建筑电气供配电系统节能设计研究

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　　摘    要：本文首先阐述了建筑电气供配电系统节能概述，接着分析了建筑电气供配电系统节能设计的基本要求，最后对建筑电气供配电系统节能设计进行了探讨。希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。
　　关键词：建筑电气;供配电系统;节能设计
　　1  引言
　　随着国家不断前进发展，我国已经是世界能源的大国，同时也是能源需求的大国。我国有限的能源还是浪费损失的非常严重。如果可以改善国家建筑电气供配电力系统的设计方案，对我国节能的功能有着非常大的作用，善于改动使用能源进行研究，对于促进我国家的经济发展有着非常大的意义。合理运用能源也能节约我国能源，迅速的发展起来，成为世界强国之一。
　　2  建筑电气供配电系统节能概述
　　供配电系统的节能是电气节能的一个重要途径，该系统主要包括变压器和供配电线路。在民用建筑施工图供配电系统的设计中，电能消耗指标是最重要的组成部分。在满足供配电设备使用功能的前提下，使供配电系统节能，就必须尽量减少供配电设备本身和系统的能源消耗，在对供配电系统进行设计中，只考虑采用节能设备是不够的，并尽量减少供配电系统中设备的能源消耗，认真考虑整个供配电系统的合理性。所以，应在经济合理、保护环境、系统低损耗的原则下设计有效方案。其中系统损耗是由变压器损耗和线路损耗组成。按损耗的变化情况，还可以将系统损耗分为两部分，即可变损耗和固定损耗。可变损耗，也称为铜损，是导体和变压器在电流通过时所产生的损耗;固定损耗是指线路上电器介质的损耗和变压器的铁损。
　　3  建筑电气供配电系统节能设计的基本要求
　　首先，节能需满足建筑物的功能在建筑电气节能设计中，设计人员首先要考虑的就是建筑电气设施的用电安全，只有保障了建筑电气的安全性，才能使其工作效率和建筑空间的舒适性得到有效的提高。其次再对建筑电气的工作性能进行严格的要求，使其建筑电气设备在正常运转的过程中，可以很好的满足工程设计的相关要求。其次，节能需满足建筑物的实际经济效益在建筑电气节能设计的过程中，设计人员要根据当前我国国情和实际的经济效益，来对其节能技术进行应用。使其在保证建筑电气节能的同时，也要具有良好的經济效益，以确保我国建筑电气设计行业的可持续发展。最后，节能需减少无谓的能量消耗建筑电气的节能设计必须要从能量的消耗方面来进行考虑，使建筑电气设备在正常运行的过程中，可以大幅度的降低能量的消耗能量，以避免出现无用的能量消耗，从而在真正意义上起到节能的效果。
　　4  建筑电气供配电系统节能设计
　　4.1  供配电电压等级的合理选择
　　在进行建筑电气供配电系统设计过程中，应根据建筑电气系统总用电量需求，科学合理的计算优选供配电电压等级。当建筑电气系统总用电量在250kW及以上或配电变压器所需容量在160kVA及以上时，设计过程中宜采用10（6）kV线路进行供电，以下则按照低压供电系统进行设计。对于单台大容量用电设备（如：给排水水泵、中央空调等）设备系统的供电电压优化节能选择时，宜根据建筑电气供电条件、电机起动控制方式、以及电机起停过程中对配电变压器的影响等因素来合理确定，通常以350kW作为高、低压供电的设计分界点。在进行低压供电系统设计过程中，尤其对于照明负荷而言，当线路电流在40A及以下时，宜采用220V单相进行供电，而当线路电流大于40A时，则宜采用380/220V的三相供电模式。
　　4.2  供配电线路的优化设计
　　4.2.1  供配电线路的合理选择
