供配电系统设计的基本要求范文
时间:2024-04-08 15:53:48
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篇1
关键词:发电厂;供配电系统;设计要点;分析研究
中图分类号:TM6 文献标识码:A 文章编号:
前言
随着近几年我国的经济建设的不断进步与发展,城市化建设的进程也在加快
进行中。我国是一个发展中大国,人口众多,土地资源比较匮乏,越来越多的人开始涌向大中城市,电力企业也日益增多,电力资源可以源源不断满足人民的用电需求,这是时展的必然趋势。但是发电厂的供配电问题一直是影响我国电厂发电性能的重要因素,很多的发电厂供配电设备只能使用很短的期限,极大发电厂的正常运行。造成这种现象的主要原因是我国的发电厂供配电设备设计时存在重大漏洞,对供电设施的保护没有做到位。发电厂的供配电设计不合理还会直接导致危险的发生。随着人们对电力的安全观念日益增强,一个科学合理的供配电设计对保证人民工作生活的正常发展具有重要的意义。正是因为如此,发电厂设计人员一定要从自身入手加强对供配电的理论知识学习,规范化设计,保证人们生产生活的供配电需求,使人们能够安全、放心地享受电力资源所带来的便捷。发电厂供配电设计的主要目的就是尽可能使用比较先进的技术手段,无论是在供配电的质量上还是供配电的数量上,都能满足电厂的日常生产用电及生活用电需求,提高人民的生活水平。在供配电设计的过程中,工程师一定要遵循经济、安全的原则,除了选用一些比较优质的供配电材料外,还要结合电厂的实际运行情况及业主的具体要求,设计出理想的供配电设施,特别是供配电设施的内部各线路连接,一定要规律整齐,以便整个供电设备的维修和保养。
1、发电厂供配电系统设计要点概述
1.1发电厂供配电系统要有足够的可靠性
供配电系统的可靠性对供电设备维修人员的安全和电厂运行的稳定具有重要的意义。一方面,发电厂的供配电设备系统只有达到了安全性要求,才有可能保证电厂的正常生产用电。很多的发电厂因为供配电设计不合理,经常会发生火灾,给电厂的生产造成很大的影响,同时也给国家的经济造成损失。另一方面,一个可靠的发电厂供配电系统,对于整个发电厂本身的稳定性具有重要的作用。如果不能保证供配电系统的安全,很有可能会导致供电设施发生火灾,影响发电厂内部的结构稳定,设计师只有设计出合理的供配电系统,才会避免这种事故的发生。
1.2对电源的转换方式要求严格
对于一些比较重要的发电厂,因为发电厂内部存在大量不可停电的负荷,电源设计问题一直是设计工程师们所面临的一个难题。一般情况下,发电厂的内部都要设立两个不同的供电电源,但是随着智能电厂的不断应用,这种设计要求已经不能适应现代化的需要。因此,我们还要建立一些辅助电源设备,比如大型的发电转换设备,这样做不仅可以在供配电设备发生故障的情况下其他设备仍然可以正常运行,还可以为检修人员检修工作争取一定的时间。发电厂的电源转换设备还要满足消防安全的基本要求,对于一些大型的电源切换设备,一定要设计专门的消防通道,以便在发生火灾时能够及时赶到现场。
2、发电厂供配电设计所遵循的基本原则
2.1安全性原则
安全性原则是发电厂设计的最基本原则,同时也是最重要的原则。电厂设计时刻要把“安全第一”的意识放在第一位,作为供配电系统的设计人员一定要保证所有的供配电系统都能够在稳定的工作电压下工作,一旦发生故障能够及时切断电源。电气设计人员在上岗前一定要具备专业的电力安全知识,对发电厂供配电系统的每一个环节都要认真对待,保证供配电设备的正常运行。
2.2经济性原则
供配电设备一定要保证经济实用,所以设计人员在对其进行设计的时候,不要只注重供配电设备的外表是否庞大和美观,同时还要考虑设备是不是经济实用。经济性原则是我国的目前发电厂设计普遍遵循的一种原则,它对于实现资源的合理配置,保证能源的可持续利用具有重要的意义。只有做好电厂的经济性设计工作,才可以用最小的成本支出,创造的最大的经济效益。
2.3环保性原则
发电厂的环保性原则,要求设计人员尽可能使用经济环保的供配电设施,减少能源使用对环境造成的危害。为此,我们可以在发电厂中多设置一些辅的发电、储电设备。这不仅可以为我国节省了大量的电能,还不会造成对环境的污染,起到很好的环保效果,值得我们推广与使用。
3、发电厂供配电系统的设计方法
3.1电力负荷的设计
我们可以根据电力设备供电的可靠性和中断供电对政治经济所造成的影响来划分,将电力负荷分为一级负荷、二级负荷和三级负荷几个等级。一级负荷中断供电会对生产用电产生比较大的影响,这种供配电系统设计的时候一定要严格按照设计标准来进行。为此,一级负荷的设计需要保证在断电情况下依然能够持续为电力生产提供用电,设计人员在对其进行设计时可以留有一套备用发电设备,以保证其中一套设备发生故障时,另一套设备能够及时补充。我们可以根据实际情况,多设立一些比较独立的备用发电设备,满足持续供电的需求,尽可能设置一些大负荷的供电设施元件。二级负荷主要是在设备中断供电后,同样对电力生产产生重大影响,在设计的时候可以参照一级负荷的设计标准来进行。三级负荷的影响力比较小,在断电情况下,能够及时自行恢复,保证电力生产的正常用电需求。
3.2节能设计
发电厂还应该注重的是节能环保的基本要求,我国是一个能源消耗大国,电厂的节能环保设计对于保证资源的合理利用具有重要意义,这也是贯彻和落实科学发展观的具体要求。我们在对发电厂供配电系统进行设计的时候,一定要按照经济、节约和环保的基本原则,采用一些比较先进的发电设施,对于控制元件的选用,可以采用电阻率较小、发热较小的电子部件,同时还要多采用变频调速设备,感光照明设备,并结合计算机系统,实行全程的智能化控制。
3.3发电厂供配电的自动化控制设计
