冲田杏梨在车内的作品:建筑电气设计中的节能措施 中国建筑电气资讯网新闻中心
来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/04/27 22:07:04
建筑电气设计中的节能措施时间:2007-4-23 来源:中国建筑电气资讯网 摘要:本文从建筑电气设计角度阐述了节能的重要性,提出了几种在工程设计中行之有效又切实可行的节能措施。
关键词:建筑电气 节能 变压器
我国是个能源消费大国,能源相对短缺,然而能源浪费却相应严重。作为二次能源的电能供需矛盾近年来越来越突出,能源的缺乏已严重制约着国民经济的发展。节能问题一直是我国发展国民经济的一项长远战略方针,那么节约电能就成为每位电气设计人员必须认真考虑的问题。下面就建筑电气设计中的几种节能措施谈谈一些看法。
1 供配电系统的节能设计
根据负荷容量,供电距离及分布,用电设备特点等因素合理设计供配电系统,做到系统尽量简单可靠,操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半经减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数,以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器,实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。
2 变压器的节能设计
减少变压器的有功损耗。变压器的有功损耗按下式计算:
ΔΡ=Ρo+β²Ρκ
式中 ΔΡ--变压器的有功损耗(KW) Ρo-变压器的空载损耗(KW)
Ρκ-变压器的短路损耗(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如S9,SL9,SC8等。它们采用优质冷轧取向矽钢片,由于“取向”处理,使矽钢片的磁畴方向接近一致,减少铁芯涡流损耗,45度全斜度接缝结构使接缝密合性好,减少了漏磁损耗。
(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。β²Ρκ用微分求它极值时,是在β=50%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。综合初装费,变压器、高低压柜、土建投资及运行费用,又要使变压器在使用期内预留适当的余量,变压器最经济节能运行的负载率一般在75%--85%之间。
(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。
3 减少线路损耗
由于配电线路有电阻,有电流通过时就会产生功率损耗,其公式为:
ΔΡ=3I²R•10ˉ³
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。如果在一个工程中由于线路上下纵横交错,一般工程线路总的不下万米,大工程更是不计其数,造成电能损耗是相当可观的,所以减少线路能耗必须引起设计人员的足够重视。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,如铜芯导线较佳,铝线次之。
(2) 尽可能减少导线长度,在设计中线路应尽量走直线少走弯路,另外在低压配电中尽可能不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心,以减少供电半径。
(3) 增大导线截面积,对于较长的线路,在满足载流量,热稳定,保护配合及电压降要求的前提下,在选定线截面时加大一级线截面。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。
关键词:建筑电气 节能 变压器
我国是个能源消费大国,能源相对短缺,然而能源浪费却相应严重。作为二次能源的电能供需矛盾近年来越来越突出,能源的缺乏已严重制约着国民经济的发展。节能问题一直是我国发展国民经济的一项长远战略方针,那么节约电能就成为每位电气设计人员必须认真考虑的问题。下面就建筑电气设计中的几种节能措施谈谈一些看法。
1 供配电系统的节能设计
根据负荷容量,供电距离及分布,用电设备特点等因素合理设计供配电系统,做到系统尽量简单可靠,操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半经减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数,以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器,实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。
2 变压器的节能设计
减少变压器的有功损耗。变压器的有功损耗按下式计算:
ΔΡ=Ρo+β²Ρκ
式中 ΔΡ--变压器的有功损耗(KW) Ρo-变压器的空载损耗(KW)
Ρκ-变压器的短路损耗(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如S9,SL9,SC8等。它们采用优质冷轧取向矽钢片,由于“取向”处理,使矽钢片的磁畴方向接近一致,减少铁芯涡流损耗,45度全斜度接缝结构使接缝密合性好,减少了漏磁损耗。
(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。β²Ρκ用微分求它极值时,是在β=50%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。综合初装费,变压器、高低压柜、土建投资及运行费用,又要使变压器在使用期内预留适当的余量,变压器最经济节能运行的负载率一般在75%--85%之间。
(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。
3 减少线路损耗
由于配电线路有电阻,有电流通过时就会产生功率损耗,其公式为:
ΔΡ=3I²R•10ˉ³
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。如果在一个工程中由于线路上下纵横交错,一般工程线路总的不下万米,大工程更是不计其数,造成电能损耗是相当可观的,所以减少线路能耗必须引起设计人员的足够重视。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,如铜芯导线较佳,铝线次之。
(2) 尽可能减少导线长度,在设计中线路应尽量走直线少走弯路,另外在低压配电中尽可能不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心,以减少供电半径。
(3) 增大导线截面积,对于较长的线路,在满足载流量,热稳定,保护配合及电压降要求的前提下,在选定线截面时加大一级线截面。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。
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