恩北部灣大廈供配電節(jié)能建議

1、恩北部灣大廈供配電節(jié)能建議 摘要：針對(duì)辦公大樓各主要電氣設(shè)備實(shí)際運(yùn)行的能耗進(jìn)行分析，提出了改進(jìn)措施和方法建議。 關(guān)鍵詞：配電；節(jié)能 0 北部灣大廈供配電系統(tǒng)中的節(jié)能主要包括變壓器節(jié)能、配電節(jié)能、風(fēng)機(jī)水泵節(jié)能、照明設(shè)備及低壓電器節(jié)能等。本文就大廈現(xiàn)有電氣設(shè)備的節(jié)能運(yùn)行措施提出建議，希望對(duì)大廈的節(jié)電管理有些參考作用。 1變壓器節(jié)能運(yùn)行 1.1本項(xiàng)目配電主結(jié)線設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 變壓器原設(shè)計(jì)為scb10系列，在正式配電設(shè)計(jì)時(shí)要求電力設(shè)計(jì)院采用其升級(jí)版scb11系列，進(jìn)一步降低其空載、負(fù)載損耗及噪聲。共設(shè)計(jì)2臺(tái)1600kva、2臺(tái)1250kva變壓器，各變壓器低壓母線供電范圍（如圖一略）。1#和3#變、2#和4

2、#變分別通過(guò)電氣聯(lián)絡(luò)柜組成互為備用狀態(tài)，其中備用柴油發(fā)電機(jī)組通過(guò)自動(dòng)雙電源切換柜聯(lián)接在消防備用母線上。該設(shè)計(jì)方案在僅有一臺(tái)變壓器運(yùn)行或大廈失去外電情況下均能保證重要設(shè)備的正常供電，可靠性非常高。 1.2實(shí)際運(yùn)行分析 由于現(xiàn)行建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范使用需要系數(shù)法求取計(jì)算負(fù)荷，造成計(jì)算負(fù)荷無(wú)一例外的偏大很多，導(dǎo)致變壓器、主開(kāi)關(guān)、主母線、主干電纜及應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)容量也相應(yīng)增大，致使基本投資過(guò)大。本項(xiàng)目亦是基于上述原因，設(shè)計(jì)選取兩臺(tái)1250kva（額定電流1800a）變壓器作為空調(diào)設(shè)備專(zhuān)用，照明及動(dòng)力設(shè)備各用一臺(tái)1600kva（額定電流2300a）變壓器供電。在設(shè)備試運(yùn)行階段將空調(diào)、動(dòng)力、照明負(fù)荷基本上按正

3、常使用模式全部投運(yùn)，對(duì)運(yùn)行負(fù)荷進(jìn)行實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)：照明、動(dòng)力負(fù)荷電流不超過(guò)變壓器額定電流的10%（230a），變壓器低壓出口斷路器最小顯示值為100a，平時(shí)正常運(yùn)行基本上無(wú)負(fù)荷電流顯示，晚上或休息日更沒(méi)有負(fù)荷，變壓器長(zhǎng)期處于接近空載狀態(tài)；冷水空調(diào)機(jī)組及配套水泵負(fù)荷最大相總電流短時(shí)間為1000a，熱泵空調(diào)機(jī)組及配套水泵負(fù)荷最大相總電流則為500a。將制冷空調(diào)系統(tǒng)、照明負(fù)荷及制熱空調(diào)系統(tǒng)、動(dòng)力負(fù)荷切換為分別各由一臺(tái)1250kva變壓器供電，長(zhǎng)期運(yùn)行電流都沒(méi)有超過(guò)1200a，變壓器溫度不超過(guò)70，變壓器負(fù)載率在50%70%，屬最佳安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)。 1.3節(jié)能措施及效果分析 變壓器節(jié)能主要措施是降低其損耗

