電氣節(jié)能設(shè)計要點解讀

Key

pointsof

electric

energy-saving

design《民用建筑電氣設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB

51348-2019電氣節(jié)能設(shè)計要點解

讀BHTalk版權(quán)所有

一般規(guī)定供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計電氣照明的節(jié)能設(shè)計動力裝置的節(jié)能設(shè)計建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計其他24

建筑電氣節(jié)能6條8條8條5條9條2條共計：38條16%21%21%13%24%5%24

章各節(jié)比例1 2 3 4 5 6BHTalk版權(quán)所有24.1.2

民用建筑電氣節(jié)能設(shè)計應(yīng)在滿足建筑功能要求的前提下，通過合理的系統(tǒng)設(shè)計、設(shè)備配置、控制與管理，減少能源和資源消耗，提高能源利用率。目前社會上存在著降低建筑電氣功能來實現(xiàn)節(jié)能的現(xiàn)象，這樣的節(jié)能沒有實際意義。系統(tǒng)設(shè)計是節(jié)能的重要措施之一，例如較大容量的季節(jié)性負(fù)荷、臨時性負(fù)荷等的系統(tǒng)設(shè)計不應(yīng)該納入永久系統(tǒng)中，而應(yīng)該自成系統(tǒng)，不用時可以方便切除。選擇節(jié)能型的電氣設(shè)備控制系統(tǒng)將節(jié)能作為主要目標(biāo)之一我們的管理相對落后1、總體要求BHTalk版權(quán)所有以體育建筑為代表的建筑類型對供配電系統(tǒng)設(shè)計最為敏感！BHTalk版權(quán)所有Pk（W）節(jié)能設(shè)備配置——以變壓器為例500040003000200010000BHTalk變壓器容量（kVA）Po（W）100 125 160 200 250 315 400 500 630 630 800 1000 1250 1600 2000 2500變壓器容量（kVA）負(fù)載損耗比較（紅色為SCB13系列，藍色為SCB10系列）20000150001000050000100 125 160 200 250 315 400 500 630 630 800 1000 1250 1600 2000 2500SCB變壓器空載損耗比較（紫色為13系列，綠色為12系列，紅色為SCB11系列，藍色為10系列）《三相配電變壓器能效限定值及能效等級》

GB20052-2013BHTalk版權(quán)所有干式電工鋼帶配電變壓器型號實際值（kW）標(biāo)準(zhǔn)值（kW）申報單位空載損耗負(fù)載損耗空載損耗負(fù)載損耗SCB13-5000.7564.1870.8354.39河南森源SCB13-20002.06312.7142.19513.005SCB-8000.9896.0271.0956.265天津特變電工SCB-4000.7013.50.8354.705河南天力SCB-12501.4618.6311.5058.72SCB13-20001.96111.322.19513.005吉林至誠電氣SGB-RL-

6300.865.630.9355.76海鴻電氣SGB-RL-12501.3998.7591.5059.335SGB-RL-25002.43916.3272.5916.605SCB12-6300.8995.1890.9355.365衢州杭甬SCB12-12501.4778.4631.5058.72SJCB13-5000.8324.6540.8354.705江蘇大航SJCB13-10000.9637.6711.2757.885SJCB13-20001.77513.9242.19514.005注1、標(biāo)準(zhǔn)值為GB

20052-2013《三相配電變壓器能效限定值及能效等級》

1

級能效標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)；2、表中變壓器的額定電壓為10kV；3、表中變壓器能效等級均為1級能效；4、表中變壓器的連接組標(biāo)號均為Dyn11。國家推薦的1級能效變壓器技術(shù)參數(shù)表“國家工業(yè)節(jié)能技術(shù)裝備推薦目錄（2020）”正式公布，其中干式變壓器類共有7個廠家14個型號的1級能效變壓器位列其中，變壓器自身損耗（空載損耗、負(fù)載損耗）均低于國家標(biāo)準(zhǔn)GB