自动化控制的最大优点是可以快速实现数据的搜集、实时数据的控制和数据的输出,简化了人工操作的复杂环节。发电厂供配电系统中引入自动化控制技术,是我国电气化技术进步与创新的一种表现,对提高供配电系统的整体性能具有很大的帮助。我们在对发电厂的供配电系统进行自动化设计的时候,一定要将电厂中的大功率电器线路与低功耗线路区分开来,同时还要注意电厂的照明、消防安全照明设施和通风换气设备的具置。一般该系统中需要引入DDC自动控制系统,通过热感应控制的方式,将设备运行的温度及时传递给控制器,控制器根据内部程序中事先设计好的参数来实现对供配电系统的自动化控制。自动化控制设计还应该遵循一定的消防安全原则,尽可能预留一些比较大的消防安全通道,并将供配电设备之间留有适当空隙,增加他们的散热性。
4、结束语
发电厂的供配电系统设计对保障人民的正常生活具有重要的作用,在新时期下,这种设计的要求更为严格,设计人员除了要具备专业的供配电设计知识外,还要注意与电厂运行维护人员的沟通学习,对电力系统安全运行的每一个环节都要了如指掌。这是一个复杂的工程,因为设计的好坏与否会对居民的生活产生很大的影响,同时会给供电企业带来负面的影响。作为设计人员一定要“以身作则”,在设计的过程中一定要将所有的不利因素考虑进去,并不断完善和优化设计方案,最终设计出合理的供配电系统。
参考文献:
[1]孙明亮.发电厂供配电系统的基本原则[J].发电厂设计,2012(9)
篇2
关键词:现代高层建筑;供配电设计;建筑行业;电力能源;安全隐患;供配电设备 文献标识码:A
中图分类号:TU97 文章编号:1009-2374(2017)11-0076-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.11.039
随着我国建筑行业的发展,已有的建筑电气供配电设备往往会诱发电力资源的大量浪费,而且安全隐患比较明显,从而诱发一系列供配电设备的安全问题。而高层建筑人口多、用电量大,更应该做好供配电设计工作,如果未按照要求做好供配电设计工作,不仅会造成电力资源的大量浪费,而且还有可能诱发大量的财产损失和人员伤害。因此,在进行现代高层建筑过程中,需要完善供配电设计工作,综合考虑各方面的影响因素,在确保供配电正常运行的基础上保障居民的生命财产
安全。
1 现代高层建筑中对供配电设计的基本要求
通过对我国现代高层建筑进行统计和分析可以发现,高层建筑不仅可以满足人类的居住需求,而且还可以满足生活、办公、娱乐等商业需求,从而使现代高层建筑具有多方面的功能和特点,更好地推动了我国建筑行业的发展。例如,在进行现代高层建筑建设施工的过程中,要按照要求设计好排水管道、消防设备等内容,在满足用户基本需求的同时,还可以确保用户的生命财产安全。在现代高层建筑供配电设计之前,还需要对高层建筑的实际情况进行全面、系统的分析,更好的了解和掌握高层建筑对供电的基本需求,然后根据基本需求来对供配电进行合理的设计。同时在供配电设计过程中,还需要对施工阶段可能出现的问题给予全方位的考虑,并选择一套与之相对应的设计方案,委派专业的技术人员来负责施工,以更好地满足现代高层建筑需求。
2 设计原则
2.1 优化原则
在进行高层建筑供配电设计阶段,要对建筑物本身可能实现的基本功能给予全方位的考虑,从而有效地避免出现资源浪费现象。同时,在具体设计过程中,还需要遵循可持续发展的理念,对高层建筑供配电设备进行科学、合理的优化,这样一来不仅可以有效地满足高层建筑供配电使用需求,而且还能够提高供配电系统的使用效率。
2.2 负荷原则
在开展高层建筑供配电设计时,要根据实际情况做好供配电设计系统的调整工作,这样不仅能够有效地延长供配电设备的使用周期,而且还能够进一步提高资源的使用效率,实现对电压负荷运行指数的有效调整。在供配电设计过程中,最好选择节能设备,从而有效降低供配电设备的用电负荷,有效地节省电能资源。
2.3 高效运行原则
在供配电设计过程中,要采取有效措施来确保供配电系统能够高效的运转,避免由于用电量过大而对供配电设备产生不良的影响,同时还可以有效降低供配电设备的维修次数,满足高层建筑所需要的能源。
3 供配电设计在现代高层建筑中的应用
3.1 确定负荷等级,以实现对负荷容量的有效计算
在进行高层建筑供配电设计过程中,最好根据相关的法律法规来确定负荷等级,以实现对负荷容量的有效计算。实际上,现代的高层建筑不管是商业住宅还是生活住宅,都需要按照要求配备所需要的基本负荷容量,如电梯、消防设备、应急照明设施等。对于普通的居民住宅,供配电的设计要能够满足居民最基本的用电负荷,具体主要包括照明设备的使用和家用电器的运行。而商业高层建筑除了要满足最基本的设备负荷以外,还需要确保客户电梯、普通电梯、商业电梯的正常运转,从而满足商业用电的基本需求。实际上,一般选择单位容量法和负荷密度法来对负荷容量进行有效的计算,以确保计算结果的准确性。
3.2 供配电的电压设计
要想确保高层建筑供配电系统的正常运行,就需要严格按照相关规范和标准来进行供配电的设计。同时可以按照高层建筑的实际特点,来了解和掌握高层建筑对电压是否存在重量级要求,并为其配备一到两组应急发电组。如果高层建筑出现供配电故障时,可以借助应急发电组来及时恢复高层建筑的正常用电。通常情况下,低压配电电压一般在380/220V,而赊借电源主要选择10kV的独立高压电源。
3.3 照明系统供配电设计
