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城市軌道交通供電系統(tǒng)設計方案不僅影響著城市軌道交通工程建設投資大小,而且還影響著城市軌道交通建成運營后是否節(jié)能、安全可靠,管理是否方便和運營成本的高低等。為保證城市軌道交通供電系統(tǒng)的節(jié)能運行,應著重從以下幾方面進行考慮。
1、外部電源供電方式選擇
對于一條具體的城市軌道交通線路而言,其用電負荷呈線狀分布。對于此種負荷分布情況,國內外各城市對其的供電方式通常有三種,即集中、分散和混合供電方式,無論采用何種供電方式均不能影響城市電網的正常運行。
集中供電方式具有電壓等級高、電源可靠性高、供電質量好、要求城市電網提供的電源點少、城市電網的改造工程量少、進線數(shù)量少、城市軌道交通供電系統(tǒng)自成體系、獨立性強、運營維護和調度管理方便等特點,不僅能有效減少進線電源回路的電能損耗,而且能有效地降低運營成本。
分散供電方式具有供電距離短、某一回電源故障影響范圍小等優(yōu)點。但該方式要求城市軌道交通沿線有足夠的電源引入點和備用容量,城市電網的改造工程量大,城市軌道交通供電系統(tǒng)與城市電網接口較多,管理復雜。
混合供電方式是以集中供電為主、分散供電為輔的供電方式,其保護和管理復雜。
對某一城市而言,究竟采用何種供電方式,需根據城市軌道交通用電負荷的特點并結合城市電網的具體情況進行分析。
一般來說,在不影響城市電網的正常運行、條件許可,且城市軌道交通規(guī)劃線網中的多條線路之間存在換乘、相鄰關系時,在集中供電方式下,通過合理選擇主變電所所址,可以實現(xiàn)主變電所的資源共享、合理地利用城市的電力資源、有效地節(jié)約城市的土地資源。
2、中壓供電網絡選擇
目前,國內城市軌道交通采用的中壓供電網絡有如下兩種方案:
分別設置獨立的牽引供電網絡和動力照明供電網絡:牽引供電網絡采用35(33)kV電壓等級、動力照明供電網絡采用10kV電壓等級,即通常所說的110/35(33)/10kV三級電壓供電方式(目前大多為110/35/10kV)。
牽引供電和動力照明供電共用一個供電網絡:即設置牽引與動力照明混合供電網絡,采用35(33、10)kV電壓等級,即通常所說的110/35(33、10)kV兩級電壓供電方式(目前大多為110/35kV)。
相比而言,兩級電壓供電方式不需要設置35/10kV中心降壓變電所、不存在迂回供電、沒有10kV電壓等級,具有其輸電半徑和容量大、電能損失小、主變電所設置數(shù)量少、可靠性高、投資少、運營成本低、電能損耗少等優(yōu)點。
3、變壓器安裝容量選擇
根據國內不同地區(qū)供電部門的電價政策,城市軌道交通電費計量方法有兩部電價制和單一電價制兩類。采用兩部電價制時,基本電價約為20元/kVA·月,主變壓器每MVA安裝容量一年需交納基本電費約24萬元;電度電價按實際電度計費。因此,在兩部電價制條件下,應盡量降低主變壓器初期安裝容量,以節(jié)省需交納的基本電費。即使在采用單一電價制時,為了降低變壓器的空載電能損耗,節(jié)約運營成本,也應盡量降低主變壓器初期安裝容量。
國內牽引整流機組的設計壽命一般為30年,城市軌道交通工程從開通運營到遠期間隔約為25年,從減少工程初期投資、提高設備工作效率、降低電能損耗和運營成本的角度出發(fā),初期安裝容量采用近期安裝容量在一定程度上可以節(jié)約能源,但到遠期時,需要更換牽引整流機組。如初期安裝容量按遠期安裝容量設置,則存在初期投資稍大、運營成本稍高的缺點。據調研,兩種配置方案在國內工程中均有應用,應結合工程的特點進行綜合考慮。
4、牽引供電電壓等級選擇
根據國家標準,城市軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)有兩種電壓等級可供選擇,即DC750V和DC1500V。與DC750V方案相比,DC1500V方案具有電壓等級高、供電半徑大、牽引變電所數(shù)目少、牽引網電流小、電能損耗小等優(yōu)點,條件許可時宜優(yōu)先考慮采用DC1500V方案。
5、牽引變電所牽引整流機組設備整流技術選擇
城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)通過牽引整流機組向列車提供直流電源,不可避免地要產生諧波。諧波不僅會影響電網質量、降低電氣設備的使用壽命,還會增加電氣設備的電能損耗。牽引整流機組產生諧波電流次數(shù)與牽引整流機組輸出脈波數(shù)有關,國內城市軌道交通工程牽引整流機組設備有等效12脈波和等效24脈波兩種。比較而言,采用等效24脈波整流技術能有效減小諧波含量,提高電網質量,降低諧波引起的電能附加損耗。
6、列車再生制動能量吸收裝置選擇
城市軌道交通車站間距小、數(shù)量多,列車在運行途中制動頻繁,制動時列車動能損失巨大。此時產生的再生制動能量除了一部分(根據列車運行密度和區(qū)間距離的不同而異)被其它相鄰列車吸收利用外,剩余部分將由列車的車載制動電阻、機械制動磨擦以發(fā)熱的方式消耗掉或被安裝在線路上的吸收裝置吸收、利用。
7、無功補償和諧波治理
城市軌道交通動力照明配電系統(tǒng)存在大量感性負荷,功率因數(shù)較低。根據供電部門的相關規(guī)定,電力用戶應按分區(qū)、分層、分變電所進行無功補償,高壓用戶的功率因數(shù)要達到0.9以上,同時應防止向電力系統(tǒng)返送無功。因此,城市軌道交通供電系統(tǒng)應針對低壓負荷采取無功補償措施,主要是在0.4kV側裝設自動無功補償和有源濾波裝置。
8、加強節(jié)能管理手段
為提高整個城市軌道交通工程用電自動化管理水平,保障設備的安全運行,使供電的質量、可靠性、線損等指標進一步得到優(yōu)化,設置專門的電能量管理系統(tǒng),將各種用電信息:用電量、電壓、電流、有功、無功、功率因數(shù)、停電累計時間等參數(shù)和用戶是否處于正常用電狀況等信息進行采集,通過網絡通信方式上傳到相關管理部門,分系統(tǒng)、分設備、分回路的詳細分析相關用電設備的實際能耗指標,便于電能量的自動化管理和決策,確保電網運行安全、可靠、經濟。
9、其它節(jié)能措施
1)區(qū)間動力照明設施考慮采用節(jié)能型LED燈具。
2)區(qū)間環(huán)控射流風機等大功率機電設施就近供電以減少輸電線路電能損耗。
3)在保證供電系統(tǒng)可靠性的前提下,優(yōu)先采用低損耗、高效能電氣設備。
4)合理安排牽引整流機組運行方案
在晚間列車停運后,考慮將正線所有的牽引整流機組停止運行,以減少空載損耗。牽引整流機組安裝容量允許時,在客流量不大的非高峰運營時段,由于運營間隔的時間較長、牽引負荷不大時,可以考慮牽引變電所只投入一套牽引整流機組運行,以減少電能損耗。
5)加強宣傳教育和用電管理,增加職工節(jié)能意識,可根據負荷性質設置年或月用電考核指標,供成本考核使用。
6)運營單位應強化節(jié)能運營管理,制定相應的管理規(guī)程和規(guī)章制度,建立節(jié)能激勵和考核機制,明確節(jié)能責任,保障節(jié)能措施的落實。
結束語
節(jié)能是我國經濟和社會發(fā)展的一項長遠戰(zhàn)略方針,也是當前一項極為緊迫的任務。國家“十一五”規(guī)劃明確提出,要把節(jié)約資源作為基本國策。這是突破當前資源環(huán)境瓶頸、建設節(jié)約型社會,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,總結現(xiàn)代化建設經驗、從我國的國情出發(fā)而提出的一項重大決策。據預計,我國交通能耗占能源消耗的比例將達16.3%-17.1%,城市軌道交通節(jié)能是整個節(jié)能工作的重要方面,而供電系統(tǒng)節(jié)能是城市軌道交通節(jié)能的一個重要方面。因此,必須供電系統(tǒng)節(jié)能的要求貫徹在設計、建設和運營管理中。節(jié)能設計除了從供電系統(tǒng)本身考慮外,在工程實施過程中還應與線路、行車及其他用電系統(tǒng)密切配合,最終達到整體節(jié)能的目的。
參考文獻
[1]于松偉,楊興山,韓連祥,等.城市軌道交通供電系統(tǒng)設計原理與應用[M].成都:西南交通大學出版社,2008.