4、和提高運(yùn)行效率?；閭溆玫?#和3#變、2#和4#變只分別選擇投入兩臺(tái)變壓器運(yùn)行，即可滿(mǎn)足大廈正常負(fù)荷要求，定期切換停運(yùn)的另外兩臺(tái)變壓器，以免回潮氣候受潮（一般每半月切換一次）。根據(jù)廠家提供的技術(shù)參數(shù)，1250kva、1600kva變壓器的空載損耗分別為2.5kw、2.7kw，四臺(tái)變壓器全年節(jié)約電量：365*24*（2.5+2.7）=45552kwh，綜合電費(fèi)：0.9*45552=4.1萬(wàn)元?？鄢齼膳_(tái)變壓器負(fù)載損耗，保守估計(jì)節(jié)省電費(fèi)在2.0萬(wàn)元以上（計(jì)算略）。 2 配電節(jié)能 配電節(jié)能主要措施是減少線損。負(fù)荷電流在線路電阻上的功率損耗p=3i2r，基于前述計(jì)算負(fù)荷的需要系數(shù)法原因，電線電纜截面選

5、取都比實(shí)際運(yùn)行要求大一至二個(gè)等級(jí)。本項(xiàng)目電線電纜上萬(wàn)米，實(shí)際建設(shè)情況決定了變壓器室中心位置不可能處于負(fù)荷中心，供電半徑及樓層裝修實(shí)際決定了線路損耗和變壓器三相電流不平衡。根據(jù)規(guī)范要求，變壓器出口電流不平衡度不大于10%、干線及分支線路為不大于20%，中性線電流不超過(guò)25%，否則影響供電質(zhì)量并使線路損耗成倍增加。日常管理應(yīng)該高度重視各樓層照明負(fù)荷、空調(diào)末端負(fù)荷的三相電流平衡調(diào)整，實(shí)際上現(xiàn)場(chǎng)智能計(jì)量表計(jì)參數(shù)測(cè)量的全面性及遠(yuǎn)程抄表功能的使用，使得該項(xiàng)工作變得非常方便。 3風(fēng)機(jī)水泵節(jié)能 風(fēng)機(jī)水泵節(jié)能主要措施是調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和進(jìn)行合理的運(yùn)行方式組合。據(jù)大量文獻(xiàn)資料統(tǒng)計(jì)，中央空調(diào)占高層建筑能耗70%，空調(diào)

6、系統(tǒng)各水泵的耗電量約占空調(diào)系統(tǒng)總耗電量的2040%及以上。據(jù)某幾天實(shí)際測(cè)量（配電房都配備電子表計(jì)）空調(diào)系統(tǒng)總電流580a，其中主機(jī)320a、冷卻塔40a、冷凍水泵100a、冷卻水泵120a，配套水泵電流總和為 260a，占44.8%。采用變頻調(diào)速技術(shù)可使空調(diào)水系統(tǒng)工作在理想狀態(tài)，且節(jié)能效果突出（據(jù)資料統(tǒng)計(jì)高達(dá)30%以上）。節(jié)約低制冷負(fù)荷時(shí)配套水泵消耗的能量，具有重要意義。參考空調(diào)主機(jī)廠家提供的技術(shù)手冊(cè)，在滿(mǎn)足大廈制冷負(fù)荷前提下，適當(dāng)調(diào)整冷凍水進(jìn)出水溫差，可大大降低冷凍水泵能耗；引入樓控bas系統(tǒng)，根據(jù)冷負(fù)荷量調(diào)整冷凍機(jī)組及配套水泵的開(kāi)啟狀況實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制，都可達(dá)到節(jié)能目的。值得注意的是屋面六臺(tái)冷

7、卻塔風(fēng)扇電機(jī)的運(yùn)行方式控制，據(jù)實(shí)測(cè)總電流在40a左右，對(duì)應(yīng)功率應(yīng)該不小于25kw（水泵、風(fēng)機(jī)效率本來(lái)不高）?？梢愿鶕?jù)冷卻水進(jìn)出水溫度數(shù)值在空調(diào)冷凍機(jī)組開(kāi)機(jī)后延時(shí)啟動(dòng)或在運(yùn)行中自動(dòng)調(diào)扇電機(jī)組合狀態(tài)達(dá)到節(jié)能目的（可參考技術(shù)手冊(cè)），同時(shí)測(cè)量線路末端壓降并適當(dāng)進(jìn)行無(wú)功就地補(bǔ)償以提高風(fēng)機(jī)功率因數(shù)，降低線路損耗。 4 照明設(shè)備及低壓電器節(jié)能 4.1測(cè)量結(jié)果分析 照明能耗約占整個(gè)電力消耗的20%，本文僅對(duì)已經(jīng)按照裝修設(shè)計(jì)施工并投運(yùn)的照明、低壓電器進(jìn)行節(jié)能分析。借助于現(xiàn)場(chǎng)安裝的智能表計(jì)，對(duì)大廈多處樓層的照明、空調(diào)回路各電力參數(shù)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)盤(pán)管負(fù)荷的功率因數(shù)都在0.95及以上（對(duì)應(yīng)變壓器母線為0.