对于现代高层建筑而言,照明系统是供配电设计中比较重要的组成部分,因此要求设计人员做好照明系统供配电的选择,具体从以下两个方面着手:(1)电压的选取。实际上,对于高层建筑来说一般选择220V额定电压的照明系统,其通过三相四线制法来进行供电,电压活动范围为220~380V。然而在具体使用的过程中,该类线路有可能诱发供电线路电压出现大量损失,因此在照明设备正常运行过程中,需要确保设计电压超过额定电压,即供配电设计电压的最低限要超过额定电压值的97%;(2)照明供电方式的选择。现代高层建筑主要选择一级负荷电源,而且选择了双电路与双电源的供电方式。因此在进行供配电设计过程中,要求设计人员先对照明一级与电力一级之间所存在的负荷功率进行有效的对比,如果两者之间的对比数据存在较大的差距时,则要求设计人员采用双电路高电压设计方案。如果对比数值比较小时,则需要设计人员一路设计选择以电源供电为主,另一路以应急发电作为备用电源。
3.4 供电线路安全设计
在进行现代高层建筑供配电设计过程中,在确保用电负荷的基础上,还需要采取措施来做好供电线路安全设计工作。在布置供配电线路阶段,需要根据高层建筑的实际情况来进行布置,尽可能地满足高层建筑特殊层对用电线路的需求,满足层与层的内部格局,同时还需要确保高层建筑供配电线路的布置与设计满足相关的规定。在供配电设计过程中,可能会受到潮湿、腐蚀、灰尘等因素的影响,从而诱发线路短路或路绝缘性失效。此外,在进行高层建筑供配电线路设计阶段,还有可能受到建筑物伸缩变形、^大冲击力或不均匀沉降的因素的影响,如果处理不好极有可能诱发安全事故。为了保证供电线路安全设计的效果,需要根据高层建筑的实际布局制定有效的方法来实现对电力线路的有效保护,而且还可以借助管井的方式来对供配电线路进行布设,在该过程中需要采取有效的措施来尽可能地降低电力线路与建筑物锋利物体或拐角处发生接触的可能性,从而有效避免外部保护措施由于长时间与坚硬物体接触、摩擦而引发不同程度的破损。在供电线路布设过程中,还需要采取措施避免线路与腐蚀、潮湿的环境接触,以确保线路的绝缘性能。除此之外,在进行供电线路安全设计过程中,最好选择自动控制或自动切换装置,如果供电线路出现超过规定负荷或安全问题时,则会自动切断电源,避免安全事故的恶化,确保高层建筑供电系统的
安全。
3.5 低电压与高电压的运行方式与结线方式
实际上,在进行高层建筑供配电线路设计过程中,通常会选择10kV的高压线路,而且采用单母线的运行方式,以确保每一段单母线都可以单独开展工作。在供配电线路运行过程中,如果某一条单母线发生故障,则可以用其他的单母线来取代,从而确保供电线路的正常运行。同时在低压供配电线路设计过程中,最好按照要求设置一段应急母线,这样一来不仅可以有效地避免由于正常母线由于故障而无法运行的现象,而且还能提高供配电系统的运行效率。
3.6 备用安保电源的设置
通常情况下,电能是我们开展日常生活、工作和学习过程中不可或缺的组成部分,其不仅可以确保人们的正常工作与生活,而且还有可能危及人们的生命财产安全。由于高层建筑供配电设计具有非常大的工作量,如果处理不好极有可能诱发火灾隐患与安全问题,此时就需要供配电设计人员不断提升自身的专业水平和综合素养。实际上,高层建筑通常会选择在建筑物内部设立安保电源,当遇到特殊情况时会选择自动切换,从而实现对高层建筑的持续性供电。与传统电源进行对比可以发现,安保电源具有的特点包括以下三个方面:(1)安保电源的断开及连接等操作无需人为操作,可以自动完成;(2)与传统电源对比,安保电源同样包含两个发电机电源,在具体运行过程中,如果主电源出现问题,安保电源能够自动转化为备用发电机电源,确保安保工作的顺利进行;(3)安保电源中的两个电源以串联的方式进行连接,因此两个电源能够快速地进行来回切换,不仅可以提高安保电源的实用性,而且还能够有效降低供配电系统的安全风险。
4 结语
综上所述,在进行高层建筑供配电设计阶段,最好遵循优化原则、负荷原则、高效运行原则。在具体设计过程中还需要根据实际情况确定负荷等级,做好供配电的电压设计、照明系统供配电设计、供电线路安全设计等工作,合理选择低电压与高电压的运行方式与结线方式,并按照要求设置备用安保电源,从而有效降低电力资源的浪费,使供配电系统更好地满足现代高层建筑
需求。
参考文献
[1] 张燕,张立杰.高层办公楼的供配电设计[J].现代建筑电气,2016,(7).
[2] 高桂根.高咏ㄖ电气工程供配电系统设计分析[J].价值工程,2014,(36).
[3] 高桂根.高层建筑电气工程供配电系统设计分析[J].价值工程,2014,(36).
篇3
关键词:高层建筑;供配电;节能;要求;设计要点
中图分类号:TU97文献标识码: A
针对当前建筑电能的消耗,采取供配电节能的措施是非常必要的。高层建筑供配电设计中涉及到很多方面,确保其供配电安全性、经济性、可靠性,在各个环节中进行有效的节能降耗,真正发挥建筑智能化的重要作用,是当前建筑智能化设计的主要内容。
1高层建筑的供配电系统节能设计内容
在保证供配电系统设计安全的前提下,要注重高层楼宇建筑供配电系统节能设计。节能设计主要涵盖如下几个方而内容:
1.1高层建筑供电系统的节能设计。这种节能设计主要有:系统用电负荷的统计与计算、系统无功动态补偿方法、系统谐波的综合治理方案设计、系统中实际用电设备供电方案的优化节能设计等。
1.2高层建筑的照明系统节能优化设计。主要有照明供电系统、照明灯具节能、照明控制系统、照明联动操控的节能控制等方而的优化设计。
1.3高层建筑电气设备用电方案方面的节能设计。主要有电机拖动系统、空调系统变频调速、给排水系统、深井电梯的回馈等诸多方而的优化节能设计。
1.4高层建筑在新能源使用方面的优化节能设计。主要包括:太阳能、风力发电与冰蓄制冷、水源热泵以及热、电、冷联供系统的节能设计。
2高层建筑物对配电系统的基本要求