20052-2013《三相配電變壓器能效限定值及能效等級》

1

級能效指標(biāo)的要求。版權(quán)所有新標(biāo)準(zhǔn)代替GB

24790-2009《電力變壓器能效限定值及能效等級》和GB

20052-2013《三相配電變壓器能效限定值及能效等級》，將兩者合并成為新版的GB

20052-2020，與民用建筑有關(guān)的主要變化如下：取消了配電變壓器節(jié)能評價值和電力變壓器節(jié)能評價值和目標(biāo)能效限定值；提高了10kV配電變壓器的空載損耗或負(fù)載損耗指標(biāo)；增加了非晶合金配電變壓器能效限定值。新標(biāo)準(zhǔn)于2021年6月1日實施，

10kV配電變壓器的空載損耗或負(fù)載損耗指標(biāo)基本提高一個等級！BHTalk版權(quán)所有BHTalk變壓器類型立體三角形鐵芯平面疊鐵芯節(jié)能、節(jié)材工藝系數(shù)1.01～1.051.05～1.15鐵芯重量減少約1/4磁路三相磁路無接縫磁路中接縫形成的空氣隙加大了磁阻磁力線與鐵心材料易磁化方向完全一致鐵心角部內(nèi)磁力線與鐵心材料易磁化方向存在夾角退火工藝，完全恢復(fù)硅鋼磁性能采取沖裁、疊片、拆、插鐵軛等工序，受毛刺、接縫處理等工藝水平影響低損耗空載電流平均下降約74%滿足標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載損耗平均下降約10%空載電流平均下降約74%綠色環(huán)保噪音比疊鐵心變壓器降低10～25dB周邊電磁場周圍的雜散磁場空間漏磁小，僅為傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)變壓器的一半環(huán)保材料生產(chǎn)工序簡單，大部分材料采用可再生材料，

線圈可分解回收處理，不會對環(huán)境造成危害不易回收三防防火絕緣紙耐熱阻燃，不會釋放出有害氣體?？扇嘉镏亓勘葮渲^緣干式變壓器可燃物重量少約85.4%防爆非包封結(jié)構(gòu)，不會發(fā)生爆炸防潮、耐污采用杜邦NOMEX?紙和聚酰亞胺薄膜繞包導(dǎo)線，整體VPI浸漆工藝，使得漆與導(dǎo)線、導(dǎo)線絕緣成為一體，防潮性能優(yōu)越。其他耐候性混合絕緣系統(tǒng)，整體浸漆工藝，在高寒及溫差大的運行環(huán)境下，線圈不龜裂。受溫度影響大，存在龜裂現(xiàn)象重量輕比SCB-NX1平均輕約34%，比SCB11平均輕約37%體積小比SCB-NX1平均小約0.67m3，比SCB11平均小約1.1m3。變壓器類型立體三角形鐵芯平面疊鐵芯三相絕對三個心柱的磁路長度一致，且A-C磁路比A-B、B-C的磁路長平衡最短鐵心由不同規(guī)格、不同形狀的單鐵心連續(xù)地卷繞而成，鐵心堅固，且三相受力均勻?qū)ΨQ；片疊置而成，片與片之間沒有可靠連接，尤其上鐵軛在生產(chǎn)過程中經(jīng)過拆插，當(dāng)變壓器受到?jīng)_擊抗短路能時，上鐵軛容易沖散力圓形同心式線圈，輻向受力均非圓形同心式線圈，各點受力不勻一致夾件為三角形焊接成一體的框夾件為獨立的長形結(jié)構(gòu)件，整體架結(jié)構(gòu)，整體強度高穩(wěn)定性差；夾件跨度大，易變形安全三相線圈壓緊情況一致B相線圈壓緊情況較差可靠圓形線圈，氣道均勻非圓形同心式線圈，各點受力不溫度場分一致布線圈為餅式結(jié)構(gòu)，散熱面積大線圈被環(huán)氧樹脂包封，散熱效果差混合主絕緣，采用VPI設(shè)備和局放真空壓力浸漬技術(shù)，鐵心無尖局放小于10PC角，局放小于5PC絕緣等級為R級（C級），最高允許溫度為220℃；采用餅過載能力式線圈結(jié)構(gòu)，散熱能力強。過絕緣等級低于R級，過載能力弱載能力強，自然冷卻方式下可長期承受110%負(fù)載安全運行。同規(guī)格售價低5%~10%注：1、表中均以10kV配電變壓器為例；2、損耗是與GB/T10228-2015參數(shù)對比；版權(quán)所有BHTalk建筑類型限定值（VA/m2）節(jié)能值（VA/m2）備注辦公11070對應(yīng)一類和二類辦公建筑商業(yè)170110對應(yīng)大型商店建筑旅館12580對應(yīng)三星級及以上旅館24.1.4