【關鍵字】電力系統(tǒng);工程設計;節(jié)能措施
電力系統(tǒng)主要包括發(fā)電、輸電、用電三個環(huán)節(jié),僅從單一的方面去考慮節(jié)能,是很難有多少實際效果的,因此,電力系統(tǒng)的節(jié)能要從發(fā)電系統(tǒng)的設計、輸電線路的規(guī)劃、電力用戶的使用上同時考慮節(jié)能問題,并采取有效措施,才能真正的實現(xiàn)電能的節(jié)約使用。這不但是綠色經濟的環(huán)保理念,也是國家可持續(xù)發(fā)展的必然要求。因此,從業(yè)者要不斷深化設計,提高自己的設計水平,為經濟社會的可持續(xù)發(fā)展多做努力。
一、電力工程節(jié)能的必要性
改革開放以來,我國經濟得到了迅猛的發(fā)展,與此同時,我國消耗的能源也越來越大,對能源的需求還在進一步加大。當前,世界范圍內的能源危機對我國的發(fā)展有著重要的影響,能源問題得不到解決,我國的發(fā)展就面臨著巨大的隱患。節(jié)能,作為緩解能源危機的重要舉措,當前正得到了人們的普遍關注,電力行業(yè)作為人類社會的支柱產業(yè),推行節(jié)能措施具有十分重要的意義。電力工程設計,承擔著為電力系統(tǒng)勾勒發(fā)展藍圖的重要任務,在電力工程設計中就注重節(jié)能,對電力工程的節(jié)能無疑具有指導性的作用。
當前,我國電力行業(yè)的節(jié)能重點集中在提高能源利用率方面,電力工程節(jié)能措施的推行,不僅能夠有效的緩解我國目前能源緊張的現(xiàn)狀,還能夠有效提高企業(yè)競爭力,實現(xiàn)及其效益最大化,同時還能推動相關科學技術的不斷發(fā)展。電力工程設計節(jié)能,必將是我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的長期決策。
二、電力工程設計中的節(jié)能技術
1.調節(jié)運行電壓
設計人員可以通過在母線上設置電力電容器、調整變壓器分接頭等方式,在保證供電質量的前提下合理的調節(jié)運行電壓。由于電壓的平方與有功損耗呈正相關性,因此,只要合理的控制運行電壓就可以實現(xiàn)節(jié)能的效果。自動調壓器可以在一定范圍內通過對輸入電壓的調整來保證輸出電壓的恒定,且可以用較少的投入來獲得較高的供電質量,實現(xiàn)更大的社會效益。影響電壓穩(wěn)定的因素有很多,除去難以防范的自然因素外,還有我們可以最大化的避免的人為因素,因此,我們不但要加強預警,還要努力提高設計、施工、維護人員的工作水平,最大限度的減少不利因素,維持電壓穩(wěn)定。
2.保持三相負荷的平衡
三相負荷不平衡時,產生較大漏電電流的稱為靈敏相,產生較小漏電電流的稱為不靈敏相。由于變壓器負載損耗與其負荷電流的平方呈正相關關系,因此,靈敏相上的漏電電流常常會導致變壓器有功損耗變大,甚至引起變壓器溫度升高直至損壞。不靈敏相常常會發(fā)生觸電、漏電事故,甚至引起保護器拒動。當三相負荷不平衡時,必然會影響線路中的電壓升降,影響用戶用電質量,嚴重時會燒壞變壓器、燒斷供電線路,對用戶的用電造成極大的安全隱患,造成嚴重的經濟損失。如果中性線被燒斷,還有可能造成用戶低壓電器被燒壞,引起安全事故。因此,維持三相負荷的平衡無論對電力節(jié)能,還是用電安全都具有重要的意義。設計者在電力工程設計中,可以設置配電變壓器來對剩余電流進行保護,平衡三相負荷。
3.節(jié)能變壓器的推廣
從1881年第一臺變壓器的發(fā)明,至今已有百余年,變壓器是供電系統(tǒng)中必不可少的環(huán)節(jié),但也產生了巨大的電力損耗。當前,我國的電能從發(fā)電廠輸出之后,至少要經過五次變壓才能達到符合用戶使用的水平。由于變壓器數(shù)量眾多,因此,電能損耗也十分嚴重,根據相關調查,我國變壓器產生的電能損耗可達系統(tǒng)發(fā)電量的百分之十,每降低百分之一的電能損耗,每年就可以節(jié)約上百億度電,由此看來,推廣節(jié)能變壓器具有十分重要的意義。對現(xiàn)用的變壓器,也可以通過調整其電力負載與運行方式的手段來降低其電能耗費,達到節(jié)約電能的目的。
4.開展無功補償
供電網絡中的大部分電力負荷都屬于感性負荷,電力設備在運行過程中會損耗一定的功率,而這部分功率并非完全是有用功。因此,減少設備無用功的消耗是節(jié)能的重要途徑。設計人員在進行電力工程設計時,可以通過設置并聯(lián)電容器或其他無功補償設備來控制電能損耗,減少供電系統(tǒng)中感性負荷的產生,這便是無功補償。開展無功補償對于電力網絡的節(jié)能具有重要的意義,不但能夠有效的降低系統(tǒng)損耗,提高用戶電壓質量,還能提高電力設備運行效率,增加變壓器容量,節(jié)省電費支出。除上述設計手段外,還可以進行動態(tài)無功補償,即利用靜止無功發(fā)生器,其補償效果較傳統(tǒng)的電容器、無功發(fā)生器有著巨大的提升,且響應速度快,諧波產生少,對控制無功功率、抑制電網諧波具有十分重要的作用,還能夠通過對供電質量的改善減少供電線路的負擔,延長供電網絡使用壽命,
5.加強監(jiān)控
大型企業(yè)可配備配電監(jiān)控能源管理系統(tǒng),其主要作用為:連續(xù)監(jiān)控并顯示電力負荷變化曲線,顯示電壓餅圖、柱狀圖;監(jiān)控并顯示電氣設備的運行狀態(tài)、運行參數(shù);實現(xiàn)對電力網絡的全方位管理。通過對電力網絡的全程監(jiān)管來實現(xiàn)總體節(jié)能。
除上述技術手段外,還可以利用價格機制對電力進行市場進行調節(jié),通過市場競爭促使電力企業(yè)尋求節(jié)能的新方式,實現(xiàn)節(jié)約用電,規(guī)范用電;還可以加強對新能源的開發(fā)與利用,改善傳統(tǒng)的電能來源結構,如天燃氣燃燒時產生的能量要遠大于同等質量的煤炭燃燒所產生的能量,且污染更少,因此,新能源的利用是節(jié)約電能的重要措施;新的技術的使用也是節(jié)約電能的重要途徑,如對發(fā)電廠燃煤系統(tǒng)進行改造,不僅可以提高系統(tǒng)能源利用率,對減少環(huán)境污染也大有裨益。
總結
總而言之,當前嚴峻的能源形勢對電力系統(tǒng)的節(jié)能提出了更為嚴格的要求。電力工程的設計人員在設計電力工程時,不僅要考慮技術方面的措施,還有勇于創(chuàng)新,積極尋求新的能源利用方式,還可利用自身專業(yè)身份申請國家和政府對電能節(jié)約工程進行政策傾斜,加大對節(jié)能的補償,為電力系統(tǒng)的節(jié)能創(chuàng)造更好的條件,實現(xiàn)我國社會的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
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[2]燕紅俠,牛淑芳.無功補償與提高功率因數(shù)及節(jié)能降損的關系[J].煤炭技術,2008(08).
【關鍵詞】電氣設計;節(jié)能措施;用電負荷;照明節(jié)能;減少能耗
1、用電負荷計算
用電負荷的合理計算能有效的降低電纜的用量,降低能源消耗。對于民用建筑來講,常利用需用系數(shù)法進行計算,合理的選擇需用系數(shù),降低工程的用電負荷量,從而降低電纜的使用量,達到節(jié)能目的。
2、變壓器的節(jié)電
變壓器是電氣配電中的一個重要設備,主要從以下幾點做節(jié)電分析:
1)變壓器的損耗
變壓器的損耗主要有空載損耗和負載損耗兩大部分,由于上述兩項在變壓器出廠時已經固定,我們無法對其更改,只有在選擇變壓器的時候盡量選擇低損耗節(jié)能型變壓器。
2)變壓器的經濟運行
變壓器的經濟運行有三種情況,如果以節(jié)約電量為主,則按照有功功率考慮,如果以提高功率因數(shù)為主,則按無功功率考慮,如果對兩者均無特殊要求,則按綜合功率考慮。
變壓器的經濟運行區(qū)間一般在75%~85%之間,選擇變壓器的容量及臺數(shù)時,應根據計算負荷,負荷性質等條件進行選擇,對負載率很低(正常使用時低于30%),而且損失率又很高,應予以調整或更換,盡量保證變壓器運行在比較經濟的運行區(qū)間內。對于超過85%負載率的變壓器,證明不利于經濟運行的變壓器,可放大一級容量來選擇變壓器,以降低其負載率和損失率。
對于采用多臺變壓器的配電設計,應根據負荷情況,有切換每臺變壓器的可能性,通過調整使參數(shù)好的變壓器在運行狀態(tài),讓參數(shù)差的在備用狀態(tài),以實現(xiàn)變壓器的經濟運行。
對于較大的季節(jié)性負荷,應設置單獨的變壓器,或者把其中不能停電的負荷集中到某一臺變壓器上,停用不運行的變壓器以利節(jié)電。
不允許變壓器空載運行。
需要考慮大型電動機啟動時對電網的影響,選擇合適的變壓器容量以利于電動機的正常啟動。
3、照明節(jié)能設計
公共建筑照明節(jié)能主要有以下三種途徑:一是充分利用自然采光,以降低白天時人工照明對能源的消耗;二是合理選用光源、燈具及附件;三是采用智能化的照明控制系統(tǒng)來提高能源的利用率、降低能耗總量。
首先,充分利用自然采光。充分利用自然光源是照明節(jié)能工程中的一個重要內容。白天盡可能利用天然光源,使公共建筑物內獲得穩(wěn)定的光照條件。
其次,合理選用光源、燈具及附件。其一,選擇高效、節(jié)能、環(huán)保的光源。選擇照明光源時,應盡量減少白熾燈的使用量,一般情況下室外照明不應采用白熾燈。當懸掛高度大于4.5m時,宜采用高壓鈉燈和金屬鹵化物燈,多用于高大廠房、商場及體育館照明及室外照明等;當懸掛高度在4.5m以下時,宜采用熒光燈,應選T8熒光燈和緊湊型熒光燈,有條件時,應采用T5熒光燈,多用于公共建筑、住宅、寫字樓等。LED照明燈適用于多種場合的動態(tài)照明、室外照明、景觀照明等。一般照明場所不宜采用熒光高壓汞燈,不應采用自鎮(zhèn)流熒光高壓汞燈,盡可能推廣使用高光效、長壽命的高壓鈉燈和金屬鹵化物燈。其二,選用配光合理、效率高的燈具。在滿足眩光限制的條件下,應優(yōu)先選用開啟式直接照明燈具,盡量少用帶漫射透光罩的包合式燈具和裝有格柵的燈具樣式,一般室內的燈具效率不低于70%,并要求燈具的反射罩具有較高的反射比;選用光利用系數(shù)高的燈具;選用高光通量維持率的燈具;盡可能選擇不帶光學附件的燈具;采用空調和照明一體化的燈具,同時應考慮燈具的布置、燈具與公共建筑圍護結構的距離以及燈具的距離比是否科學合理。其三,節(jié)能鎮(zhèn)流器的選用。應盡可能采用節(jié)能型電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器,以達到節(jié)能的目的。
最后,采用智能化的照明控制系統(tǒng)。采用智能化的照明控制系統(tǒng),可以提高照明質量,減少不必要的開燈時間、數(shù)量和過高的照度,有利于照明的節(jié)能;同時可以延長燈具和電器附件的使用壽命,提高照明系統(tǒng)的可靠性;可以通過系統(tǒng)控制不同工作場合的照明模式,實現(xiàn)照明場景的多樣化,以滿足人們對照明舒適度和情趣的多種要求。
4、減少線路電能損耗
應選用電導率較小的材質做導線,其中銅芯最佳。減小導線長度,增大導線截面。對于比較長的線路,除滿足載流量、熱穩(wěn)定、保護的配合及電壓損失所選定的截面,應再加大一級導線截面。
5、提高系統(tǒng)功率因數(shù)
提高設備的自然功率因數(shù)。供配電設計中應通過正確選擇電動機、變壓器的容量以及照明燈具啟動器,降低線路感抗,提高用電設備的自然功率因數(shù)。應優(yōu)先考慮采用功率因數(shù)較高的同步發(fā)電機,熒光燈可采用高次諧波系數(shù)低于15%的電子鎮(zhèn)流器等。
補償電容法提高功率因數(shù)。當自然功率因數(shù)偏低,達不到電網合理運行要求時,應采用并聯(lián)電力電容器作為無功補償裝置。無功補償設備應適當靠近無功源,低壓用電設備產生的無功功率宜由低壓側的電容器來補償,高壓用電設備產生的無功功率應由高壓側的電容器來補償。用電設備集中的地方采用成組補償,公共建筑內的其他無功功率主要在變電所二次側集中補償,并多采用自動無功功率補償加固定補償方式。對供電點較遠、容量較大,負荷平穩(wěn)、經常使用的設備多采用就地補償??照{主機及冷凍泵等常在其附近設專用變電所,可以集中補償,但若供電距離過長時,最好采用就地補償。當配電系統(tǒng)中諧波電流較嚴重時,無功補償容量的計算應考慮諧波的影響。
6、電氣設備節(jié)能控制