当前我国对于高层建筑物的规定是:单层民用建筑超过24米或者10层以及10层以上的民用住宅项目被称为高层建筑物。我们所讲的高层建筑在配电上要求供电需要具备连续性、安全性、可靠性、技术先进性以及经济合理性等重要特性。高层建筑物用电还具备:用电负荷大、一级负荷多的特点。供配电系统直接关系到水泵、消防、防排烟系统、电梯、照明与污水处理等各个设备系统的正常运行,以上各系统要求供电连续性要强。通常会使用双电源的供电运行方式,常用树干式与放射式相结合的供电模式,这样可以较好地保证供电的连续性,确保供电电源具有较高的可靠性能。
3高层建筑物中常用的配电系统
3.1各自独立地双电源系统通常在一类高层建筑物上适合于此类系统。在高层建筑物的外部要具备两个独立的电源,这样才能较好地满足高层建筑在消防方面的负荷要求。这种系统要配有自动投入装置,电源要采用专用馈电线路。这种系统从变压器低压端出线之后,直接通过自动开关将消防与非消防负荷自动分开。如遇到火灾,会自行将非消防电源切断,可以有效地保证消防负荷供电的持续性和稳定性。
3.2应急发电机组系统的设计高层建筑必须配有应急发电和供电系统,这种系统需要具备可靠性与快速自动启动性。一般情况下,应急发电机组要满足中断供电时长在15~30s之间的正常供电。但要保证由电网供电至切换箱的两路配电线路当中,任一回路发生故障时,要做到备用应急发电机不能自动启动,消防负荷仍将断电。如果发电机出线回路出现故障,即使发电机启动送电,却无法保证正常用电,此时消防负荷会断电。
3.3配有不间断电源的装置是消防室建筑物安全运行的重要保证。为了有效保证消防用电的可靠性,高层建筑会在配有发电系统的前提下,配有不间断电源装置对于特别重要的消防负荷加以保证。这种装置适用于必须保证连续供电或者中断供电时间仅为毫秒的相关设备。而应急电源装置比较适合于中断供电仅为毫秒级的应急照明供电系统。
3.4现在高层建筑中较少使用大容量的变压器,虽然大容量变压器有较高的使用效率,但是在使用过程中其所涉及的负荷面较大。这就需要我们根据实际情况科学选用变压器的单机容量与使用台数,最终很好地实现经济上的收益。
5高层建筑供配电系统节能设计要点
5.1高层建筑的配电变压器的节能选型设计在实际工作中,为了实现变压器的节能目的,需要对投资与年耗电量等诸多因素进行综合性考虑。通过实践我们知道,经济合理的配电变压器,在选型和设计时要根据配电变压器的投资回收年限来最终确定具体型号。一般采用变压器投资费用价差和年耗电的电费价差来获取。对于配电变压器节能优化选型,需要依据高层建筑所需的实际电负荷要求,通常要稍高于变压器最佳负荷来选择型号。达到变压器负荷率保持在70%左右具有最高的经济性。选择相应型号时,需要首选空载损耗与负载损耗等方面较小的节能型变压器。例如:在选择315kVA的l 0kV配电变压器时,一般选择S13节能型配电变压器,这种变压器与传统变压器对比可以大大降低负载损耗与空载损耗。对于配电变压器的优化选型设计,通常首选三角形的立体卷铁芯高效节能经济型配电变压器,这种变压器已开始逐步取代常规插片式高能耗的配电变压器。该变压器可以很好地提高建筑供配电系统的电能转换效率,还可以有效降低配电变压器运行能耗。此外,还能够延长配电变压器的使用寿命。
5.2高层建筑照明系统的优化节能设计在荧光灯与高强度气体放电灯进行优化与选型设计中需要满足GB50034-2013《建筑照明设计标准》中的相关技术规定。同时,需严格控制照明系统的相关节能指标。通常在高层建筑照明系统中采用智能化自动控制系统。一旦将智能化控制系统和高层建筑照明性能有效结合,就可大幅提高系统的照明质量,有效的提高照明的人性化服务水平。同时,智能照明系统能有效根据具体环境中的温湿度与自然光照情况,通过科学分析后制定出节能效果明显的控制方案。从而使照明系统的控制更为准确、更加精细。并且能够很好地提高建筑照明系统电能转换效率最终实现节能设计目标。
5.3高层建筑中电机拖动系统的节能设计,通常电机拖动系统产生的能耗占所有电器能耗90%以上。并且多数拖动系统电能转换利用效率很低。实现节能降耗可以在电机拖动系统中多做文章。一般对于200kW以下选择低压电机可以大大降低投资。而355kW或者以上功率的电机必须选择高压电。而在200~355kW范围之间的,需要综合考虑技术、投资与运行节能的经济性等诸多因素。最终确定更为节能的电机实际功率。这就需要结合建筑电机拖动系统具体情况,选用适用的变频调速与软启动等先进控制方案。做到对电机拖动系统控制模式的科学优化设计,最终实现该系统运行的高效与节能。
6高层建筑供配电系统总体规划节能设计方案
高层建筑供配电系统总体规划设计时要考虑到如下方而:第一,有效地对建筑内容用电负荷类型与相关的容量做好数据信息统计工作。进行科学的用电等级划分与整理后,还需充分考虑整个供电方案与实际的供电距离等众多因素。第二,当确定高层建筑供配电方案时,必须保证供电方案具有操作简单、维护方便等基本特点。总变配所的位置宜尽量靠近用电负荷的中心部分,这样可以很好提高供电的可靠性,有效提高供电质量,很好地控制能耗。第三,结合实际的用电负荷总量与供配电方案等对变压器的容量、台数以及型号和供电线路的型号、敷设方式以及截面等进行更为详细的优化选型设计。这样设计出的系统可以很好地根据季节产生的负荷变化进行相关的动态调节方案。
7结束语
综上所述,符合相应的技术规范标准,实现预定的功能是供配电系统设计的基本原则。在相关设计工作中要力求避免出现漏电和断电情况的出现。当相关变压器和柴油发电机组安装完毕后,要根据规范做好供电线路的布线工作,确保线路的安全可靠性,还要保证电能传输中的电压稳定,真正保证用电质量与用电安全。
参考文献:
[1]张建涛,田志坡.浅析建筑电气中供配电设计[J].建材发展导向(h7,2011,3.
[2]黄毓辉浅析高层建筑电气中供配电设计研究[J].城市建设理论研究(电子牌,2012,12.