本規(guī)范采用變壓器容量指標(biāo)作為建筑電氣節(jié)能設(shè)計的評價指標(biāo)，建筑電氣的設(shè)計應(yīng)符合表24.1.4中限定值的要求。表24.1.4 變壓器容量指標(biāo)注：1

商業(yè)綜合體應(yīng)按照各建筑類型的建筑面積比例進行核實、評價；2

建筑物中包含數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心部分應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范的規(guī)定。表24.1.4根據(jù)廣州、北京、上海等地203座建筑物實際運行數(shù)據(jù)經(jīng)過分析、梳理，結(jié)合“Low-voltageelectricalinstallations Part8-1：Energyefficiency”IEC

60364-8-1

Ed

1.0相關(guān)規(guī)定，計算、編制而成。本評價指標(biāo)是用于評價建筑電氣設(shè)計是否節(jié)能的指標(biāo)，不是設(shè)計指標(biāo)。當(dāng)建筑電氣設(shè)計符合表24.1.4中節(jié)能值要求時，可認(rèn)定為建筑電氣設(shè)計是節(jié)能設(shè)計。2、變壓器容量指標(biāo)版權(quán)所有測量數(shù)據(jù)的主要城市系統(tǒng)性、全區(qū)域、全覆蓋的測試和研究！域 氣候特點 電氣負(fù)荷特最冷月平均溫度0℃至-10℃，累年日平均

冬季絕大部分由市溫度穩(wěn)定低于或等于5℃的日數(shù)為90天至

供暖，少部分自備冷區(qū) 145天。其氣候特點是夏季炎熱，冬季寒

備，不會出現(xiàn)冬季冷，當(dāng)溫度低于5℃以下時，如沒有供暖

峰；夏季由空調(diào)制設(shè)施，室內(nèi)溫度較低、舒適度較差。

出現(xiàn)夏季用電高累年日平均溫度穩(wěn)定低于或等于5℃的日數(shù)為60天至89天，以及累年日平均溫度穩(wěn)

該地區(qū)冬季沒有市定低于或等于5℃的日數(shù)不足60天，但累

供暖，一般采用空熱 年日平均溫度穩(wěn)定低于或等于8℃的日數(shù)

熱設(shè)備取暖，會出冷

大于或等于75天。其氣候特點是夏季酷熱，

用電高峰；該地區(qū)區(qū)冬季濕冷，空氣濕度較大，當(dāng)室外溫度

熱，由空調(diào)制冷，5℃以下時，如沒有供暖設(shè)施，室內(nèi)溫度

夏季用電高峰低、舒適度差。最冷月平均溫度大于10℃，最熱月平均溫

該地區(qū)冬季較溫暖熱

度25℃至29℃，累年日平均溫度大于25℃

供暖，冬季不會出暖

的日數(shù)為100天至200天。其氣候特點是夏

高峰；夏季酷熱，區(qū)

季酷熱，冬季溫暖，空氣濕度較大，必須

持續(xù)時間較長，采城市區(qū)點北京寒地政集中采暖設(shè)用電高冷，會峰。上海夏冬地政集中調(diào)、電現(xiàn)冬季夏季酷會出現(xiàn)。廣州夏冬地考慮夏季防熱措施，一般不需要冬季保暖。，無需現(xiàn)用電且夏季用空調(diào)制冷，會出現(xiàn)夏季用電高峰。注：1

