中发建筑技术集团有限公司 天津市 300000
摘要:近年来,我国对电能的需求不断增加,供配电工程建设越来越多。电力系统是促进我国社会经济不断发展的重要系统之一,电力系统消耗能源的速度逐渐增大,这对生态系统造成了一定的破坏,因此,在供配电设计中加强对节能方法的研究十分必要,要从综合的角度考虑供配电设计中节能方法的研究。
关键词:电力系统;供配电设计;节能方法
引言
在工厂的供电系统当中,主要就是把电力系统里面的电能降压,然后再分配其到各个不同的厂房或者车间当中去。供电系统主要由工厂的总降压变电所,高压配电线路,车间变电所,低压配电线路和及用电的设备所组成。本文主要按照某电厂的补水站其具体的负荷数量及性质,来讨论补水站的特点以及周边环境,并且对补水站的电力电缆进行一定的选择以及敷设设计。
1与建筑本身特点相匹配
供电系统是建筑内电气相关设备正常运转的基础,也是实现建筑实用功能的前提,因此受到建筑本身特点的影响。当代建筑的规模较大,尤其是现代小区、商业区、工程等,在建设时普遍遵循扩大土地利用效率的原则,主张设计建设高层、超高层、地下多层、功能多样化叠加的建筑物,同时考虑到建筑内部各种电气设备和附属用电需求,导致整个建筑内部的供电系统更加复杂。在供电系统设计中,需要考虑到整个供电网络的布局、专用线路的合理规划等方面,针对异形建筑结构和组合式电气设备,还要考虑供电系统的稳定性设计等。现代建筑中的消防、电梯、通风、增压供水等系统多使用大功率耗电设备,且用电频率较高,运行时间较长,为供电线路带来了较大的负荷,在设计时需要考虑到线路载荷能力和故障发生概率,对供电系统关键位置进行处理,确保整个建筑辅助功能的正常实现。
2配电系统中节能技术的方法和措施
2.1选择科学合理的电气设备
整个供配电系统当中的众多电气设备的总量是非常庞大的,在整个供配电系统当中的众多电气设备运行时,所消耗的电能是无法忽视的。基于这种情况,选择科学合理的电气设备就显得十分重要,选择科学合理的电气设备是供配电系统中节能降耗设计当中非常重要的一个环节。在供配电系统当中,由于电动机变压器等设备具有电感性,也就是说,当电动机和变压器通电后会产生滞后的无功电流,这些电流会经过高低压线路传输到其他的用电设备的末端,因此,这就导致线路的电能损耗很多。由于出现了这种状况,设计人员一定要根据这种状况来通过合理的设计降低电能的损耗。在保证功率条件的情况下,选择变压器的容量和合适的电动机,真正的做到节能。
2.2高压供电系统
在大规模建筑中,可能涉及大型的生活和生产用电设备,必须要使用到高负荷的供电系统,10kV以上的用电也相对常见,应当在设计时合理考虑整个供电网络的负荷特性和供电成本,选择适合的供电方案。当前已经开发出了三种供配电模式,即单侧双回路供电模式、环形双回路供电模式和双侧双回路供电模式,其中环形双回路供配电模式的供配电可靠性最高,但是这种供配电模式系统的建设成本也最高,而双侧双回路供电模式的可靠性居中,单侧双回路供电模式的系统建设成本最低,它的供配电可靠性也最低。高压供电系统中的接线以具体供电方案为依据,且电源使用数量和分布点对于接线和布线走向有直接影响,并且当前建筑内部结构和功能复杂,在接线布线时需要规避一些细节问题,所以难以采取最简单的方式,从而增加了设计难度。其中主线作为供电系统中最重要的线路,一般也是长度最长的线路,应采取分段处理,每段主线间设置开关,以便于后期维护和管理,同时降低建设时的线路施工风险,在局部供电网路故障后,可以快速查找对应的母线段,并断开开关进行快速维修,但建设过程较为复杂,建设成本相对较高。