篇4
【关键词】园林景观工程;供配电;安全防护;自动控制系统
一、供配电
通常情况下,大型及的园林景观工程的电气照明工程采用的变配电所是与住宅小区供电10KV变电所,选取的位置通常应该尽量靠近负荷的中心,但是在景观工程中变配电所的选址,其外观设计应该与整个园林景观保持协调一致,或采取隐蔽处理方法,尽量不影响景观效果;而在处理小型园林景观照明时,采用低压220/380V就可以满足景观的供电要求,配电箱的位置不一定必须处于负荷中心,可以根据供电半径和电源至末端受电点的距离来综合考量。另外,依据我国的《供配电系统设计规范》对于供配电工程有相关规定,即正常运行下的景观照明,其末端处受电点电压偏差控制在5%-10%之间。对于供电系统的形式的选择,需要结合工程实际情况,充分利用树干式和放射式系统的优点,取长补短,并且需要预留一定的备用回路,以满足特殊情况下的用电需求。
二、线缆敷设
线缆敷设不仅关系到园林工程的照明效果和质量,还关系到整体能耗的增减。通常来讲,室外照明工程区域内电缆在非硬化地面部分可以采用铠装电缆直埋方式,而在硬化地面部分及道路下敷设时应穿保护管。但在北方地区施工,要保证电缆埋设的深度在冻土层以下,以免冬季受到低温严寒的影响而无法正常供电。同时在线缆敷设的设计中,根据景观的具体布设情况,还应考虑电缆和树木的间距。电缆截面选择,应以计算电流和电压降两个指标综合确定。以计算电流确定导线允许载流量确定导线截面;进行线路电压损失计算,可使线路在符合正常使用要求的前提下,线路截面选择经济合理。
三、安全防护
1、《低压配电设计规范》GB50054-95规定,户外照明及动力回路的开关应选用带漏电保护装置的断路器,并使其正常泄漏电流值小于其额定不动作电流值,漏电保护装置应装设在户外分支回路上,以便于发生故障时,其影响面较小。
2、景观照明工程中的户外照明中的各种灯具装置,如路灯、庭院灯以及草坪灯等,必须要配有相应的熔断器,及专用PE线端子,对杆内发生的短路和碰杆起保护作用。
3、《城市绿地设计规范》GB50420-2007规定,涉及水池、喷泉内等水下灯具的安装和布设时,必须要高强加密的防触电灯具,并且其电压要小于12V。此外,为了保证旱喷泉的用电安全,所有电压超过12V的潜水泵也一律不得使用。
4、户外景观的照明电气设计中,还要做到以下几点:首先,灯具设备接地线一定要独立重复接地,其次,对于一些易导电和传感的金属管件,要做好相应的防护处理,避免因电位联结截流不当导致的短路现象;再次,要适当处理照明控制箱同至灯具之间的距离,过近过远都会给变压器安装造成困难。最后,涉及到水下照明时,水下的灯具和电缆的使用都应该预先做好严密的防水措施,并保证其绝缘电阻小于等于0.5MΩ。
四、园林景观照明设计的主要内容
园林景观照明的主要内容是在于将夜间的园林通过灯光布设和光影效果来打造更加适宜的观赏意境和范围。其目的是增强对物体的识别性和营造环境的氛围,提高夜间出行的安全度,保证居民晚间活动的正常开展。其最基本要求是要保证游人的游览安全,具体标准是能够较为清晰的识别园内方向和景物,并在此基础上开展各类休闲和娱乐活动;而为了提升景观质量,营造独特的夜间园林景观,还要在满足上述要求的前提下,尽可能的选择造型优美、颜色柔和的灯具,使其与周围景致浑然一体。应根据视觉要求使景区内道路、场地、水景、植物、雕塑小品和建筑物获得良好的视觉功效。光源应具有寿命长、光效高、穿透性强和节能的特点,宜采用金卤灯、高压钠灯和节能灯。景观照明有以下几种形式:
1. 道路照明:道路照明应根据道路的宽度和功能确定,作为主干道且道路较宽时可考虑使用路灯或庭院灯,使用路灯时一般灯杆间距可按25-35米设置;使用庭院灯时,灯杆间距可按15-25米,灯杆高度为3.5-4米。作为宅间路,步行路、林间小路等道路较窄时可考虑使用庭院灯或草坪灯,草坪灯间距为3.-5.0H(H为草坪灯距地安装高度)。草坪灯的设置应避免直射光进入人的视野。
2.场地照明:通常情况下采用向下照明方式以此更好的实现对场地景观的烘托效果,并要充分的运用光线、光色和灯具选型的合理搭配。场地空间较大时,采用高杆灯至于场地外侧两端,再辅以若干投光灯于建筑物棚架上,可以达到很好的照明效果;还可以运用柱灯、庭院灯以及埋地灯的合理搭配,来营造独特的场地视觉效果;另外,场内如有花坛,压迫适当的安装草坪灯。
3. 水景照明:水景照明包括喷泉照明、喷水池照明、人造瀑布、水幕帘照明等;喷泉照明灯具一般安装在水面下10-30毫米为宜,光源采用金属卤化物灯或白炽灯,喷水池照明可采用在水下的投光灯将喷水水头照亮;人造瀑布照明和水幕帘照明的灯具一般装在水流下落处的底部。
4. 绿化种植照明:绿化种植照明主要对树木照射,投光灯安装在地面。对相对独立的大树,可在树下安装两只金属卤化物灯向上投射,形成一种特写的效果。对成排成行的树木,可采用埋地型投光灯,安装于树与树之间,产生一种朦胧的美感。对于成片的树林,可采用分布多只投光灯分别照射高低树木的树干,具有丰富的立体感。
5.雕塑小品照明:一般以突出雕塑形态、增强立体感为主要目的,所以在方法上常选择侧光、投光和泛光现结合的布设形式。具体的灯具数量和位置要根据雕塑的形态来判定,但是要注意的是避免忌高强度高亮度的直接灯光照射。
五、自动控制系统
1.随着园林景观照明工程的发展,自动控制系统被越来越广泛的应用于我国的园林照明设计中,自动控制系统的最主要功能和操作优势就是可以根据景观需要,灵活的控制和调整照明标准。不仅能够实现多场景、区域分割的照明,还可以将各种灯具进行分路连接,满足了园林在日常照明和特殊节假日照明的不同需要。
2. 喷泉的控制,使用可编程控制器实现喷泉的自动控制,喷泉的控制方式有时控、程控和音乐声控。
3. 自动喷灌系统,可以根据草地土壤湿度自动调节灌溉的启动时间及喷灌时间。
综上所述,在进行园林景观电气照明设计中,首先要按国家现行规范和规程,要充分考虑环境的基本情况确立和合理、优化的电气设计方案。根据确定的方案来完善整个电气系统的设计。
参考文献
[1] 《供配电系统设计规范》, GB50052-98.