公共建筑內能源機電設備的能耗占公共建筑能耗的絕大部分。隨著公共建筑智能化的發(fā)展,樓宇自動化系統(tǒng)(BAS)的廣泛應用,采用節(jié)能控制,綜合應用信息通信、計算機網絡、自動化控制等智能化技術對公共建筑內能源機電設備實施集中監(jiān)控和能效管理,從而實現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)化控制和管理,達到提高能效、降低能耗的節(jié)能目標。
其中,空調系統(tǒng)是公共建筑物中的耗能大戶,其用電量約占整個公共建筑用電量的50%,因此中央空調系統(tǒng)的節(jié)能控制顯得尤為重要,其主要內容包括:熱交換系統(tǒng)溫差與流量的優(yōu)化控制;定風量全空氣系統(tǒng)的空調機組的優(yōu)化控制;變風量空調系統(tǒng)的優(yōu)化控制;冷凍水與冷卻水系統(tǒng)的優(yōu)化控制;冰蓄冷系統(tǒng)的優(yōu)化控制;水蓄冷系統(tǒng)的優(yōu)化控制,等等。
7、結語
綜上所述,公共建筑電氣節(jié)能設計潛力很大,對于電氣設計者而言,應全面認真地考慮電氣設計方案,選擇高效、節(jié)能、環(huán)保的設備,應用先進的設計技術,按節(jié)能標準合理設計。在為人們提供健康、舒適、安全的居住環(huán)境和生活空間的同時,又能行之有效地節(jié)約能源
參考文獻:
[1]萬小洪:《建筑電氣設計中的節(jié)能措施》[J]科技信息
[2]《工業(yè)與民用配電設計手冊》第三版
【關鍵詞】 冶金企業(yè) 供配電系統(tǒng) 節(jié)能設計 節(jié)能措施
供配電系統(tǒng)節(jié)能問題,不僅關系著冶金企業(yè)的發(fā)展,而且還關系著可持續(xù)發(fā)展及當前生態(tài)社會的建設,因此在當前的形勢下,加強對冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)節(jié)能設計與實施措施的研究,具有非常重大的現(xiàn)實意義。
1 冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)節(jié)能
冶金企業(yè)為高耗能企業(yè),節(jié)能的重點是:建立和健全節(jié)能管理機制,正確設計供配電系統(tǒng),改革高耗能工藝,選用節(jié)能產品,更換改造低效設備,通過科學管理和合理組織生產,實現(xiàn)供配電及用電設備的經濟運行。冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)節(jié)能的總方針是要堅持電力資源開發(fā)與節(jié)約并重,把節(jié)約電力資源擺在優(yōu)先位置。
節(jié)約電能是我國發(fā)展經濟必須長期堅持的重要方針。對于冶金企業(yè)來說,其意義主要體現(xiàn)如下:
第一,緩解冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)中的電力供需矛盾。全國冶金企業(yè)普遍開展節(jié)約電能活動,可促進有限的電力資源得到更加高效的利用,為社會創(chuàng)造更多的財富。
第二,提高冶金企業(yè)的經濟效益。節(jié)約用電,既降低冶金企業(yè)的電費開銷,減少生產產品的成本,同時為冶金企業(yè)積累更多資金,有利于繼續(xù)擴大生產。
2 冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)整體設計
冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)節(jié)能的主要方向是減少供配電系統(tǒng)電能的損失,對冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)的總體規(guī)劃必須在技術經濟前提下進行。在設計冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)總體方案時,根據對負荷性質、用電容量、負荷分布、用電設備特性、供電距離等因素的綜合考慮,選擇合理的電壓等級,通過減少配變電級數(shù)來確定設計方案
3 冶金企業(yè)多變的生產方式對企業(yè)供配電系統(tǒng)的要求
3.1 冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)中生產靈活性與供電可靠性的要求不同
當冶金企業(yè)處于連續(xù)生產時期時,安排的生產任務比較多,此時產品的提高冶金產品的產量是本時期的主要目的,從而決定了在連續(xù)生產的情況下,生產方式的安排相對比較固定,進而形成剛性較強的用電負荷曲線;而從冶金企業(yè)供配電的角度來說,持續(xù)的生產對供電可靠性、穩(wěn)定性、連續(xù)性要求較高。但是對于產品的產量而言,其在間斷生產時期不再成為主要矛盾。此時,可根據冶金企業(yè)的現(xiàn)有設備、庫存以及人員情況或供能的條件來組織生產,通常生產方式的選擇范圍更大一些。
3.2 冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)的用電負荷特點
通常情況下,對于用電負荷來說,當持續(xù)地滿負荷生產時,負荷曲線相對較高,而因為是連續(xù)組織冶金產品的生產,與之相對應地負荷曲線相對平穩(wěn)。但是與間斷生產相對應的負荷曲線波動大且位置較低,大幅度的負荷曲線波動主要由于企業(yè)生產安排的影響。
4 冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)節(jié)能設計與措施
冶金系統(tǒng)供配電系統(tǒng)節(jié)能設計的要點是:降低變壓器損耗,降低輸配電線路損耗,采用高效節(jié)能、高功率因數(shù)電氣設備,配電線路優(yōu)化,供配電設備經濟運行,提高用電平均負荷與最大負荷之比,提高系統(tǒng)功率因數(shù)。
4.1 根據用電性質、用電容量選擇合理供電電壓和供電方式
進行供配電系統(tǒng)設計時,首先應根據負荷容量、供電距離及負荷分布、用電設備特點等因素,合理設計供配電系統(tǒng)和供電電壓。確定負荷中心的最佳位置,減少或避免超供電半徑供電現(xiàn)象。減少變壓器級數(shù),縮短供電半徑,減少線路損失。避免重復降壓,簡化電壓等級。
4.2 降低變壓器與輸變電線路損耗
配電變壓器損失在配電系統(tǒng)電能損失中占有很大比重, 減少配電變壓器損失,對降低綜合損失具有重要的作用,設計時需優(yōu)先選擇新型節(jié)能變壓器,盡量選擇第四代非晶合金鐵心變壓器,鐵磁損耗極小,降低變壓器空載損耗和負載損耗。在選擇變壓器容量和臺數(shù)時,應根據負荷情況,綜合考慮投資和年運行費用,對負荷合理分配,選取容量和電力負荷相適應的變壓器,提高變壓器負載率,使變壓器在經濟運行區(qū)運行,最好在最佳經濟運行區(qū)運行。選擇負荷性質類似和重要程度等級相同的負荷由同一臺變壓器供電,對車間內停產后仍不能停電的負荷,設置專用變壓器,大型廠房及非三班制車間宜設置專用照明變壓器。
合理選擇線路導線截面。對于較長的固定線路,可以考慮在滿足載流量、動熱穩(wěn)定、保護配合及電壓降要求的前提下,設計選定導線截面時綜合考慮節(jié)能效果,盡量選用電阻率較小的導線,盡可能減少線纜長度,并建立線損管理體系,制定線損管理制度。
4.3 采用高效節(jié)能、高功率因數(shù)電氣設備,提高系統(tǒng)功率因數(shù)
設計優(yōu)先選擇高效節(jié)能、高功率因數(shù)的電氣設備,對于新建的直流傳動設備,均采用晶閘管變流裝置供電,從本質上降低供配電系統(tǒng)的能耗。
提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù),可以減少變壓器的銅損,提高變壓器的效率,減少線路和變壓器的電壓損失,可以增加發(fā)、配電設備的能力,節(jié)約設備投資。
提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù),首先提高用電設備的自然功率因數(shù),改善提高自然功率因數(shù)可采取以下主要措施:合理安排和調整工藝流程,改善電氣設備的運行狀態(tài),使電能得到最充分的利用;合理使用異步電動機及變壓器,變壓器要做到經濟運行;正確設計和選用變流裝置,對直流設備,應采用硅整流或晶閘管整流裝置,取代變流機組、汞弧整理器等直流電源設備;限制電動機和電焊機的空載運轉,設計中對空載率大于50%的電動機和電焊機,可安裝空載斷電裝置,對大、中型連續(xù)運行的膠帶運輸系統(tǒng),可采用空載自??刂蒲b置;條件允許時,用同等容量的同步電動機代替異步電動機,在經濟合算的前提下,也可采用異步電動機同步化運行。
當自然功率因數(shù)仍達不到規(guī)范要求時,需采取人工補償措施。企業(yè)在提高自然功率因數(shù)的基礎上,應在負荷側合理裝設集中與就地無功補償裝置,在企業(yè)最大負荷時的功率因數(shù)應不低于0.90;低負荷時,應調整無功補償裝置的容量,不得過補償;對車間內供電系統(tǒng),根據負荷性質,應分別采取以下措施進行無功補償:在車間負荷變動大的變電所母線上,應采用集中功率因數(shù)自動調節(jié)補償和SVC無功自動調節(jié)補償?shù)墓?jié)電措施;當工藝調節(jié)適當,證明工藝設備采用同步電動機合理時,可利用同步電動機過勵磁超前運行,以補償系統(tǒng)的感性無功功率,當經技術經濟比較,確認采用同步電動機作為無功補償裝置合理時,可采用同步電動機作為無功補償裝置。
4.4 優(yōu)化配電網,實現(xiàn)配電網的經濟運行
根據用電負荷的特性及變化規(guī)律,通過運行方式的擇優(yōu),合理調整負荷,實現(xiàn)配電網的經濟運行。 一是提高配電網負荷率節(jié)電降損。負荷率低標志負荷曲線波動大,負荷率越高表明負荷波動越接均值,即負荷曲線趨于平直。資料表明,負荷率提高10%,線損可降低2%。二是調整企業(yè)用電設備的工作狀態(tài),合理分配與平衡負荷,使企業(yè)用電均衡化,提高企業(yè)負荷率。根據不同的用電情況,企業(yè)日負荷率應不低于以下指標:連續(xù)性生產95%,三班制生產85%,二班制生產60%,一班制生產30%。三是削峰填谷節(jié)電降損。削峰填谷的主要作用是合理利用國家資源,充分利用發(fā)、供電設備能力,也是緩解電力供需矛盾、實現(xiàn)均衡用電的重要手段之一,同時還能夠減少電力線路、電力變壓器等供電設備的有功損耗和無功消耗,具有節(jié)電的作用。四是平衡三相負荷。低壓電網如果在運行中三相負荷不平衡,會在線路、變壓器上增加損耗,三相不平衡負荷電流愈大,損耗增加愈大。
4.5 電動機節(jié)能設計
4.5.1 根據電動機經濟運行的原則合理選用電動機
電動機類型應在滿足電動機安全、起動、制動、調速等方面要求的情況下,以節(jié)能的原則來選擇;電動機功率的選擇,應根據負載特性和運行要求合理選擇,使電動機工作在經濟運行范圍內。
4.5.2 采用高效率電動機,減少電動機損耗
選用Y系列、YX系列、Y2-E系列等具有耗能低、效率高、效率曲線平坦、功率因數(shù)提高、起動轉矩提高等特點的高效電動機,其能效指標符合現(xiàn)行國家標準《中小型三相異步電動機能效限定值及節(jié)能評價值》GB18613―2006節(jié)能平均值的規(guī)定。
4.5.3 輕載電動機采取降壓運行方式
對輕載電動機采取降壓運行方式實現(xiàn)節(jié)能,異步電動機采取調壓節(jié)電措施,經綜合功率損耗與節(jié)約功率計算及起動轉矩、過載能力的校驗后,在滿足機械負載要求的條件下,使調壓的電動機工作在經濟運行范圍內。
4.5.4 電動機無功功率就地補償
在安全、經濟合理的條件下,對異步電動機采取就地補償無功功率,提高功率因數(shù),降低線損,達到經濟運行。
5 結語
我國工業(yè)化強國目標的實現(xiàn)需要強大的冶金工業(yè)作為支撐, 大力發(fā)展冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)的的節(jié)能生產技術,不僅是保持冶金工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要, 也是保護環(huán)境、建設和諧社會的要求。因此我們應進一步增強對冶金新技術重要性的認識,加強對冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)新型設計的跟蹤和研究,為建設生態(tài)型、環(huán)境友好型的冶金工業(yè)而努力。
參考文獻:
[1]黃凡.淺談供配電系統(tǒng)節(jié)能技術及措施[J].大科技,2012(22).