　　按照经济、安全的原则，建筑供配电线路节能设计过程中，需要充分考察所在区域的电气系统，从而选择较为经济节能的导线，对于负荷量较大的区域可以选择铜导线作为其设计材料。而面对电气系统负荷量较小的地区，则需要避开高成本的铜导线，选择成本适当的铝导线。除此之外在布线的同时，全面了解建筑物的内部结构，将大容量负荷设置在离电源点较近、易于供电的区域，以缩短线路的供电距离，降低线路运行损耗。
　　4.2.2  合理布线避免迂回供电问题
　　在进行变配电所选址、线路布线、负荷位置优化设计过程中，应结合建筑结构合理进行供电线路综合布线，尽量将变配电所设置在负荷中心，将低压配电室设置在靠近强电竖井部位，将大容量负荷设置在离电源点较近、易于供电的区域，以缩短线路的供电距离，降低线路运行损耗。低压线路其设计供电半径应控制在200m范围内，而当建筑物每层面积超过10000m2时，应结合建筑物结构平面设置2个以上变配电台区，提高供电可靠性和减少供电干线长度，降低线损。对于供电距离超过经济范围区时，应在满足额定载流量、动热稳定、电压降等基本条件的基础上，合理增大一级供电线路线缆截面，以降低线路损耗。
　　4.3  照明系统的节能设计
　　4.3.1  使用高效节能灯具
　　对于高效节能灯具选择来说，我们必须了解如何计算灯具效率。事实上，灯具效率指的是在相同条件下，灯具所发出的所有光通量和灯具所有发光源所发出总光通量之间的比值。由此看来，提高灯具效率，具体有两种情况：第一，增大灯具发出总光通量;第二，减小灯具所有光源发出总光通量，但是，由于减小灯具所有光源发出总光通量，那么灯具发出总光通量势必会大大减少，因此，在灯具所有光源发出总光通量的基础上，要求再增大灯具总光通量。增大总光通量方式较多，一种方式为增加灯具反光面的面积，另一种方式为将反光面调节到最合理的角度。
　　4.3.2  根据场合需求合理选择光源
　　现如今，灯光浪费是因在并不需要较亮灯光处采用了较强的强光导致不必要的损失出现。例如：在一个几乎没有人经过的小路上安装一个较亮的路灯，这就属于能源浪费。然而，最科学、合理的方法是针对场合的需求选用最佳的灯具。例如：夜间店面的灯并不需要非常亮，一般使用小灯即可;但是，在手术室中，则要选用亮度较高的灯具。
　　4.3.3  研制新型节能灯具
　　开发新型节能灯具的作用是难以估计的，由最初的钨丝灯到其它金属灯具，最终再到气体灯具改变，对我国国民经济发展做出了较大贡献。例如：如果在相同亮度下，气体灯具会比钨丝灯具节省大量的电能。如果我们可以开发出比气体灯具还要先进的灯具，那么对我国节能事业的发展必将会做出更大贡献。
　　4.3.4  照明控制
　　引进最先进技术能够对灯具开关、明暗程度等加以科学、合理的控制，与此同时，这又是节约能源的最佳方式。现如今，已经有很多地区开始利用此对策，例如：各种建筑的楼梯灯都是利用声控或者是光控来调节灯具开关的，因此，只有在有人进入后灯具才会亮，其它时间灯具都始终保持熄灭状态，这样一来，会节省大量的电能。此外，要尽量将灯光用于该用地方，例如：能够旋转的灯具有节能特点，此类灯具是将灯光始终照射在人们需要光源的地方，从而降低电能浪费。
　　5  结束语
　　建筑节能工作需要从多个方面同时入手，是多专业配合的系统工程，建筑供配电系统作为建筑电气节能工作中非常关键的部分，有着很大的节能潜力，供配电系统的节能设计工作需要结合建筑结构实际情况，编制可行、经济、操作灵活的设计方案，积极采用先进的节能降耗技术和节能设备，才能有效降低建筑电气供配电系统的耗能。
　　参考文献：
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　　[2] 乔鹏鸣，张笑培.建筑电气供配电系统设计浅析[J].科技与企业，2016（9）.
　　[3] 周倩倩.供配电系统设计存在的问题及解决措施[J].中国农村教育，2019（29）.
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