基于建筑供配电系统节能设计分析

摘 要：文章主要阐述了建筑供配电系统节能设计内容,从而针对建筑供配电系统设计中的节能设计要点进行了探讨。主要从如何合理选择变压器、配电导线、照明光源、灯具与照明控制方式等要点进行分析，旨在有效地提升建筑节能技术水平及最大限度减少建筑能源的消耗。

关键词：建筑；供配电系统；节能设计；照明系统 中图分类号：te08 文献标识码：a 文章编号：

随着现代建筑用电设备种类的不断增多，供电系统也变得越来越复杂，在配电系统正常运行过程中，不仅对供配电系统电气性能要求较高，同时也是建筑电气系统中的一个重要用电大户，其能耗相当高，节能潜力非常大。 据有关数据显示，建筑中央空调和通风空调的能耗约占整个建筑电气能耗的35.8%，而照明系统能耗约占整个建筑电气能耗的33.5%以上。因此，如何采取合适建筑供配电系统节能措施，推动绿色智能建筑可持续发展，已成为建筑节能研究的重点。

一、建筑供配电系统节能设计内容

建筑供配电系统节能设计过程中， 其节能降耗设计主要内容主要包括以下几个方面：

（1）供电系统节能优化设计。主要包括建筑系统用电负荷详细统计计算、供配电系统无功动态补偿策略、供配电系统谐波的综合治理方案设计、以及供配电系统中具体用电设备供电方案的优化节

能设计等；

（2） 照明系统节能优化设计。主要包括照明供电系统的优化设计、照明灯具节能的优化选型设计、照明控制系统的优化设计、以及照明联动操控的节能控制系统的优化设计等；

（3）电气设备用电方案的优化节能设计。主要包括电机拖动系统的优化节能设计、空调系统变频调速的优化节能设计、给排水系统的优化节能设计、以及深井电梯的回馈制能优化节能设计等； （4）新能源综合利用的优化节能设计。主要包括太阳能发电、风力发电、冰蓄制冷、水源热泵、热电冷三联供系统等再生能源系统的优化节能设计。

二、建筑供配电系统节能设计要点 2.1 变压器的节能设计

在进行配电变压器经济节能优化选型设计时，其节能经济回收年限应严格，按照2006年各省发布的《节约能源条例》中相关技术规定要求。通常配电变压器经济节能优化设计过程中，其计算投资回收年限应不超过5年，而其最大投资回收服役年限不得超过7年。 在配电变压器节能优化选型设计时，应根据建筑实际用电负荷需求，按照略高于配电变压器最佳负荷率来进行配电变压器容量选择， 通常应设置配电变压器负荷率在70%左右较为节能经济合理。在配电变压器型号选择过程中，应优选空载损耗、负载损耗等均较小的节能性变压器。如：对于容量均为315kva的10kv配电变压器而言，s13节能型配电变压器与常规s7配电变压器相比，其负责损

耗由s7的4812w有效降低到3638w；空载损耗则由771w降低到339w。在配电变压器优化选型设计中，优选三角形立体卷铁芯高效节能经济型配电变压器来代替常规插片式高能耗配电变压器，不仅可以有效提高建筑供配电系统的电能转换效率、 降低配电变压器的运行能耗， 同时还可以降低配电变压器空载电流延长配电变压器的综合使用寿命。 2.2供配电系统节能设计 2.2.1减少配电线路损耗

供配电系统的线路损耗指交流电流在传输线路的阻抗中产生的损耗。导线作为供配电系统中功率传输的载体，导线的选择不仅关系到供电系统的安全和经济运行，还影响传输损耗。传输系统的阻抗、电流大小，是影响线路损耗的两个主要因素。因此，在进行建筑线路设计时，可根据工程具体情况采用以下措施降低线路损耗。 （1）降低传输线路的电阻和电抗。比如可根据建筑用电负荷，选择合理的导线形式和截面，以电缆取代架空线路等，降低传输线路阻抗。

（2）在传输有功功率不变条件下，降低传输系统的电流，例如提高建筑传输线路电压等级，可有效地降低传输线路电流。 （3）改善传输系统的功率因数。通过提高传输系统的功率因数，在传输有功功率不变的条件下，降低传输系统的电流，进而减小线路损耗。

（4）合理设置建筑变配电所、配电箱等分配电能设备，尽量靠

近用电负荷中心，以降低供电半径；线路敷设满足施工技术的前提下，尽量走直线，以减少电线长度，减小无谓损耗的能量。 2.2.2 提高供配电系统的功率因数

功率因数提高后可以达到如下效果：减少线路的损耗；减少变压器的铜损，提高变压器的效率；减少了线路和变压器的的电压损失；可以增加发、配电设备的能力，节约设备投资。 改善提高功率因数的具体方法有：

（1）合理安排和调整工艺流程，改善建筑电气设备的运行状态。对异步电动机、电焊机，尽量使其负荷率大于50%，否则安装空载断电器、轻载节电器或采用调速运行方式等；条件允许时，可用同步电动机代替异步机或使其同步化；对变压器，使其负荷率在75%~85%之间，这些都可以达到提高其自然功率因数的目的。 （2）当自然功率因数仍达不到规范要求时，需采取人工补偿。 （3）10kv及以下无功功率宜在变压器低压侧集中补偿，且功率因数不宜低于0.9；高压侧用电设备和变压器的无功功率宜由高压电容器补偿，且功率因数不宜低于0.95。

（4）对距供电点较远、容量大、运行平稳且常使用的设备的无功功率宜单独就地补偿，其它的在变电所内集中补偿。 （5）在补偿方式上，经常性变化的无功功率宜采取自动补偿，其它稳定的基本无功功率宜采用手动补偿。 2.3 电动机节能设计

（1）电动机的选用。选用高效能的节能型电动机来替代高耗老

电机，比如y、yz、yzr系列高效节能电动机，其能效应符合现行国家标准《中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值》gb18613节能评价值的规定。

（2）减少电动机的损耗。采取各种切实可行的措施，减少电动机的各部分损耗，提高电动机的效率和功率因数。使电机工作在负荷率大于0.65的状态下，负荷率k低于0.3时，更换相应的电机，或采取定子绕组星——三角的运行方式。

（3）变化负荷的调节。对于负载不稳定并且变动范围较大的电机，比如风机、水泵等，可选用变级调速电机、安装变频器调速器和液力耦合器、晶闸管串级调速等方法。合理选型，使设备工作在高效区内，80%满载时电动机的运行效果最佳。 2.4 照明的节能设计

对于荧光灯、高强度气体放电灯等灯具型号优化选型设计时，其灯具效率应满足gb 50034-2004《建筑照明设计标准》中第3.3.2条中的相关技术要求，同时应严格控制照明系统方案的节能降耗技术指标。智能化自动化建筑照明控制系统的合理采用，是建筑照明系统工程节能降耗的主要技术措施，将智能自动化优化调控技术与建筑照明性能有机结合起来， 一方面可以大幅度提高建筑照明系统的照明质量水平， 提高建筑照明的人性化智能自动化服务水平；另一方面， 智能照明控制系统可以根据照明场所的温度、湿度、光照等条件，进行系统智能分析，从而制定高效节能经济的照明调控方案策略，使建筑照明系统调控更为精细合理，有效提高建筑照

明系统电能转换效率，充分利用自然光源，达到节能优化设计的目的。 三、结束语

综上所述，正确设计供配电系统，选用节能变压器、电动机等节能产品，更新改造高耗低效设备，改革高耗电工艺，实现供配电系统的用电设备的经济运行，以取得更高的社会效益和经济效益。 参考文献

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