隨著對社會各行各業(yè)對能源的重視,工程建設節(jié)能變得越來越重要。目前,節(jié)能已經成為電力工程建設中的一個重要的課題。節(jié)能對于電力工程來說不僅能夠節(jié)約能源,降低對環(huán)境的污染,還能夠促進電力行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。在電力工程節(jié)能設計中,設計階段的節(jié)能是重要組成部分之一。本文主要闡述了電力工程設計中的節(jié)能措施。
【關鍵詞】
電力;工程;設計;節(jié)能;無功補償;三相負荷
引言
隨著社會經濟和電力行業(yè)的快速發(fā)展,節(jié)能減排已經成為電力工程建設中的一個重要的關注點。電力行業(yè)作為我國乃至全世界的支柱行業(yè),在設計過程中采取合理的節(jié)能措施對于人類社會的節(jié)能減排事業(yè)將會做出巨大的貢獻。所以說,在電力工程設計階段進行節(jié)能減排設計對于推動電力行業(yè)的持續(xù)發(fā)展以及人類可持續(xù)發(fā)展具有十分重大的意義。
1電力工程設計中運用節(jié)能措施措施的必要性
隨著我國社會經濟的快速發(fā)展,隨之而來的是各行各業(yè)對于能源消耗量的逐漸增加,并且今后對于各類能源的需求還在進一步的增加。能源危機的存在從一定程度上對我國經濟的發(fā)展產生了一定的制約作用,因而做好節(jié)能減排對于促進國民經濟的發(fā)展具有十分重要的意義。電力是我國一大關鍵的基礎產業(yè),做好電力工程節(jié)能設計對于我國整個能源短缺現(xiàn)象的環(huán)節(jié)具有重要的積極意義。我國發(fā)展現(xiàn)狀而言,電力行業(yè)需將節(jié)能重點放在如何對能源利用的效率進行提高的方面。在電力工程設計過程中,提高能源的利用率對于環(huán)節(jié)能源緊張、提高行業(yè)的競爭力具有十分重要的意義,與此同時還能夠在一定程度上提高企業(yè)的經濟效益。
2電力工程設計中的節(jié)能措施
2.1調節(jié)運行電壓
對運行電壓進行調節(jié)是一項非常有效的節(jié)能措施,主要做法就是在保證供電質量的基礎下,通過在母線上設置電力電容器以及調整變壓器分接頭等方式實現(xiàn)運行電壓的調節(jié)。電壓的平方和有功損耗為正相關,因此需重視運行電壓的調節(jié)問題,以達到良好的節(jié)能效果。在實際工程中,可使用自動調壓器,以確保在一旦范圍內可對輸入電壓進行合理調整,令輸出電壓處于恒定狀態(tài),從而實現(xiàn)在最小的投入下,取得最大的經濟效益和社會效益。但是在電力系統(tǒng)中存在很多影響電壓穩(wěn)定的因素,不僅存在自然因素,還包含人為因素。所以必須加強預警,不斷的提高電力工程設計人員的設計水平,盡最大的可能對不利因素進行減少,從而保證電力系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定。
2.2保持三相負荷的平衡
在電力工程設計中,保持和維護三項負荷的平衡是非常有效的節(jié)能措施,如果三相負荷不能夠保持平衡,那么就會產生非常大漏電電流,最終造成漏電故障的出現(xiàn)。在漏電故障中,我們將其中比較小的漏電電流稱作是不靈敏相,較大漏電電流則是靈敏相。由于變壓器負載損耗和變壓器負荷電流的平方為正相關,所以一旦出現(xiàn)三相負荷不平衡現(xiàn)象,那么靈敏相漏電電流就會經常導致變壓器有功損耗增大,嚴重的可能會導致變壓器溫度升高乃至損害。而不靈敏相出現(xiàn)觸電或者漏電事故的頻率非常高,另外還可能會導致保護器產生拒動故障。若是發(fā)生三相負荷不平衡,則會影響到線路內電壓升降,供電質量下降,如果情況嚴重還可能會導致供電線路和變壓器被燒壞,給用戶用電安全帶來極大的安全威脅,導致安全事故的產生。因而,為了實現(xiàn)用電安全和電力節(jié)能,保持和維護三相負荷平衡是十分重要的。在設計過程中為了實現(xiàn)三相負荷平衡,可通過配置配電變壓器對剩余電流加以保護。
2.3推廣應用節(jié)能變壓器
第一臺變壓器是在1881年被發(fā)明出來,到如今已經有一百多年的歷史,可以說在電力系統(tǒng)是變壓器是非常重要并且必不可少的設備,從變壓器的節(jié)能入手將會有效的減少電力損耗。就目前情況來看,變壓器數(shù)量非常多,其電能損耗十分嚴重,據統(tǒng)計,我國變壓器電能損耗能夠達到電力系統(tǒng)總發(fā)電量的10%,每降低1%電能損耗,每年就能夠節(jié)約上百億度電,因此在電力系統(tǒng)中應用節(jié)能變壓器具有必要性。而對于目前已經投入使用的變壓器,為了使其達到節(jié)能的目的,可以對其電力負載以及運行方式進行調整和改變。
2.4減少電力設備無用功的消耗
就整個電力系統(tǒng)來看,我們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的電力負荷都是感性負荷,感性負荷的主要特點就是在運行過程中會出現(xiàn)一定的功率損耗,這些損耗的功率不完全屬于有用功。因而實現(xiàn)電力工程節(jié)能的重要措施之一就是對設備消耗的無用功進行有效的控制和減少。因而我們可以采取無功補償?shù)姆绞綄崿F(xiàn)節(jié)能,也就是使用設置并聯(lián)電容器或者其他武功補償設備對電能損耗進行控制的方式對感性負荷進行減少的方法。所以說實現(xiàn)電力節(jié)能的有效措施就是開展無功補償,進行無功補償措施不僅能夠提高電力設備運行效率,增加變壓器容量,還能夠對電力系統(tǒng)的損耗進行有效的降低,實現(xiàn)節(jié)能以及提高供電質量的目標。除上述之外,還有一個有效的措施就是利用靜止無功發(fā)生器實現(xiàn)動態(tài)無功補償,與傳統(tǒng)的電容器和無功發(fā)生器措施比較,補償效果更好,并且響應速度更快,產生的諧波也非常少,對于控制電網諧波以及控制無功功率有著十分重要的作用,另外該措施還有效的改善了供電質量,對供電網絡的使用壽命進行了有效的延長。
2.5加強監(jiān)控
在電力系統(tǒng)中,為了達到節(jié)能的效果,可以在系統(tǒng)中配置配電監(jiān)控能源管理系統(tǒng),其能夠持續(xù)監(jiān)控,同時顯示電力負荷的變化曲線,并生成相關圖表,這些圖表表示的就是電氣設備運行參數(shù)及其狀態(tài),以全方位管理電力系統(tǒng),起到節(jié)能效果。
2.6重視新能源開發(fā)
對于電力系統(tǒng)而言,新能源的開發(fā)利用具有重要的節(jié)能意義,以天然氣為例,其燃燒產生的能量要遠高于同質量煤炭燃燒所得,且污染相對要小。所以說,電力節(jié)能中的一項重要措施就是新能源的利用。以風能、太陽能為例,其是我國當前重要的開發(fā)對象,若是能夠充分利用此類可再生能源,我國電力節(jié)能必將實現(xiàn)一大跨越。在風能發(fā)電實際工程中,需注意一系列問題,如:系統(tǒng)調峰、調頻等等。就當前開況而言,我國峰谷差約為30%,部分更是達到40%,未來還有進一步擴大的可能,但是由于系統(tǒng)調峰主要依靠煤電,因此在新能源大規(guī)模開發(fā)過程中,必須重視次問題,不斷根據實際情況,改進、創(chuàng)新方案。對于節(jié)能而言,新能源的利用是一大重要途徑,新技術的發(fā)展也可獲得較為可觀的效果,例如:合理改造發(fā)電廠燃煤系統(tǒng),實現(xiàn)能源利用率的提高,同時也能夠減少環(huán)境污染,獲得更大的經濟、生態(tài)效益。
3結語
綜上所述,面對當前嚴峻的能源短缺的現(xiàn)狀,電力系統(tǒng)的節(jié)能越來越有必要。在電力工程設計中,設計人員應該從調節(jié)運行電壓、保持三相負荷的平衡、推廣節(jié)能變壓器、減少電力設備無用功的消耗、加強監(jiān)控以及加強對新能源的開發(fā)與利用等方面進行考慮,做到電力工程設計的節(jié)能減排。此外,不僅要對上述技術方面的節(jié)能措施進行考慮,還需要不斷的創(chuàng)新,開發(fā)更多的節(jié)能措施,保證電力行業(yè)與社會的可持續(xù)發(fā)展。
作者:廖美娜 單位:郴州郴能電力勘察設計有限公司
參考文獻
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關鍵詞:住宅建筑 水電工程 安裝 節(jié)能措施
中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A 文章編號:
前言
房屋建筑在建設中對能源的消耗量巨大,已經達到了社會總能耗的20~25%,住宅建筑水電工程安裝節(jié)能勢在必行。因此,必須以當前住宅節(jié)約能源損耗為原則,建立綜合體系的降耗系統(tǒng),大力開發(fā)新技術、新能源,不斷提高節(jié)能環(huán)保意識,倡導節(jié)約型社會建設,選擇合理的節(jié)能方案,充分研究與迎合相關政策的制定與配備,從而形成一整套便于審核與檢查的科學體系,更好的推動建筑節(jié)能的規(guī)范運行。
一、給排水工程節(jié)能措施分析
1 水泵組的優(yōu)化選型
水泵應優(yōu)先選用高效、節(jié)能的變速水泵。變速水泵的應用可避免傳統(tǒng)供水系統(tǒng)中按供水最不利情況計算所引起的水量、電能的浪費問題。同樣,在熱水供應系統(tǒng)中,水泵自控技術及各種監(jiān)測儀表和新型感溫材料,循環(huán)水泵的運行也可采用變流量變揚程的自動控制系統(tǒng)。采用變頻調速裝置比一般供水設備節(jié)電10~40%。水泵組采用主泵變頻調速與輔泵恒速穩(wěn)壓的并聯(lián)方式工作,并以主泵調速、輔泵恒速為原則,優(yōu)化水泵組運行調節(jié)從而達到節(jié)能效果。
2采用科學的供水方式
在建筑供水方面,可以充分利用市政給水管網,對高層建筑實行分區(qū)給水,一般市政給水管網壓力可以滿足一定高度建筑的用水問題,對于壓力達不到的樓層,再采用二次加壓供水,盡可能地減少二次供水的能耗。也可在設置調節(jié)貯水箱,以充分利用管網壓力及調節(jié)用水。對于超壓出流的控制則可在進戶管處,水表前裝設調壓孔板或節(jié)流塞實施減壓,減少超壓出流量。