采集的數(shù)據(jù)沒有包括嚴(yán)寒地區(qū)和溫和地區(qū)；2

所采集的數(shù)據(jù)是連續(xù)運行30min的平均最大值。BHTalk版權(quán)所有除少數(shù)離散數(shù)據(jù)外，辦公建筑最大實際運行的負(fù)荷密度大多在20~40W/m2。政府辦公、商用寫字樓的最大負(fù)荷密度差別不大。地區(qū)差別不大。除少數(shù)離散數(shù)據(jù)外，商業(yè)建筑最大實際運行的負(fù)荷密度大多在20~60W/m2，少數(shù)在60~80W/m2。百貨、超市等商業(yè)建筑的最大負(fù)荷密度差別不大，與建筑物的檔次有關(guān)。地區(qū)差別不大。除少數(shù)離散數(shù)據(jù)外，酒店建筑最大實際運行的負(fù)荷密度大多在20~60W/m2。BHTalk高等級酒店、經(jīng)濟型酒店的最大負(fù)荷密度有一定的差別。地區(qū)差別不大。版權(quán)所有24.2.2

變電所宜設(shè)在負(fù)荷中心或大功率的用電設(shè)備處，縮短供電半徑，并符合下列規(guī)定：2

負(fù)荷中心應(yīng)按下式計算。（24.2.2）式中：（xb,

yb,

zb）——負(fù)荷中心坐標(biāo)；（xi,

yi,zi）——各用電設(shè)備的坐標(biāo)；EACi

——各用電設(shè)備估算的年電能消耗量（kWh）或計算負(fù)荷（kW）。舉例：Coordinatesofthebarycentre:(xb,

yb)=((1,1)x80+(9,9)x80+(20,5)x

320)/(80+80+320)=(15,

5)BHTalk3、負(fù)荷中心BHTalk版權(quán)所有P1(x1,y1)P5(x5,y5)S(x,y)P4(x4,y4)66

6P

(x

,y

)xyP2(x2,y2)P3(x3,y3)l1l5l6l4l2l3負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心負(fù)荷中心到各負(fù)荷點的實際路由P1(x1,y1)P5'(x5',y5')S(x,y)P4(x4,y4)P6(x6,y6)xy22

2P

(x

,y

)l1'l5'l6'l4'l2'P3(x3,y3)P1'(x1',y1')P5(x5,y5)P6'(x6',y6')P4'(x4',y4')P2'(x2',y2')P3'(x3',y3')l3'負(fù)荷點等效坐標(biāo)位置P1(x1,y1)P5'(x5',y5')P4(x4,y4)P6(x6,y6)xyP2(x2,y2)l1'l5'6l

'l4'l2'l3'P3(x3,y3)

S(x,y)P1'(x1',y1')P5(x5,y5)P6'(x6',y6')P4'(x4',y4')2 2 2P

'(x

',y

')P3'(x3',y3')S’(x’,y’)負(fù)荷中心的位置圖BHTalk版權(quán)所有工程應(yīng)用詳見《建筑電氣》2012年12期BHTalk版權(quán)所有1#、2#，容量22800kVA，設(shè)在B2F，供電B5F~6F，半徑約80m3#，容量4100kVA，設(shè)在10F，供電7F~17F半徑約50m4#，容量3450kVA，設(shè)在25F，供電18F~32F，半徑約50m5#，容量4100kVA，設(shè)在39F，供電33F~45F，半徑約80m6#，容量4200kVA，設(shè)在52F，供電46F~61F，半徑約60m9#，容量3200kVA，設(shè)在97F，供電91~103F，半徑約50m8#，容量4200kVA，設(shè)在81F，供電75~90F，半徑約60m7#，容量3600kVA，設(shè)在68F，供電62~74F，半徑約50m10#，容量2850kVA，設(shè)在111F，供電104~116F，半徑約50m共計：55500KVABHTalk版權(quán)所有24.2.4

變壓器的選擇除應(yīng)符合本規(guī)范第24.1.4條規(guī)定外，還應(yīng)使變壓器工作在經(jīng)濟運行范圍內(nèi)?！咀⑨尅縄EC