8、96），電流諧波在4%以下，電壓225v（開(kāi)啟交流變頻新風(fēng)機(jī)組，諧波參數(shù)稍有變壞）。究其原因，盤(pán)管風(fēng)機(jī)為電容運(yùn)轉(zhuǎn)專(zhuān)用單相異步電機(jī)，設(shè)備本身對(duì)無(wú)功功率具備良好的末端就地補(bǔ)償作用。照明回路電壓220v，電流諧波最大為16%，功率因數(shù)最低相在0.70.8之間，對(duì)應(yīng)變壓器母線為0.93，說(shuō)明線路、燈具無(wú)功損耗大（注：0.9以下的功率因數(shù)需繳納功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)，0.7對(duì)應(yīng)增收10%電費(fèi)、0.8對(duì)應(yīng)增收5%電費(fèi)、0.951.0減收0.75%電費(fèi)）。據(jù)統(tǒng)計(jì)本項(xiàng)目供電局月電費(fèi)清單，功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)在減收返還8001200元之間，說(shuō)明變壓器低壓母線的無(wú)功集中補(bǔ)償非常重要。分析照明回路燈具的構(gòu)成，電感鎮(zhèn)流式熒光燈

9、功率因數(shù)基本上在0.7及以下；其他電子鎮(zhèn)流器、電子變壓器雖產(chǎn)品號(hào)稱(chēng)高功率因數(shù)，但因其簡(jiǎn)單的電子線路工作原理及元器件的選擇決定了其功率因數(shù)不可能達(dá)到0.900.95，且元器件自身能耗也不容忽視（一般都大于3至5w）。由于大量低功率因數(shù)電感性負(fù)載的存在，產(chǎn)生滯后的無(wú)功電流，在整個(gè)照明線路中增加了功耗，壓降增加。大量功率開(kāi)關(guān)管工作產(chǎn)生的高次諧波對(duì)電網(wǎng)的危害早已引起重視，選擇優(yōu)良的電子鎮(zhèn)流器產(chǎn)品尤為重要。 4.2產(chǎn)品電子線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單分析 目前市場(chǎng)上電子鎮(zhèn)流器、電子變壓器的內(nèi)部開(kāi)關(guān)電源線路，大部分都沒(méi)有功率因數(shù)校正電路、電源進(jìn)線濾波器及熱啟動(dòng)功能。一般直接采用電容濾波單相橋式不控整流電路作為輸入部分，甚

10、至整流濾波電容仍然采用兩只耐壓250v/4.7微法的電解電容串聯(lián)的方式，容量大大偏小根本不能滿(mǎn)足濾波要求，且非常容易因過(guò)壓燒毀。實(shí)際上照明工程中使用的上述光源用電附件的線路結(jié)構(gòu)及產(chǎn)品質(zhì)量的現(xiàn)狀，根本不可能與其他行業(yè)用開(kāi)關(guān)電源相提并論，導(dǎo)致電源產(chǎn)品自身過(guò)早燒毀或光源損壞（冷啟動(dòng)），維護(hù)成本高。 4.3幾點(diǎn)建議 4.3.1選擇具有功率因數(shù)校正功能的電子鎮(zhèn)流器和電子變壓器、選擇具有補(bǔ)償電容器的電感鎮(zhèn)流器（非晶材料電感磁芯）、在樓層照明配電箱安裝電容器就地補(bǔ)償無(wú)功功率，以期提高整個(gè)照明電路的功率因數(shù)并使變壓器母線側(cè)功率因數(shù)維持在0.95及以上，減收返還更多的功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)。 4.3.2調(diào)整各樓層照明負(fù)荷三相電流的平衡度； 4.3.3在滿(mǎn)足照度前提下，改正燈具控制方式，采取分區(qū)控制