3采用新型節(jié)水設備
推廣使用新型節(jié)水設備方面應采取的措施有兩個:一是推廣使用節(jié)能、節(jié)水型管材、閥門,比如鋁塑復合管、銅管、鋼塑復合管、PE 管、不銹鋼管、PP-R 管等;二是盡可能采用節(jié)水型廚衛(wèi)器具以及節(jié)水器材,比如坐便器,目前主要使用的是沖水量不小于11 L 的坐便器,實際上沖水量不大于6 L 的坐便器就能滿足需求,如果對坐便器進行改造,可以節(jié)約住宅用水15%左右。
4 合理利用中水資源
人們生活中排出的污水和生活用水的量是非常大的,如果直接排泄到自然環(huán)境當中,是一種浪費,我們可以采取措施將這些可以回收再利用的水收集起來,進行凈化處理,形成大量的中水,這些水雖然不能飲用,但是可以替代自來水用作建筑雜用水和城市雜用水,進而實現(xiàn)污水資源化、節(jié)約水資源的目的。
二、住宅建筑照明工程
1減少變壓器的有功功率損耗。變壓器應選用節(jié)能型的, 如S9, SL9 及SC8 等型油浸變壓器或干式變壓器。若選用阻值較小的繞組, 可采用銅芯變壓器。為減小變壓器損耗, 當容量大而需要選用多臺變壓器時, 在合理分配負荷的情況下, 盡可能減少變壓器的臺數(shù), 選用大容量的變壓器。
2科學的選用電光源是照明節(jié)電的首要工作。建筑物盡量利用自然采光, 靠近室外部分的建筑面積, 采用透光率較好的玻璃門窗, 以達到充分利用自然光的目的。選擇節(jié)能的電光源使得發(fā)光效率提高, 不但可以節(jié)約大量的電能, 還會改善燈光的顯色性。
3合理的選擇照明線路。照明線路的損耗約占輸入電能的4% 左右, 影響照明線路損耗的主要因素是供電方式和導線截面積。大多數(shù)照明電壓為220 V, 照明系統(tǒng)可由單相二線、兩相三線、三相四線三種方式供電。三相四線式供電比其他供電方式線路損耗小得多。因此, 照明系統(tǒng)應盡可能采用三相四線制供電。而減少線路的損耗應選用電導率較小的材質做導線。應盡量減小導線長度, 增大導線截面, 提高系統(tǒng)的功率因數(shù), 減少無功功率在線路上傳輸, 無功補償裝置應就地安裝, 實行就地補償, 以達到節(jié)能的目的。
4合理的選擇控制開關和充分利用天然光。天然光是最環(huán)保的光源, 要充分的利用, 因此合理的設計照明開關, 正確選擇自然采光, 也能改善工作環(huán)境, 使人感到舒適, 有利于健康。充分利用室內受光面的反射性, 也能有效地提高光的利用率, 如白色的墻面的反射系數(shù)可達70%~ 80%, 同樣能起到節(jié)電的作用。安裝照明系統(tǒng)節(jié)電器以及在現(xiàn)有的照明系統(tǒng)上加裝節(jié)電控制設備, 實現(xiàn)智能照明調控, 有效保護電光源, 降低電能消耗。
5合理的選擇照明方式。在滿足標準度的條件下, 為節(jié)約電力, 應恰當?shù)剡x用一般照明、局部照明和混合照明三種方式。除了滿足照度、光色、顯色指數(shù)外, 應采用高效光源及高效燈具, 對能利用自然光部分的燈具或可變照度的照明采用成組分片的自動控制開停方式, 可達到照明節(jié)能的效果。
6合理的選擇照度值。選擇照度是照明設計的重要問題。照度太低, 會損害視力, 不合理的高照度則會浪費電力。選擇照度必須與所進行的視覺工作相適應。設計照明可按國家頒布的照明設計標準來選擇照度, 必要的照明質量、合理的照度值和優(yōu)良的照明質量形成的光環(huán)境可以提高工作效率和改善人們的心情, 要綜合考慮照明系統(tǒng)的總效率。
7良好的維護管理可以節(jié)約用電和保護視力, 加強照明用電管理是照明節(jié)電的重要方面。照明節(jié)電管理主要以節(jié)電宣傳教育和建立實施照明節(jié)電制度為主,實行計度收費。
三、空調系統(tǒng)節(jié)能措施
我國大中型城市人口稠密,在房屋建筑中既要考慮冬季采暖,也要顧及到夏季的供冷。由于人民生活水平的不斷提高,營造良好的室內環(huán)境已經成為提升人們生活水平、生活質量的重要因素。因此,對空調系統(tǒng)的節(jié)能控制也成為房屋建筑水電工程節(jié)能的主要措施。
由于我國的空調產品形式較為單一,大多數(shù)都以電力驅動為主。那么,為實現(xiàn)節(jié)約能源就必須在消費適度的前提下進行房屋建筑中空調能源的多元化發(fā)展,要充分利用各類可再生資源,挖掘“能源供應”的潛力。近年來,變頻空調以其節(jié)能環(huán)保,營造舒適室內環(huán)境等特點,得到了飛速發(fā)展,相比于同價位的定頻空調,其季節(jié)效能無疑更為優(yōu)秀;而相對于定頻空調,其消耗電能也大幅度下降。因此,從空調節(jié)能的角度出發(fā),變頻空調將成為未來空調發(fā)展的主要趨勢。除此之外,作為影響空調節(jié)能效果的重要因素之一,空調新風問題也應當?shù)玫竭m當?shù)年P注。如果新風量過少,會影響空調環(huán)境的質量,而新風量過多又會增加其符荷,導致電能消耗增加。因此,為確保有效節(jié)能,在實際工作中應當針對不同環(huán)境,對空調的送風溫度和新風比例進行調整。
針對不同地區(qū)的季節(jié)氣候變化等情況,應合理運用并推廣各種相應的室內外遮陽設備,充分利用屋頂遮陽、窗戶外遮陽以及外墻遮陽等措施降低太陽輻射;同時,應加強自然風通風手段,通過對自然風的合理利用來縮短空調運行時間,在節(jié)能的同時起到環(huán)保的效果;此外,通過開發(fā)和推廣主動或被動式的除濕裝置,降低室內濕度等方法,都可以起到節(jié)能效果,有效減少多余電能的消耗。
住宅建筑水電工程安裝節(jié)能措施探析
孫科
天元建設集團有限公司 山東276000
摘要:隨著我國社會經濟的不斷增長,建筑業(yè)發(fā)展日趨蓬勃,而因房屋建筑所引發(fā)的能源短缺現(xiàn)象也日益突出,住宅能耗在社會總能耗中所占的比例逐年上升。要想確保建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展就必須進行節(jié)能減排。
關鍵詞:住宅建筑 水電工程 安裝 節(jié)能措施
中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A 文章編號:
前言
房屋建筑在建設中對能源的消耗量巨大,已經達到了社會總能耗的20~25%,住宅建筑水電工程安裝節(jié)能勢在必行。因此,必須以當前住宅節(jié)約能源損耗為原則,建立綜合體系的降耗系統(tǒng),大力開發(fā)新技術、新能源,不斷提高節(jié)能環(huán)保意識,倡導節(jié)約型社會建設,選擇合理的節(jié)能方案,充分研究與迎合相關政策的制定與配備,從而形成一整套便于審核與檢查的科學體系,更好的推動建筑節(jié)能的規(guī)范運行。
一、給排水工程節(jié)能措施分析
1 水泵組的優(yōu)化選型
水泵應優(yōu)先選用高效、節(jié)能的變速水泵。變速水泵的應用可避免傳統(tǒng)供水系統(tǒng)中按供水最不利情況計算所引起的水量、電能的浪費問題。同樣,在熱水供應系統(tǒng)中,水泵自控技術及各種監(jiān)測儀表和新型感溫材料,循環(huán)水泵的運行也可采用變流量變揚程的自動控制系統(tǒng)。采用變頻調速裝置比一般供水設備節(jié)電10~40%。水泵組采用主泵變頻調速與輔泵恒速穩(wěn)壓的并聯(lián)方式工作,并以主泵調速、輔泵恒速為原則,優(yōu)化水泵組運行調節(jié)從而達到節(jié)能效果。
2采用科學的供水方式
在建筑供水方面,可以充分利用市政給水管網,對高層建筑實行分區(qū)給水,一般市政給水管網壓力可以滿足一定高度建筑的用水問題,對于壓力達不到的樓層,再采用二次加壓供水,盡可能地減少二次供水的能耗。也可在設置調節(jié)貯水箱,以充分利用管網壓力及調節(jié)用水。對于超壓出流的控制則可在進戶管處,水表前裝設調壓孔板或節(jié)流塞實施減壓,減少超壓出流量。
3采用新型節(jié)水設備
推廣使用新型節(jié)水設備方面應采取的措施有兩個:一是推廣使用節(jié)能、節(jié)水型管材、閥門,比如鋁塑復合管、銅管、鋼塑復合管、PE 管、不銹鋼管、PP-R 管等;二是盡可能采用節(jié)水型廚衛(wèi)器具以及節(jié)水器材,比如坐便器,目前主要使用的是沖水量不小于11 L 的坐便器,實際上沖水量不大于6 L 的坐便器就能滿足需求,如果對坐便器進行改造,可以節(jié)約住宅用水15%左右。
4 合理利用中水資源
人們生活中排出的污水和生活用水的量是非常大的,如果直接排泄到自然環(huán)境當中,是一種浪費,我們可以采取措施將這些可以回收再利用的水收集起來,進行凈化處理,形成大量的中水,這些水雖然不能飲用,但是可以替代自來水用作建筑雜用水和城市雜用水,進而實現(xiàn)污水資源化、節(jié)約水資源的目的。
二、住宅建筑照明工程
1減少變壓器的有功功率損耗。變壓器應選用節(jié)能型的, 如S9, SL9 及SC8 等型油浸變壓器或干式變壓器。若選用阻值較小的繞組, 可采用銅芯變壓器。為減小變壓器損耗, 當容量大而需要選用多臺變壓器時, 在合理分配負荷的情況下, 盡可能減少變壓器的臺數(shù), 選用大容量的變壓器。
2科學的選用電光源是照明節(jié)電的首要工作。建筑物盡量利用自然采光, 靠近室外部分的建筑面積, 采用透光率較好的玻璃門窗, 以達到充分利用自然光的目的。選擇節(jié)能的電光源使得發(fā)光效率提高, 不但可以節(jié)約大量的電能, 還會改善燈光的顯色性。
3合理的選擇照明線路。照明線路的損耗約占輸入電能的4% 左右, 影響照明線路損耗的主要因素是供電方式和導線截面積。大多數(shù)照明電壓為220 V, 照明系統(tǒng)可由單相二線、兩相三線、三相四線三種方式供電。三相四線式供電比其他供電方式線路損耗小得多。因此, 照明系統(tǒng)應盡可能采用三相四線制供電。而減少線路的損耗應選用電導率較小的材質做導線。應盡量減小導線長度, 增大導線截面, 提高系統(tǒng)的功率因數(shù), 減少無功功率在線路上傳輸, 無功補償裝置應就地安裝, 實行就地補償, 以達到節(jié)能的目的。