[2] 《低压配电设计规范》, GB50054-95.
[3] 《城市绿地设计规范》, GB50420-2007.
篇5
关键词:负荷计算;继电保护;电气照明设计;弱电系统
作者简介:郭志远(1984-),男,山东海阳人,海阳市供电公司营销部,助理工程师。(山东 海阳 265100)
中图分类号:TM63 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2011)36-0126-03
一、概述
1.设计概况
本设计是小区供配电的设计,设计以“电气工程专业毕业设计任务书与指导书”所提供的设计要求、设计依据、设计任务及小区总平面图为依据,结合国家近年来颁布的建筑标准规范和供电技术的最新发展,依托《工厂供电》、《电气照明》、《继电保护》的授课内容,并查阅有关图书资料进行的。本设计的主要内容包括:负荷计算;变压器的选择及连接方案;主接线方案的选择;短路电流计算;继电保护的整定弱电系统设计;防雷接地保护等。
2.原始资料
世纪花园小区包括单体建筑15栋,建筑类型为住宅楼,住户共520户。小区年最大负荷利用小时为2500h,日最大负荷持续时间为8h,本小区均属于三级负荷。低压动力设备均为三相供电,额定电压为380V。照明及家用电器均为单相,额定电压为220V。
供电电源:按照甲方与当地供电部门签订的供用电协议规定,本小区可由附近一条10kV的公用电源线引来。该干线的导线型号为LGJ-185,导线为等边三角形,线距为1.2m;电力系统馈电变电站距本小区6km,该干线首端所装高压断路器的断流容量为500MVA,此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护,定时限过电流保护整定动作时间为1.5s。气象资料:年最高气温为36.5℃,年平均气温为20℃,年最低气温为-18.5℃,最热月平均最高气温31.5℃,年最热月地下0.7~1米处平均温度20℃,土壤冻结深度为0.75米。夏季主导风向为南风,年雷暴日31天。地质水文资料:所在地区平均海拔130m,地层以沙粘土为主,地质条件较好,地下水位为2.8~5.3m,抵制压力为20吨/平方米。电费制度:小区与当地供电部门达成协议,在变电所高压侧计量电能,设专用计量柜,按两部电费制交纳电费。一部分为基本电费,按所装用的主变压器容量来计费。另一部分为电度电费,按每月实际耗用的电能计费。小区最大负荷时的高压侧功率因数不低于0.9。
二、负荷计算
1.负荷分析
负荷分类及定义。
一级负荷:中断供电将造成人身伤亡或重大设计损坏,且难以挽回,带来极大的政治、经济损失者属于一级负荷。一级负荷要求有两个独立电源供电。
二级负荷:中断供电将造成设计局部破坏或生产流程紊乱,且较长时间才能修复或大量产品报废,重要产品大量减产,属于二级负荷。二级负荷应由两回线供电。但当两回线路有困难时(如边远地区),允许有一回专用架空线路供电。
三级负荷:不属于一级和二级的一般电力负荷。三级负荷对供电无特殊要求,允许较长时间停电,可用单回线路供电。
按照GB500-1995《供配电系统设计规范》规定,电力负荷据其对供电可靠性的要求及中断电造成的损失或影响分为三级,本工程设计按三级负荷进行供电设计。
2.负荷计算
根据小区的负荷情况,年最大负荷利用小时为2500 h,日最大负荷持续时间为8h,按照我国普遍采用的需要系数法确定小区计算负荷。本小区共15栋楼,总共520户,统计为三类:一类,共136户;二类,共209户;三类,140户。具体负荷计算如下所示。
第一类:
(1)本类包括4、5、12、13、15号楼,共有136户,根据《GB50096-1999住宅设计规范》和《小康住宅设计导则》的有关规定,每户用电指标按8 计算,需要系数参照《民用建筑电气设计规范》的规定,取Kd=0.36,则有功计算负荷:。
(2)依据《民用建筑电气设计规范》有关规定,取功率因数,则,则无功计算负荷:。
第二类:
本类包括2、9、10、11、14号楼,共有209户,根据《GB50096-1999住宅设计规范》和《小康住宅设计导则》的有关规定,每户用电指标按6 计算,需要系数参照《民用建筑电气设计规范》的规定,取,则有功计算负荷:;无功计算负荷:。
第三类:
(1)本类包括1、3、6、7、8号楼,共有175户,根据《GB50096-1999住宅设计规范》和《小康住宅设计导则》的有关规定,每户用电指标按4计算,需要系数参照《民用建筑电气设计规范》的规定,取,则有功计算负荷:。
(2)依据《民用建筑电气设计规范》相关规定,取功率因数,则,则无功计算负荷:。
三、主变压器的选择
1.主变压器台数的选择
选择变压器时应考虑以下几条原则:
(1)应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所应装设两台变压器。
(2)对季节性负荷或昼夜负荷变动较而宜采用经济运行方式的变电所,可考虑采用两台变压器。
(3)负荷集中而容量相当大的变电所,既是为三级负荷,也应采用两台或多台变压器。
(4)在确定变电所主变压器台数时,应适当考虑负荷的发展,留有一定的余地。
本次工程设计综合考虑以上原则,确定装设两台变压器。
2.主变压器容量的选择
装设两台主变的变电所,每台主变容量同时满足以下两个条件:
(1)任一台变压器单独运行时能满足总计算负荷60%~70%的需要,即:
。
本小区所在地区的年平均气温为20℃,且变压器采用室内安装,处在室内的变压器环境温度比户外变压器环境温度高出8℃,故变压器实际容量较上式计算还要减少8%,其实际容量为:,才满足以上要求。
(2)任一台变压器单独运行时,宜满足全部一、二负荷的需要,本次小区设计的负荷等级为三级,故可不考虑这个因素影响。
(3)变压器采用Dyn11联结,与Dyn0联结相比,利于抑制高次谐波,便于低压单相接地短路故障的保护和切除承受单相不平衡负荷的能力强。
最后,综合考虑以上几个因素影响,本小区变电所采用两台S9系列800kVA的变压器。型号为S9-800/10,联结组标号Dyn11。
四、变电所主接线方案的设计
1.主接线方案的基本要求
变电所的主接线方案基本要求:
(1)保证供电的可靠性,满足负荷用电的要求;
(2)在保证可靠供电的前提下,主接线应简单,运行方便;
(3)主接线应有一定的灵活性;
(4)结合工厂的发展规划,应留有扩建的余地;
(5)在保证可靠运行的基础上,力求投资少,年运行费用低。
2.主接线方案的确定
(1)电源进线。
为满足小区负荷的要求,本变电所采用两路10kV电源进线,一路由小区西北侧的电缆线引进,此作为正常工作电源;另一路为联络线,从邻近的用电单位的联络线取得,为本小区负荷取得备用电源。通常高压母线隔离开关打开,由一路电源供电。