2.3电线电缆的截面选择计算的基本条件
发热条件导线以及电缆在通过正常的最大负荷电流,也就是计算电流的时候所产生的一种发热温度,不能够超过较正常运行时候的最高允许的温度。其次就是电压损耗条件导线以及电缆,在能够通过正常的最大负荷电流,也就是计算电流的时候所产生的一种电压损耗,不能够超过在正常运行时候所允许的电压损耗。对工厂内比较短的高压线路,可以不进行电压损耗的校验。再次就是经济电流密度,电压高压线路以及电压的具体标准,但是距离比较长的电流比较大的线路其导线及电缆的截面需要根据经济电流的密度来做出选择。以便让线路的年运行费用能够尽量支出最小,按照经济电流的密度所选择的截面可以称为经济截面。工厂当中的10kV以及以下的电路,一般不能够根据经济电流的密度来进行选择。再次就是机械强度导线的截面不应该小于其最小的允许截面。不仅如此,要能够满足短路稳定的条件,对电缆不用校验其机械强度主要包括有短路的动稳定度,但是需要校验其短路的热稳定度母线,则必须要能够校验短路时的动热的稳定度。对绝缘导线以及电缆还需要能够尽量满足工作电压的一些要求。按照设计经验可以知道,一般在10kV以及之下的高压线路还有低压动力线路,通常都要能够根据发热条件来选择相应的截面,之后再校验电压损耗以及机械强度。低压照明线路因为对电压水平的要求比较高,所以通常要先能够根据允许的电压损耗来进行选择。之后再校验发热的条件以及机械强度对长距离比较大的电流线路,还有25kV之上的高压线路,可以先根据经济电流的密度来确定经济截面,之后再对其他条件进行校验。
2.4配电变压器
住宅区域进行供配电系统方案设计时,要利用密封性能良好的油浸变压设备和干式变压设备,具体选型要结合实际情况。配电系统设计要遵循环保、可靠、便于维护的原则,对于高层楼体、地下室以及有特殊防火要求的场所,要应用干式变压设备。具体的配电变压装置额定参数需参照国家规定。
2.5照明设备的节能措施
除了上述所提到的关注点,笔者认为,对照明设备的选择还需要进一步加大监管力度,由于照明设备在电力系统的建设中扮演着重要的角色,因此要在实现节能减排的基础上,注意视觉感观方面的需求,在设计阶段就将照明设备的能源损耗因素考虑进去并进行设计处理,降低后续照明质量对节能减排效果带来的影响,在照明设计方面,设计人员可将自然资源的再次利用思路考虑进去,如何将自然光形成无损耗的节能照明效果,这是照明节能设计的基本思路,在加上考虑到建筑物的光线效果,进一步促进自然光和照明设备之间的相互合作效果,利用自然资源来减少照明设备所带来的损耗率,另一方面,设计人员还可以考虑将照明设备设计为多种灯光的自动调节效果,加入节能开关与多种灯光调控功能,既满足照明实际需求,同时实现节能减排的目标。
结语
综上所述,随着社会经济的持续发展,各类建筑逐渐成为地区发展的标志,同时也是现代经济不可或缺的设施。建筑综合设计的合理性关系到建筑综合价值的实现,其中供电系统作为建筑功能的关键组成,理应受到足够的重视。相关设计单位和人员应当立足于市场需求,不断总结经验,并做好专业技术能力的研究,以实用、可靠为根本,不断探索如何优化建筑供电系统设计。
参考文献:
[1]罗怡婷,邢建春.建筑直流供电系统综述[J].建设科技,2020(15).
[2]穆柏荣.高层建筑配电系统中用电安全设计分析[J].通信电源技术,2018(12).
[3]易松林.关于高层建筑电气设计要点的研究[J].建材与装饰,2019(32).
[4]王胜辉,刘畅,牛成玉,杨芳,梁东森.基于大数据的电力变压器智能在线监测方法[J].中国科技信息,2018(22):45+47.