4合理的選擇控制開關和充分利用天然光。天然光是最環(huán)保的光源, 要充分的利用, 因此合理的設計照明開關, 正確選擇自然采光, 也能改善工作環(huán)境, 使人感到舒適, 有利于健康。充分利用室內受光面的反射性, 也能有效地提高光的利用率, 如白色的墻面的反射系數(shù)可達70%~ 80%, 同樣能起到節(jié)電的作用。安裝照明系統(tǒng)節(jié)電器以及在現(xiàn)有的照明系統(tǒng)上加裝節(jié)電控制設備, 實現(xiàn)智能照明調控, 有效保護電光源, 降低電能消耗。
5合理的選擇照明方式。在滿足標準度的條件下, 為節(jié)約電力, 應恰當?shù)剡x用一般照明、局部照明和混合照明三種方式。除了滿足照度、光色、顯色指數(shù)外, 應采用高效光源及高效燈具, 對能利用自然光部分的燈具或可變照度的照明采用成組分片的自動控制開停方式, 可達到照明節(jié)能的效果。
6合理的選擇照度值。選擇照度是照明設計的重要問題。照度太低, 會損害視力, 不合理的高照度則會浪費電力。選擇照度必須與所進行的視覺工作相適應。設計照明可按國家頒布的照明設計標準來選擇照度, 必要的照明質量、合理的照度值和優(yōu)良的照明質量形成的光環(huán)境可以提高工作效率和改善人們的心情, 要綜合考慮照明系統(tǒng)的總效率。
7良好的維護管理可以節(jié)約用電和保護視力, 加強照明用電管理是照明節(jié)電的重要方面。照明節(jié)電管理主要以節(jié)電宣傳教育和建立實施照明節(jié)電制度為主,實行計度收費。
三、空調系統(tǒng)節(jié)能措施
我國大中型城市人口稠密,在房屋建筑中既要考慮冬季采暖,也要顧及到夏季的供冷。由于人民生活水平的不斷提高,營造良好的室內環(huán)境已經成為提升人們生活水平、生活質量的重要因素。因此,對空調系統(tǒng)的節(jié)能控制也成為房屋建筑水電工程節(jié)能的主要措施。
由于我國的空調產品形式較為單一,大多數(shù)都以電力驅動為主。那么,為實現(xiàn)節(jié)約能源就必須在消費適度的前提下進行房屋建筑中空調能源的多元化發(fā)展,要充分利用各類可再生資源,挖掘“能源供應”的潛力。近年來,變頻空調以其節(jié)能環(huán)保,營造舒適室內環(huán)境等特點,得到了飛速發(fā)展,相比于同價位的定頻空調,其季節(jié)效能無疑更為優(yōu)秀;而相對于定頻空調,其消耗電能也大幅度下降。因此,從空調節(jié)能的角度出發(fā),變頻空調將成為未來空調發(fā)展的主要趨勢。除此之外,作為影響空調節(jié)能效果的重要因素之一,空調新風問題也應當?shù)玫竭m當?shù)年P注。如果新風量過少,會影響空調環(huán)境的質量,而新風量過多又會增加其符荷,導致電能消耗增加。因此,為確保有效節(jié)能,在實際工作中應當針對不同環(huán)境,對空調的送風溫度和新風比例進行調整。
針對不同地區(qū)的季節(jié)氣候變化等情況,應合理運用并推廣各種相應的室內外遮陽設備,充分利用屋頂遮陽、窗戶外遮陽以及外墻遮陽等措施降低太陽輻射;同時,應加強自然風通風手段,通過對自然風的合理利用來縮短空調運行時間,在節(jié)能的同時起到環(huán)保的效果;此外,通過開發(fā)和推廣主動或被動式的除濕裝置,降低室內濕度等方法,都可以起到節(jié)能效果,有效減少多余電能的消耗。
結束語
隨著社會經濟的飛速發(fā)展和全國城市化水平的逐漸提高,各種能源的短缺已經成為制約社會經濟發(fā)展的重要因素之一。住宅是人類生活的重要場所,在建設住宅和使用住宅的過程中,難免消耗大量的能源與資源。從總體情況來看,我國建筑能耗已占社會總能耗的將近四分之一,因此,建筑節(jié)能是社會經濟發(fā)展和環(huán)境保護的迫切要求,同時也是確保我國建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要前提。
參考文獻
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[2] 張永福,王建.淺談住宅建筑水電工程節(jié)能措施[J]. 企業(yè)技術開發(fā). 2011(09)
[3] 張永福,王建.淺談住宅建筑水電工程節(jié)能措施[J]. 企業(yè)技術開發(fā). 2011(09)
[4] 王繼東.對住宅建筑節(jié)能發(fā)展的思考[J]. 中國高新技術企業(yè). 2007(05)
關鍵詞:供配電設計;節(jié)能方法;重要性;措施
中圖分類號:U223文獻標識碼: A
引言
科學技術發(fā)展日新月異,經濟發(fā)展的速度也在不斷加快,在世界范圍內能源的使用率不斷升高,能源問題已成為全球關注的熱點話題。據研究,在世界各國能源消耗總量中,中國位居首位。能源對國民經濟發(fā)展尤為重要,它直接關系著各行各業(yè)的發(fā)展。為了保證能源充足,降低我國能源消耗,需要我們在供配電設計中加強節(jié)能技術的應用。
一、電力節(jié)能設計的重要性
1、節(jié)能是實現(xiàn)電力可持續(xù)發(fā)展的重要保證。
電力工業(yè)是資源消耗大戶,提高電力生產和使用效率、降低資源消耗,特別是節(jié)約和降低水資源、石油、煤的消耗,對我國重要戰(zhàn)略資源的節(jié)約和優(yōu)化配置具有重要意義。我國的石油資源,石油開發(fā)和生產不能適應經濟和社會發(fā)展的需要,供需矛盾日益突出,進口量逐年上升。
我國是世界上12個貧水國家之一,年水資源總量2.8萬億立方米,人均水量僅為世界人均水量的1/4,人均淡水資源約2700m3,居世界第84位。2000年全國火力發(fā)電總裝機中,循環(huán)冷卻容量和直流冷卻容量分別為1.363億千瓦和1.012億千瓦,在全國火電年平均利用4700h情況下,不包括直流冷卻機組的循環(huán)水耗量,年耗水量46億立方米。全國火力發(fā)電取淡水量為586億立方米,約占工業(yè)取水總量(1160億立方米)的一半?;鹆Πl(fā)電耗水量占紡織、石油石化、造紙、鋼鐵、建材和化工等重點行業(yè)耗水量(176億立方米)的26%。
在2020年的9.5億千瓦~10億千瓦中,煤電約占6億千瓦及以上,水電2.5億千瓦(其中抽水蓄能約2500萬千瓦~3000萬千瓦),氣電4000萬千瓦~6000萬千瓦,核電3600萬千瓦~4000萬千瓦,新能源1500萬千瓦~2000 萬千瓦。在21世紀前20年,我國要新增裝機6.3億~6.8億千瓦;再加上老廠的技術改造總計約7億千萬~7.5億千瓦的建設規(guī)模,平均每年新投入的規(guī)模在3500萬千瓦~3700萬千瓦之間。電力建設規(guī)模巨大,任務艱巨[1]。
2、更廣泛和更有效地使用電力,是降低GDP產值能耗,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展經濟的要措施。
一次能源轉換為電能的比重和電能消費占終端能源消費量的比重已成為衡量一個國家經濟發(fā)展水平、能源使用效率乃至整個經濟效率的高低和環(huán)境保護好壞的重要標志。在過去的20年中,電能消費在總一次能源中的比重上升了23.1%,電能在終端能源消費的比重提高了6.39%,能源強度也大大下降。
3、節(jié)能是轉變電力工業(yè)經濟增長方式,提高經濟效益和競爭力的重要措施。
在新的形勢下,隨著國民經濟和社會發(fā)展,傳統(tǒng)的產業(yè)結構將發(fā)生變化,高附加值、低消耗的產業(yè)將得到發(fā)展,大量設備、技術、工藝落后和浪費資源的企業(yè)將被淘汰,單位產值的電耗將趨于下降,為此對電力工業(yè)的增長方式將提出新的要求。因此,電力工業(yè)發(fā)展在保持適度增長的同時,必須切實轉變電力增長萬式,實現(xiàn)從重視增加數(shù)量和規(guī)模到重視提高質量效率的轉變。
二、供配電系統(tǒng)總體規(guī)劃
在設計供配電系統(tǒng)的總體方案時,應綜合考慮多種因素,主要有負荷分布、用電設備特性、供電距離、用電容量以及負荷性質等因素,然后選擇合理的電壓等級,進而設計出科學合理的配供電系統(tǒng)方案。在確定變壓器的臺數(shù)和容量時,需要考慮到經濟運行和負荷特點的實際情況,對于那些受晝夜和季節(jié)性影響較大的負荷,在確定變壓器的容量時,需要將負荷計算出來并考慮經濟和技術因素。
通常,在減少線路上的電能損耗方面,總變電所和配電所還可以采取減小與負荷中心的距離和減小供電半徑的方法來達到降低電能損耗的目的。在供電電壓的范圍內,利用提高線路的電壓等級的方法也有助于減少電能的損耗。然而在提高線路電壓等級的情況下,電氣設備也需要提高絕緣性能,這樣就提高了投資成本。所以,這種方法需要在經濟技術對比較為合理的情況下才能實施。
三、供配電設計中節(jié)能方法的探討
1、選擇合適的供電電壓等級
一般輸電線路可輸送的電容量和輸電線路的電壓成正比,所能輸送的距離也會相應的越遠。而電壓相同,輸送的容量一般會和輸送的距離成反比,即輸送的容量越大則輸送的距離越短。因此,在供配電系統(tǒng)的設計過程中,必須充分應用這一規(guī)律,并根據輸送的距離、容量及時調整輸電線路的電壓,以減少在電力傳輸過程中的不必要損耗。
2、電氣設備的正確選擇
在供配電設計過程中,正確的選擇電氣設備尤為重要,只有選擇合適的電氣設備才能有效的保證電能質量,從而減少能源消耗問題。
2.1 在電氣設備的選擇方面,首先要做好選擇變壓器的選擇,變壓器是電網的重要電氣設備。由于使用量大,運行時間長,變壓器在選擇和使用上存在巨大節(jié)能潛力。為了減少電力消耗,我們應當選擇高效節(jié)能變壓器,讓變壓器根據負荷容量、運行時間、改善電能質量等情況做出一定的調整,以科學技術為指導,制定合理的配置方案,減少變壓器的電能消耗。
2.2 多采用變頻設備。變頻器節(jié)電可從四個方面論述:第一,軟啟動,一般交流電動機啟動電流為電動機額定電流的6~7倍,變頻調速啟動電流不超過電動機的額定電流。第二,一般設計都按照使用時極端條件,因而都留有設計冗余,變頻調速可以把這部分冗余節(jié)省下來,即負載變化時,變頻器進行調速,電動機輸出的軸功率相應變化。第三,降低轉速,軸功率變小是變頻器的主要節(jié)電原理,應用變頻調速裝置節(jié)電率可達到50%左右。第四,功率因數(shù)高,一般在0.95以上,節(jié)省無功,減輕了變壓器的負擔。