(2)母线。
高低压母线采用断路器分段的单母线制,母线分段开关通常闭合,并采用备用电源自动投入装置,以提高供电的可靠性。
为测量、监视、保护和控制主电路设备的需要,每段母线上接电压互感器装设继电保护装置,进出线上均串有电流互感器,每段母线上装设避雷器,与电压互感器同设在进线隔离柜中,共用抽屉式开关柜。
(3)高压配电出线。
该变电所有两路高压出线。这两路出线分别由两路母线经断路器配电给两台变压器。所有出线断路器的母线侧采用抽屉式开关柜,以保证断路器和出线的安全检修。
(4)低压配电出线。
该变电所的16路低压出线均装设刀开关+断路器供电给15栋楼和路灯,另两路出线经刀开关+接触器供给低压配电室的低压并联电容器柜和配电室照明供电。低压配电采用TN-C-S三相四线制供电系统,并在入楼时统一接地。
五、短路电流计算
1.短路电流计算的目的
(1)在选择电气主接线时,为了比较各种接线方案或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等,均需进行必要的短路电流计算。
(2)在选择电气设备时,为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作,同时又力求节约资金,这就需要进行全面的短路电流计算。
(3)在设计屋外高压配电装置时,需按短路条件检验软导线的相间和相对地的安全距离。
(4)在选择继电保护方式和进行整定计算时,需以各种短路时的短路电流为依据。
(5)按接地装置的设计,也需用短路电流。
2.短路电流计算的步骤
(1)计算各元件电抗标幺值,并折算到同一基准容量下;
(2)给系统制订等值网络图;
(3)选择短路点;
(4)对网络进行化简,把供电系统看成为无限大系统,不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值,并计算短路电流的标幺值、有名值;
标幺值:
(1)
有名值:
(2)
(5)计算短路容量、短路电流冲击值;
短路容量:
(3)
短路电流冲击值:
(4)
(6)列出短路电流计算并得出结果。
3.短路电流计算的结果
六、主变继电保护设计
根据GB50062―1992《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》规程规定,容量小于6300kVA的变压器设以下保护。
1.瓦斯保护
防御变压器铁壳内部短路和油面降低。轻瓦斯动作于信号,重瓦斯动作于跳闸。当油箱内部故障产生轻微瓦斯或油面下降时,保护装置应瞬时动作于信号;当产生大量瓦斯时,瓦斯保护易动作于断开变压器各电源侧断路器。未采取使瓦斯保护能切除变压器内部故障的技术措施时,瓦斯保护可仅动作于信号。
2.过电流保护
防御外部相间短路,并作为瓦斯保护和电流速断保护的后备保护,动作于跳闸。
过电流保护动作电流的整定。
取,而
,故
,动作电流整定为8A。
考虑到小区变电所为系统终端变电所,因此其过电流保护的10倍动作电流的动作时间整定为0.5s。
3.电流速断保护
防御变压器线圈和引出线的多相短路,动作于跳闸。对于中小容量的变压器,可以在其电源侧装设电流速断保护而不设置变压器纵差动保护。速断保护接线采用两相两继电器式接线方式,继电器采用GL-15/10型,应用去电流跳闸操作方式。
电流速断保护的速断电流整定:
取,而,故
因此速断电流倍数整定为。
4.过负荷保护
防御变压器本身的对称性过负荷及外部短路引起的过载,按具体条件装设。
5.低压侧单相短路保护
对于变压器低压侧的单相短路,可采用在变压器低压侧装设三相带过电流脱口器的低压断路器。这一断路器,既作低压主开关,操作方便,且便于实现自动化,又可用来保护低压侧的相间短路和单相短路。
七、变电所防雷接地系统设计
变电所是第一类防雷级别的建筑物,因此要按第一类防雷建筑物的保护措施设计。
1.变电所防雷措施
(1)由于变配电所设置在小区内,其已处在附近更高的建筑物上的防雷措施的保护范围之内,故变电所不必考虑装设避雷针来防护直击雷。
(2)装设避雷器用来防止雷电侵入波对变配电所电气装置特别是主变压器的危害。
(3)在小区的进线电缆和联络电缆进变电所时,电缆头处的金属外皮应可靠接地。
(4)每组高压母线上均应装设阀式避雷器。所有避雷器应以最短的接地线与主接地网连接。阀式避雷器与主变压器及其他被保护设备的电器距离应尽量缩短。
(5)对于本次设计的配电变压器低压侧中性点接地系统,变压器两侧的避雷器与变压器的中性点及金属外壳一起接地。
2.变电所接地措施
根据GB50169-1992《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》规定,电气装置的接地电阻(包括工频接地电阻和冲击接地电阻)要符合相应要求。对于我们常采用的TN系统,其中所有设备的外露可导电部分均接在公共的PE线或PEN线上,因此不存在保护接地电阻问题。
变电所在装设接地装置时,除了要充分利用自然接地体,以节约投资,节约钢材外,还应装设人工接地体。本变电所周围公共接地装置采用置垂直钢管接地体,用镀锌扁钢连接,接地装置的具体计算如下。
(1)确定接地电阻。
本变电所公共接地装置接地电阻应满足以下两个条件:
;,其中,故可得,比较上述两个条件知,变电所的公共接地装置的接地电阻应为。
(2)接地装置的初步方案。
现初步考虑围绕变电所建筑周围,距变电所2~3m,打入一圈直径50mm、长2.5m的钢管接地体,每隔5m打入一根。管间用40×4mm2的扁钢焊接相连。
(3)计算单根钢管的接地电阻。
查《工厂供电》附录表27,得砂质粘土的,
按公式知,。
(4)确定接地的钢管数和最后接地方案。
根据,但考虑到管间电流屏蔽效应的影响,初选15根直径50mm、长2.5m的钢管作接地体。以和去查《工厂供电》附录表20-8得,故
考虑到接地体的均匀对称布置,选用16根直径50mm、长2.5m的钢管作接地体,用40×4mm2的扁钢连接,环形布置。变压器下面的导轨以及放置高低压开关柜的地沟上的槽钢或角钢,均用25mm×4mm的扁钢焊接成网,并与室外的接地网多处相连。
八、结束语
变电所是生产工艺系统严密、土建结构复杂、施工难度较大的工业建筑。总容量在百万千瓦以上变电所的建立促使变电所建筑结构和设计不断改进和发展。选择设计本课题,是对自己已学知识的整理和进一步的理解、认识,可以学习和掌握变电所电气部分设计的基本方法,培养独立分析和解决问题的工作能力及实际工程设计的基本技能。电力工业的迅速发展,对变电所的设计提出了更高的要求,更需要我们提高知识理解应用水平,认真对待。
参考文献:
[1]国家标准GB50060-1992:3~110KV高压配电装置设计规范[M].北京:中国计划出版社,1993.