60364-8-1

Ed

1.0

Low

voltage

electrical

installation

Part

8-1：Energy

efficiency認(rèn)為，當(dāng)變壓器的銅損等于鐵損時，變壓器效率最高，此時變壓器的負(fù)載系數(shù)宜為50%～75%。《電力變壓器經(jīng)濟運行》GB/T13462規(guī)定，對雙繞組變壓器而言，變壓器最佳經(jīng)濟運行區(qū)間為1.33βJZ

～20.75。其中βJZ為變壓器綜合功率經(jīng)濟負(fù)載系數(shù)。4、變壓器經(jīng)濟運行雙繞組變壓器綜合功率運行區(qū)間版權(quán)所有BHTalk注：1、按《電力變壓器經(jīng)濟運行》GB/T

13462計算變壓器最佳負(fù)荷率β

JZ

；2、10系列為GB20052-2013標(biāo)準(zhǔn)三級能效，12系列為GB20052-2013二級能效，13系列為GB20052-2013一級能效，14系列GB20052-2020容量(kVA)電壓(kV)聯(lián)結(jié)組PO（W）PK(120℃)(W)UK(120℃)損耗比最佳負(fù)荷率βJZ高壓低壓10系12系13系14系10系12系13系14系10系12系13系14系10系12系13系14系10066.310±2×2.5%±5%0.4D,yn11或Y,yn040032029023015701570141514154%3.9254.90634.87936.152250.48%45.15%45.27%40.32%12547037534027018501850166516653.93624.93334.89716.166750.40%45.02%45.19%40.27%16054043038531021302130191519153.94444.95354.9746.177450.35%44.93%44.84%40.23%20062049544536025302530227522754.08065.11115.11246.319449.50%44.23%44.23%39.78%25072057551541527602760248524853.83334.84.82525.98851.08%45.64%45.52%40.87%31588070563551034703470312531253.94324.9224.92126.127550.36%45.07%45.08%40.40%40098078570557039903990359035904.07145.08285.09226.298249.56%44.36%44.31%39.85%500116093083567048804880439043904.20695.24735.25756.552248.75%43.65%43.61%39.07%6301340107096577558805880529052904.38815.49535.48196.825847.74%42.66%42.71%38.28%6301300104093575059605960536553656%4.58465.73085.7387.153346.70%41.77%41.75%37.39%80015201215109587569606960626562654.57895.72845.72157.1646.73%41.78%41.81%37.37%1000177014151275102081308130731573154.59325.74565.73737.171646.66%41.72%41.75%37.34%1250209016701505120596909690872087204.63645.80245.7947.236546.44%41.51%41.54%37.17%16002450196017651415117301173010555105554.78785.98475.98027.459345.70%40.88%40.89%36.61%20003050240021951760144501445013005130054.73776.02085.92487.389245.94%40.75%41.08%36.79%25003600288025902080171701717015445154454.76945.96185.96337.425545.79%40.96%40.95%36.70%以SC(B)10~14系列配電變壓器為例，經(jīng)過計算，變壓器最佳負(fù)荷率βJZ如下表所示。表24.2.4

配電變壓器最佳負(fù)荷率版權(quán)所有0.0060.0050.0040.0030.0020.0010.000最佳負(fù)荷率βJZ500最佳負(fù)荷率βm

