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1、浅议如何实现建筑供配电系统和用电设备节能 摘要:人口、资源和环境是当前经济活动中全球共同关注的三大问题,各国都把节约能源、保护环境放在重要位置。随着人口的增加、工业的发展、生活水平的提高,能源的消耗量也急剧增加,能源危机迫在眉睫。因此,各行各业提出了节能的要求,节约二次能源——电能,也就成为民用建筑电气设计的焦点。中图分类号：TM421文献标识码：A文章编号：近年来，我国经济快速增长，各大城市的民用建筑市场也迅猛发展，这样在改善人民群众生活、居住条件的同时，又给我国的能源供应带来一定困难。如何有效地节约能源是我们面对的一个问题。在建筑电气设
2、计方面，应把能源消耗指标作为技术经济分析的重要组成部分，关于建筑电气节能应坚持以下三个原则：1.建筑电气节能应坚持的三个原则(1)应满足建筑物的使用功能,即满足照明的照度、色温、显色指数；满足舒适卫生；满足上下左右的运输通道通畅无阻；满足特殊工艺要求,如游乐场所的一些游乐设施的设备用电，展厅的艺术照明及动力用电等。6(2)节能应按国情考虑实际经济效益,不能因为节能而过高地消耗投资,增加运行费用。而是让该部分增加的投资,能在几年甚至更短的时间内用节能减少的运行费用进行回收。(3)节能的着眼点,应是节省无为损耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是
3、与发挥建筑物的功能无关的,再考虑采取相应的措施节能。如变压器的功率损耗,传输电能线路的有功损耗都是无用的能量损耗；又如量大面广的照明容量,应采用先进技术成果使其能耗降低。因此，节能措施也应该贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。2.建筑电气节能的途径2.1减少变压器的有功功率损耗变压器有功损耗的公式:ΔPb=Po+Pkß2式中:ΔPb——变压器有功损耗(kW)；Po——变压器的空载损耗(kW)；Pk——变压器的有载损耗(kW)；ß——变压器的负载率。6(1)Po为空载损耗又称铁损,它是由铁芯的涡流损耗及漏磁损耗组成的固定
4、不变的部分,它的大小随着硅钢片的性能及铁芯的制造工艺而定。所以在建筑电气设计中,应优先选择节能型的变压器,如S11-R、SL11-R及SGB11-R等油浸式变压器及干式变压器,它们都是采用优质冷轧取向硅钢片,由于“取向”处理,使硅钢片的磁畴方向接近一致,以减少铁芯的涡流损耗；且45°全斜接缝结构,使接逢密合性好,以减少漏磁损耗。(2)Pk是功率传输的损耗,即变压器的线损,决定于变压器绕组的电阻及流过绕组的电流的大小,即与负载率ß的平方成正比。因此应选用阻值较小的绕组,可采用铜芯变压器。从Pkß2用微分求的极值,是在&s
5、zlig;=50%处每千瓦的负载,变压器的能耗最小,因此在80年代初中期,设计人员设计大型民用建筑,变压器的负载率绝大部分在50%左右,在实际使用中有一半变压器没有投入运行,这种做法有的设计人员一直沿袭至今。但这仅是为了节能,而没有考虑经济价值。从下列例子可看出其不合理的地方。SGB11-R-2000KVA的变压器,当ß=50%时，相对于ß=85%时可节能为:P=12.96×(0.852-0.52)=6.12kW。按商场最高用电小时计，每天12小时,365天全营业,则总节约电能:W=6.12×12×365=26806W
6、.h。按营业性电价1.1元计，则每年节约:26806×1.1=29487元。按每千瓦的初装费算投资:2000kVA变压器初装费按每kVA为2240元,则每年节省下来的电费只能提供(29487/2240=13.16)13.16kVA。还有(2000-13.86=1986.84)1986.84kVA的初装费,加上由于增大变压器的容量而增加的设备购置费,安装上述设备使土建面积增加而引起的土建费用,还有折维护费用,所以变压器负载率为50%是得不偿失的。6事实上,50%的负载率仅减少了变压器的线损,并没有减少变压器的铁损,因此,不能说是最节能的措施。考
7、虑初装费、变压器、低压柜、土建的投资及各项运行费用,又要使变压器在运行期间预留适当的容量,变压器的负载率应在75%～85%之间比较合适,(建议β=0.8)因为变压器的使用寿命为20年,20年后更换新设备,才能在技术上处于领先地位。(3)为减少变压器的损耗,当容量较大而需要选多台变压器时,在合理分配负荷的情况下,尽可能减少变压器的台数,选用大容量的变压器。例如,需要装机容量为2000kVA,可选二台1000kVA,不选四台500kVA,因为选用前者可节能:ΔP=4*(1.38+4.44)-2×(2.10+7.45)=4.18kW(按同等条件下&
8、szlig;=100%计,使用同样的SC8变压器)。在变压器的选择中,只要掌握上述原则,既节约了能源,又满足了经济合理的原则。2.2减少线路的能量损耗,由于线路上存