3、選擇合適的線路
線路設計時應遵循減少線路損耗的原則。配電線路有電阻,有電流通過時會產生功率損耗。在具體工程中,線路上電流都是固定不變的,要減少線損只能盡量減少線路電阻。線路的電阻,即與導線電阻率、導線長度成正比,與導線截面成反比。因此,要減少電阻值應從以下幾個方面考慮:
3.1 盡量選用電阻率較小的導線,如銅芯導線較佳,鋁線次之;
3.2 盡量減少導線長度。在設計中應盡量走直線少走彎路,變電所應盡可能靠近負荷中心;
3.3 適當增大導線截面。對于較長線路,在滿足載流量、熱穩(wěn)定、保護配合及電壓降要求的前提下,可從線路長期使用因節(jié)約能耗而減少的年運行費用上綜合考慮適當增大導線截面。
4、提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)。功率因數(shù)提高,可以減少線路無功功率的損耗,從而達到節(jié)能的目的。
前面提到的輸電線路損耗包含線路傳輸有功功率時引起的線損和線路傳輸無功功率時引起的線損。傳輸有功功率是為了滿足設備功能所必須的,是不變的。而在供配電系統(tǒng)中的某些用電設備如電動機、變壓器、燈具的鎮(zhèn)流器等都具有電感性,會產生滯后的無功電流,它要從系統(tǒng)中經過高低壓線路傳輸?shù)接秒娫O備末端,無形中又增加了線路的功率損耗。然而這部分損耗是可以避免的,可以通過一下兩種辦法來降低損耗:
4.1 減少用電設備無功損耗,提高用電設備的功率因數(shù)。在設計中,應盡可能采用功率因數(shù)高的用電設備,如同步電動機等,電感性用電設備可選用補償電容器的用電設備等。
4.2 用靜電電容器進行無功補償。電容器可產生超前無功電流以抵消用電設備的滯后無功電流,從而提高功率因數(shù)。在具體設計時可采用高壓集中補償、低壓分散補償和低壓成組補償?shù)确绞絒2]。
5、照明設計方面的節(jié)能措施
照明節(jié)能設計是在保證不降低作業(yè)面視覺要求、不降低照明質量的前提下,力求減少照明系統(tǒng)中的光能損失,從而最大限度的利用光能。通常照明的節(jié)能措施有以下幾種:
5.1 充分利用自然光,這是照明節(jié)能的重要途徑之一。在設計中,電氣設計人員應多與建筑專業(yè)配合,做到充分合理地利用自然光,使之與室內人工照明有機地結合,從而大大節(jié)約人工照明電能。
5.2 規(guī)定了各種場所的照明標準、視覺要求、照明功率密度等。光源是實施照明節(jié)能的核心環(huán)節(jié),其效率的高低很大程度上決定了照明系統(tǒng)效率的高低。照明節(jié)能設計時光源應根據不同的使用場所,盡可能選擇高光效光源,降低照明功率密度值。
5.3 選擇燈具時應優(yōu)先選用直射光通比例高、控光性能合理的高效燈具,應注意燈具的配光曲線與房間室形相適應。
推廣使用低能耗、性能優(yōu)的光源用電附件,在附屬裝置的選擇方面主要是針對鎮(zhèn)流器的選擇。從熒光燈到高強度氣體放電燈的高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等,均需配用鎮(zhèn)流器。不同類型的鎮(zhèn)流器,其功耗有所不同,照明節(jié)能設計應加以考慮并合理的選擇。
5.4 改進燈具的控制方式,采用各種節(jié)能型開關或裝置也是行之有效的節(jié)能方法。照明控制應根據建筑物的建筑特點、建筑功能、使用要求等具體情況,對照明系統(tǒng)進行分散、集中、手動、自動等經濟實用、合理有效的控制?,F(xiàn)有的照明控制方式很多,例如:單燈控制、聲光開關控制、調光調壓控制、樓宇自控系統(tǒng)控制、智能照明控制系統(tǒng)控制等。智能照明控制系統(tǒng)利用計算機技術和網絡通信技術、現(xiàn)代控制技術,通過對不同工作場所設置多種照明工作模式,達到不同照度要求實現(xiàn)場景控制、定時控制、多點控制,有效地減少燈具工作時間,節(jié)省電能[3]。
結束語
在我國能源消耗中,電力資源的消耗所占的比重較大,在供配電設計中實施節(jié)能措施十分重要。對于電力企業(yè)來說,電力節(jié)能的實施有利于電能質量的提高,對優(yōu)化資源配置也有較高的影響。在供配電設計中,通過優(yōu)化電力設計、正確選擇電氣設備、加強照明燈的節(jié)能設計等措施,減少了電力能源的消耗,進一步保證了電力行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。
參考文獻
[1]李品征.淺談電力工業(yè)實行節(jié)能的必要性及目標[J]. 企業(yè)導報,2011(10)
關鍵詞:節(jié)能減排;能源;技術
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A 文章編號:
一、前言
當前,我國人均能源占有數(shù)較小,而且能源利用率較低,再加上對環(huán)境保護不夠,因此節(jié)能減排成為我國能源戰(zhàn)略的極其重要的組成部分,堅持節(jié)約和開發(fā)并重,把節(jié)約能源擺在優(yōu)先位置,不僅有利于構建和諧社會,而且能充分利用社會資源發(fā)展社會主義經濟,是一項利國利民的重要舉措。認真貫徹落實國家節(jié)能減排總體部署和中央企業(yè)節(jié)能減排工作會議精神, 確定積極的節(jié)能減排目標,并采取強化管理、推進結構調整、加快技術進步等多項措施推進電力系統(tǒng)節(jié)能減排工作
二、電力系統(tǒng)節(jié)能減排的有效措施
1、降低線損
線損管理是電力企業(yè)的一項重要工作。隨著線損管理工作的逐漸細化,原有線損管理模式暴露出來許多問題需要解決,這是當前電力系統(tǒng)迫切要解決的問題。(1)加強線損預測分析。線損分析要實行三對比:與上月比,與去年同期比,對線損率完成情況,每月要定期召開用電形勢、線損分析會,做到及時總結,特別是對重點線路和異常線路進行剖析,對發(fā)現(xiàn)的問題,要及時采取有效措施。要認真做好次月供電量、售電量、線損率等情況預測,確保線損管理的可控、在控。將每月指標完成情況納入績效考核,按月獎懲。加強線損上報、錄入數(shù)據的管理,保證數(shù)據準確、及時,確保線損率指標完成。要認真做好理論線損計算工作,充分掌握電網運行的損耗情況,各線損責任單位要在上一年理論計算的基礎上,提早準備,對所管轄線路變更情況及參數(shù)及時進行修正,并對低壓配電線損進行實
測分析,明確降損主攻方向,為制定降損方案和年度降損計劃提供依據。(2)合理規(guī)劃,完善電網結構,縮小供電半徑。由于電網早期規(guī)劃不合理,電源點遠離負荷中心,造成近電遠供,迂回供電,因此,調整不合理的線路部局,盡量減少迂回線路,縮短電力線路是減少電網中的功率損耗有效方法之一。(3)強化管理,加大對竊電、違約用電的打擊力度。用電檢查是堵塞電能流失“黑洞”的閘門, 線損率莫名其妙的增加往往是竊電所致, 據有關人士估計, 竊電量占到了全社會用電量的 0.5%以上, 也就是增加了 0.5%的線損率, 所以加大反竊電力度也是有效降低線損的有效手段。對竊電行為應根據有關法律法規(guī)預以嚴厲打擊。要加強營銷工作的全過程管理,在具體工作中必須建立起相互監(jiān)督、相互制約的管理體制。強化用電營銷檢查、稽查大隊的作用,加強對內、對外的監(jiān)督。做好用電宣傳教育活動,營造全社會反竊電的良好氛圍;建立完善反竊電長效機制,電力稽查大隊要與公安機關、新聞媒體密切配合,嚴厲打擊涉電犯罪,整頓用電秩序;利用負荷管理系統(tǒng)的計量監(jiān)測與防竊電功能,對客戶異常用電進行監(jiān)測。定期組織營業(yè)抄收人員集中學習,提高稽查、檢查等人員檢查、發(fā)現(xiàn)、處理違章用電的能力。(4)合理配置臺變,提高電網負載率。一是合理配置變壓器容量,根據需要進行新裝、暫停、增、減變壓器容量,消除“大馬拉小車”現(xiàn)象;減少變壓器的輕載、空載運行,盡量減少閑置的負荷容量,提高負荷的使用率,避免資源的浪費。二是調整公用變壓器三相負荷,盡量采用三相平衡送電,對于三相四線制低壓供電線路,變壓器出口處不平衡度應不大于 10%。業(yè)擴報裝宜統(tǒng)一受理,重點處理好負荷分布,及時調整負荷過重或過輕的線路,合理配置公用變容量。(5)合理進行無功補償,提高功率因數(shù)。1、結合技改資金,對部分變電站增加的容量集中補償設備,同時變電站根據電壓情況,要及時進行無功補償電容器投切,結合主變有載調壓調檔,充分提高供電電壓質量;對于線路長、分支多、密度低,且較分散的 10 千伏配電線路可采取分散補償和集中補償相結合;對于變電所10千伏母線,可加裝高壓補償電容器。
2、建立有效的節(jié)能評價體系
采用口徑一致的節(jié)能評價指標體系,實施電力節(jié)能評價和考核制度,鼓勵行業(yè)節(jié)能。一定的考核手段可以促進電力系統(tǒng)管理水平的提升。可以根據電力系統(tǒng)內部影響因素將節(jié)能指標體系分為生產節(jié)能指標體系、節(jié)能政策指標體系、環(huán)保與循環(huán)利用指標體系三個子指標體系。生產節(jié)能體系分為節(jié)電指標體系、節(jié)約燃煤指標體系、節(jié)約燃油指標體系、節(jié)約水資源指標體系,每個指標體系里采用管理指標和技術指標相結合的方式,從而使節(jié)能指標體系更加全面合理。例如在線損考核管理中,首先要參考理論線損計算值和統(tǒng)計分析結果制定出合理的線損考核指標,然后對線損考核指標進行分解和細化,并下達到各級部門,分級實施。線損考核工作的成效決定于兩個方面:①年初制定的指標合理、切合實際;②通過制度化建設對完成指標的好壞實行不同的激勵方式。
3、提高負荷利用率