10系1000最佳負(fù)荷率βm

12系1500 2000最佳負(fù)荷率βm

13系2500

3000最佳負(fù)荷率βm

14系BHTalk版權(quán)所有容量(kVA)最佳負(fù)荷率βJZ經(jīng)濟運行區(qū)間的負(fù)荷率最佳經(jīng)濟運行區(qū)間的負(fù)荷率10系12系13系14系上限值：100%上限值：75%下限值下限值10系12系13系14系10系12系13系14系10050.48%45.15%45.27%40.32%25.48%20.39%20.49%16.26%33.89%27.11%27.26%21.62%12550.40%45.02%45.19%40.27%25.41%20.27%20.42%16.22%33.79%26.96%27.16%21.57%16050.35%44.93%44.84%40.23%25.35%20.19%20.10%16.18%33.72%26.85%26.74%21.53%20049.50%44.23%44.23%39.78%24.51%19.56%19.56%15.82%32.59%26.02%26.02%21.05%25051.08%45.64%45.52%40.87%26.09%20.83%20.72%16.70%34.70%27.70%27.56%22.22%31550.36%45.07%45.08%40.40%25.36%20.31%20.32%16.32%33.73%27.02%27.03%21.71%40049.56%44.36%44.31%39.85%24.56%19.68%19.64%15.88%32.67%26.17%26.12%21.12%50048.75%43.65%43.61%39.07%23.77%19.05%19.02%15.26%31.61%25.34%25.30%20.30%63047.74%42.66%42.71%38.28%22.79%18.20%18.24%14.65%30.31%24.20%24.26%19.49%63046.70%41.77%41.75%37.39%21.81%17.45%17.43%13.98%29.01%23.20%23.18%18.59%80046.73%41.78%41.81%37.37%21.84%17.46%17.48%13.97%29.05%23.22%23.25%18.57%100046.66%41.72%41.75%37.34%21.77%17.41%17.43%13.94%28.96%23.15%23.18%18.54%125046.44%41.51%41.54%37.17%21.57%17.23%17.26%13.82%28.69%22.92%22.95%18.38%160045.70%40.88%40.89%36.61%20.89%16.71%16.72%13.40%27.78%22.23%22.24%17.83%200045.94%40.75%41.08%36.79%21.11%16.61%16.88%13.54%28.07%22.09%22.45%18.00%250045.79%40.96%40.95%36.70%20.97%16.78%16.77%13.47%27.89%22.31%22.30%17.91%βJZ按下式計算：其中，Poz——綜合功率空載損耗，kW；Pkz——綜合功率負(fù)載損耗，kW；KT——負(fù)載波動損耗系數(shù)。變壓器最佳經(jīng)濟運行區(qū)間負(fù)載率修訂為：βJZ~75%。BHTalk版權(quán)所有24.3.3

光源的選擇應(yīng)符合下列規(guī)定：2

一般照明在滿足照度均勻度的前提下，宜選擇單燈功率較大、光效較高的光源；在滿足識別顏色要求的前提下，宜選擇適宜色度參數(shù)的光源；6辦公室、臥室、營業(yè)廳等有人長期停留的場所，當(dāng)選用LED燈時，其相關(guān)色溫不應(yīng)高于4000K。5、綠色照明、健康照明綠色照明分為一星級、二星級、三星級三個等級?？刂祈検欠穸?，

且每類指標(biāo)的評分項得分不應(yīng)小于40分。三個等級的最低總得分分別為50分、60分、80分。BHTalk版權(quán)所有表24.3.3某品牌磨砂球泡主要參數(shù)一覽表

同類型、同系列單燈功率大的光源光效比功率小的光源要高。同類型、同系列的光源，高色溫、高顯色性的光源其光效比標(biāo)準(zhǔn)色溫和顯色性的要低，LED燈尤為明顯。0.020.040.060.080.0100.0120.012345光效（lm/W）光效與額定功率額定功率（W）4.56.88.510.5型號額定功率（W）光通量（lm）相關(guān)色溫（K）一般顯色指數(shù)壽命（h）光效（lm/W）高低色溫光效增加率標(biāo)稱功率（W）顯色指數(shù)燈泡尺寸（mm）光通量（lm）色溫（K）光效（lm/W）3≥80?50*89270300090.033005800100.0CLA404.53502700801500077.88.57%5?55*100450300090.0CLA404.53806500801500084.455005800100.0CLA606.86002700801500088.210.00%9?60*112810300090.0CLA606.86606500801500097.199005800100.0CLA708.58062700801500094.86.70%12?65*1291080300090.0CLA708.586065008015000101.21212005800100.0CLA10010.5106027008015000101.06.60%15?70*1291350300090.0CLA10010.5113065008015000107.61515005800100.0CLA12513133527008015000102.74.87%注：數(shù)據(jù)來源