行无功补偿，电容器可产生超前无功电流抵消用电设备的

6、滞后无功电流从而达到提高功率因数同时又减少整体无功电流。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6式，可根据具体情况具体分析。（3）减少用电设备谐波，也可以减少电能损耗，并能维护电网安全。设计中做到电容补偿柜位于总开关柜和低压配电柜之间，谐波整流柜位于电容补偿柜与低压配电柜之间，如果随便摆放电容补偿柜和谐波整流柜，造成电流不正常流动，造成很大的浪费和不安全性。5、减少线路损耗影响线路损耗的因素很多，其中最主要的是线路单位长度的交流电阻，电抗和线路长度。电流通过线路时就会产生功率损耗，其公式为：ΔΡ=3I?R·10ˉ

7、?式中：ΔΡ--三相输电线路的功率损耗（KW）I-线电流（A）R-线路相电阻（Ω）其中“R”线路电阻在通过电流不变时，线路长度越长则电阻值越大。在具体工程中，线路上电流一般是不变的，那么要减少线损，只能尽量减少线路电阻。而线路的电阻R=ρL/S，即与导线电阻率ρ、导线长度L成正比，与导线截面S成反比。要减少电阻值应从以下几个方面考虑：（1）尽量选用电阻率ρ较小的导线，（2）配变电站尽量靠近负荷中心，以缩短配电半径，减小线路长度，6尽可能减少导线长度，变电所应尽可能地靠近负荷中心，以减少供电半径。（3）线路的选择除满足载流量、热稳定

8、、保护的配合及电压损失所选定的截面外，我们在设计上可以考虑适当加大一级导线截面。这样增加的线路费用，由于节约能耗而减少了年运行费用，综合考虑节能经济时还是合算的。6、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，