負荷率是指平均負荷與最高負荷的比率。由于電力具有不可存儲, 瞬間完成發(fā)、輸、用的特征, 提高負荷率使之供用電量與發(fā)電量盡量保持一致, 也就是保持電量的最佳流量, 這是節(jié)能降損的捷徑, 不僅可以科學合理地安排電力需求, 而且避免發(fā)電側頻繁調整機組處理和啟停, 提高發(fā)電機組的運行效率。提高負荷率可以從以下兩個方面入手: (1) 大力推廣電價的杠桿作用,利用峰、谷電價政策, 合理安排用戶錯峰用電。有關部門統(tǒng)計資料顯示, 即使是在全國用電最為緊張的 2004 年, 用電短缺的時間也主要集中在用電高峰時段的 1~2 個小時內, 最大的缺電能力僅為當時全國總裝機容量的 1/10 左右。所以電力系統(tǒng)運用價格杠桿作用,對于節(jié)電有著至關重要的作用。(2)依靠技術手段, 例如推廣相變儲能技術, 及采用無線集中負荷控制或電力定時控制等裝置實現(xiàn)負荷的精確控制等。實際上提高負荷率就是電力需求側管理的一項重要內容, 電力系統(tǒng)作為實施主體, 責無旁貸應該為電力行業(yè)節(jié)能減排作出應用的貢獻。
4、優(yōu)化調度
積極改進傳統(tǒng)調度方式, 制定新的調度規(guī)則, 以節(jié)能、環(huán)保、經濟為標準, 確定各類發(fā)電機組的發(fā)電次序和發(fā)電時間, 是科學調度應該遵循的原則。電力系統(tǒng)在電力交易市場中擔當了至關重要的角色, 也就是說為電力行業(yè)節(jié)能減排在優(yōu)化調度方面發(fā)揮不可替代的作用。電力交易要服務于節(jié)能減排, 電力調度當然也要服務于節(jié)能減排。在電力交易市場平臺不斷創(chuàng)新與突破的基礎上, 電力節(jié)能調度勢必更趨優(yōu)化, 為節(jié)能減排創(chuàng)造更大的空間。電力行業(yè)在節(jié)能減排中占據了突出位置, 節(jié)能減排也正在成為電力行業(yè)發(fā)展的主旋律, 電力系統(tǒng)無論是發(fā)電端, 還是輸電端和用電端, 都在這場節(jié)能減排的“革命”中承擔著責無旁貸的使命。電力系統(tǒng)通過技術改造和精細化管理, 強化電力資源的優(yōu)化配置, 必將為促進電力和諧發(fā)展, 實現(xiàn)電力行業(yè)節(jié)能減排目標作出應有的貢獻。
關鍵字:電氣節(jié)能;變壓器損耗;功率因數(shù);照明節(jié)能
Abstract:The article discusses the principles and methods of energy-efficient office buildings in the electrical design, from the choice of transformer capacity, power factor compensation, supply and distribution system and wire selection, architectural lighting and energy saving, combined with the characteristics of the electrical design of office buildings,introduce the principles and methods of energy conservation in building electrical design and construction of electrical energy are several ways to do a detailed description.
Keywords: Electric Energy; transformer losses; power factor; energy-saving lighting
中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A文章編號:
隨著我國經濟的發(fā)展,國家機關辦公建筑和大型公共建筑高耗能的問題日益突出,我國建筑用能已超過全國能源消費總量的1/4,并將隨著人民生活水平的提高逐步增加到1/3以上。據專家研究結論,國家機關辦公建筑和大型公共建筑單位面積年耗電量達到70-300度,為普通居民住宅的10~20倍,占全國城鎮(zhèn)總耗電量的22%,是歐洲、日本等發(fā)達國家同類建筑單位面積耗電量的1.5~2倍,公共建筑用能數(shù)量巨大,浪費嚴重,民用建筑的電力能耗問題日益突出,如何“節(jié)電能,降電耗”進行電氣節(jié)能設計已勢在必行。
本文從經濟效益、變壓器的選型、導線材質的選擇、建筑照明的節(jié)能入手,結合本人的設計工作經驗,闡述電氣設計中電氣節(jié)能的原則和方法。
一、建筑電氣設計節(jié)能的三個原則
1. 滿足建筑物的使用功能
在滿足照明的照度、色溫、顯色指數(shù);滿足舒適性空調的溫度及新風量;滿足上下、左右的運輸通道暢通無阻;滿足特殊工藝要求即滿足建筑物使用功能的前提下,盡量采用高光效低能耗的節(jié)能產品。
2.考慮經濟效益和投資情況
節(jié)能應按建設單位考慮實際經濟效益,不能因為節(jié)能而過高地消耗投資,增加運行費用。而是應該讓增加的部分投資,能在幾年或較短的時間內用節(jié)能減少下來的運行費用進行回收。3.合理設計供配電系統(tǒng)降低損耗
節(jié)能的著眼點,應是節(jié)省無謂消耗的能量。供配電系統(tǒng)的設計就尤為重要,合理設計配電系統(tǒng)能縮短配電半徑,減少線路損失;合理選擇變壓器容量和臺數(shù),盡量采用新型節(jié)能變壓器,就能減少變壓器的損耗;對于量大面廣的照明系統(tǒng),應采用均布負荷的配電方式,采用新型節(jié)能燈具,使其負荷分配均勻,能耗降低。
因此,節(jié)能措施應貫徹實用、經濟合理、技術先進的原則。
二、建筑電氣節(jié)能的方法
1、選用節(jié)能型變壓器
選用節(jié)能型變壓器,更換或改造高能耗的變壓器。新建或改建工程應選用SL7、S9、SC(B)9、
SGBl0、SGBll一R等節(jié)能型變壓器。與老產品比,SL7無勵磁調壓變壓器的空載損耗和短路損耗,10kV系列分別降低41.5%和13.9%;S9系列與SL7系列比.其空載損耗和短路損耗又分別降低5.9%和23.3%:SGBll―R系列卷鐵芯干式變壓器比SC(B)9系列產品空載損耗降低40%,空載電流降低70%一85%;比SGBl0系列變壓器空載損耗降低24%,負
載損耗降低11.7%。
2、減少線路上的能量損耗:
由于線路上存在電阻,有電流流過時,就會產生有功功率損耗。其三相線路有功功率損耗計算公式如下:P=3Ic2R×10-3(KW)
式中:Ic―計算相電流(A)
R―每相線路電阻(Ω)
線路上的電流是不能改變的,要減少線路損耗,只有減小線路電阻。
線路電阻R=ρ×L/s,即線路電阻與電導ρ成正比,與線路截面S成反比,與線路長度L成正比,因此如何減少線路的損耗應從導線的材質、導線的長度、導線的截面來考慮。
在設計中我們常常都無選擇地選用銅質導線,雖然降低了導線的電導,但增大了導線的投資,因此,我們在設計上可以采取截面小于50mm2導線選用鋁芯線,截面大于等于50mm2導線選用銅芯線,即大電流選用銅芯線,小電流選用鋁芯線,這樣即節(jié)約了投資,從整體上看也達到了降耗的目的。
配變電站盡量靠近負荷中心,以縮短配電半徑,減小線路長度,如果建筑物每層平面面積在10000m2左右時,至少要分設兩個變配電所,用來縮短供電半徑。而在高層建筑中,低壓配電室的設置應可能靠近豎井,以減少配電干線的長度;從而減少線路損失,降低損耗。
3、提高系統(tǒng)的功率因數(shù)減少電能損失
提高設備的自然功率因數(shù),減少對超前無功的需求,可減少變壓器的銅損,減少線路及變壓器的電壓損失,增加發(fā)配電的供電能力,減少線路的損失,對于負荷平穩(wěn)的電動機可采用就地補償?shù)姆椒▉硖岣吖β室驍?shù)。這樣就減少了無功在線路上的傳輸,達到節(jié)能降耗的目的。
隨著電氣技術的飛速發(fā)展,大量照明用的氣體放電燈及電子鎮(zhèn)流器、生活日用電器中變頻空調器、計算機等非線性設備以及變頻水泵、變頻風機等設備的廣泛應用,均向電網輸送了大量的高次諧波。諧波的產生會導致風機或水泵的電動機效率降低、發(fā)熱增加,從而縮短其使用壽命;使變壓器產生附加損耗,從而引起過熱,使絕緣介質老化加速,導致絕緣損壞:諧波電流會引起電氣設備及配電線路過載導致短路.甚至引發(fā)電氣火災。諧波的抑制方法很多,常用的方法有增加換流裝置的脈動數(shù)、加裝交流濾波裝置、改善三相不平衡度、在用戶進線處加裝串聯(lián)電抗器、采用有源濾波器,無源濾波器等新型濾波措施。諧波抑制措施的選擇要根據諧波達標的水平、效果、經濟性和技術成熟度等綜合比較后確定,從而抑制高次諧波造成的系統(tǒng)發(fā)熱和損耗.實現(xiàn)電氣系統(tǒng)的節(jié)能。
三、建筑照明的節(jié)能方法
2004年12月1日開始實施的《建筑照明設計標準》(GB 50034―2004),對照明節(jié)能提出了嚴格的要求,其巾6.1。2―6。l。7條為強制性條文,必須嚴格執(zhí)行。它確定了公共建筑功率密度值,并列出了現(xiàn)行值和目標值。
1、大型辦公建筑的公共照明宜采用建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)控制。觀眾廳、會議室等宣采用智能照明控制系統(tǒng)控制。
2、照明光源、燈具及附件的選擇
a.根據光源與光效、色溫、顯色指數(shù)、壽命強價格選擇高效節(jié)能光源,即每瓦輸出的光通量高的光源。如:T系列細管徑直管熒光燈、緊湊型熒光燈(節(jié)能燈)、HID好(高強度氣體放電燈)、LED燈(發(fā)光二極管)。
b.燈具附件的選擇,主要是指鎮(zhèn)流器的選擇?!督ㄖ彰髟O計標準》中規(guī)定:自鎮(zhèn)流熒光燈應配電子鎮(zhèn)流器;直管形熒光燈應配電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器;高壓鈉燈、金屬鹵化物燈應配節(jié)能型電感
3、 照明與室內裝修設計應有機結合,避免片面追求形式和不適當選取照度標準以及照明方式,在不降低照明質量的前提下,應有效控制單位面積的安裝功率。
4、 在有集中空調而且照明容量大的場所,宜采用照明燈具與空調回風口結合的形式。 四、結束語
無論是供配電系統(tǒng)或是用電設備及建筑照明,都存在著節(jié)能巨大潛力,應在設計中精心考慮。但是在選用節(jié)能的新設備上,應具體了解其原理、性能、效果,從技術、經濟上進行比較后,再選定節(jié)能設備,真正做到“節(jié)電能、降電耗”的目的。