[2]国家标准GB50052-1995:供配电系统设计规范[M].北京:中国计划出版社,1994.
[3]苏文成.工厂供电[M].北京:机械工业出版社,1990.
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关键词:建筑;供配电;系统;技术
随着建筑技术的发展及信息时代的来临,电气科技也在不断发展,计算机技术、控制技术、数字技术等作用于电气技术中来,使建筑电气技术实现了飞跃性的发展,而建筑供配电系统作为建筑电气系统的重要内容,其技术的发展也迈向了新的台阶,为建筑供配电系统设计提供了更多的技术支持,对于保证供配电的安全、可靠、优质和经济具积极的影响。
一、建筑供配电的相关概念
建筑供配电系统是建筑电气系统的重要要内容,是对电能进行供应和分配的系统,为工厂企业及人们生活提供所需要的电能。
1.电力系统的相关概念
电力系统是由发电厂、电力网和电能用户组成的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体。发电厂是指将一次能源(如水力、火力、风力、原子能等)转换成二次能源(电能)的场所。目前我国主要以火力和水力发电为主,近年来,在原子能发电能力上也有所提高;电力网是电力系统的有机组成部分,它包括变电所、配电所及各种电压等级的电力线路。变电所与配电所是为了实现电能的经济输送和满足用电设备对供电质量的要求,需要对发电机的端电压进行多次变换。变电所是接受电能、变换电压和分配电能的场所,可分为升压变电所和降压变电所两大类。配电所不具有电压变换能力。电力用户也称为电力负荷。在电力系统中,一切消费电能的用电设备均称为电力用户,电力用户按其用途可分为:动力用电设备、工艺用电设备、电热用电设备、照明用电设备等,他们分别将电能转化为机械能、热能和光能等不同形式,适应生产和生活的需要。
电力负荷是指在电力系统上的用电设备所消耗的功率,也称为用电负荷。分为以下三级。一级负荷是指中断供电将造成人身伤害,将在经济上造成重大损失,将影响重要用电单位的正常工作的电力负荷。一级负荷应该由双重电源供电,当一个电源发生故障时,另一个电源应不致同时受到损坏。特别重要负荷,除上述两个电源外,还必须增设应急电源,且为了保证对特别重要负荷的供电,禁止将其他负荷接入应急供电系统;二级负荷是指中断供电将在经济上造成较大损失,将影响较重要用电单位的正常工作的电力负荷。对于二级负荷要求由两回线路供电,在发生负荷较小或地区供电条件困难时,二级负荷可由一路6kV及以上的专用架空线供电;三级负荷是指不属于一级和二级负荷的一般电力负荷,三级负荷对供电电源无要求,一般由一路电源供电即可,但在可能的情况下,也应提高其供电的可靠性。
2.供配电系统概况
供配电系统由总降压变电所(高压配电所)、高压配电线路、变配电所、低压配电线路及用电设备组成。。。 某些电力负荷大的场所,一般采用二次变压供电。无高压用电设备且用电设备总容量较小的小型工厂及建筑物,直接采用380/220V低压电源进线,只需设置一个低压配电室,将电能直接分配给各低压用电设备使用。
供配电系统的基本要求是,保证在电能供应、分配和使用中的安全,不应发生人身事故和设备事故,能满足电能用户对供电可靠性即供电连续性的要求,满足电能用户对电压和频率等方面的质量要求,还应使供电系统的投资少,运行费用低,并尽可能的节约电能和减少有色金属的消耗量。
二、建筑供配电技术在设计中的应用
建筑的供配电系统设计的目的,就是要采用一切可能的技术手段,在数量上和质量上满足各种用电设备在正常工作状况下的不同用电要求,保证供电的安全和可靠,并考虑技术与经济的统一。
1.负荷计算
负荷计算的目的在于尽量准确地求出建筑所需的总负荷和负荷等级、类别,算出各支部的分负荷,以作为向供电部门申请电源和拟定供配电系统、选择设备、电器、导体、计算电压损失、功率损失、电能损失、无功率补偿的依据。
2.供电电压的选择
建筑的供电电压主要取决于用电负荷的大小、供电距离的远近、供电线路的回路数、用电单位的远景规划,当地公共电网现状和它的发展规划以及经济合理等因素考虑决定。
3.高压、低压供配电系统
民用建筑应优先考虑从电网取得电源。取用电源线路的回路数和方式决定于负荷的等级,通常应与当地供电部门共同商洽,并以协议的形式予以确定。单体建筑面积大,用电负荷分散的大型民用建筑或超高层建筑、大型建筑群,为使变压器深入低压负荷中心,可设多台变压器分散配置。在高层建筑中,除底层、地下层外,也可在负荷相对集中的中间层、顶层设置变压器。
4.配变电所的所址选择
配变电所的组成一般包括:高压配电室、电容器室、变压器室、低压配电室、控制室、工具材料室、检修场地、夜班休息室等,具体工程中可按需要组合。在采用不带可燃油的高、低压配电装置和非油浸电力变压器及非可燃性油电容器时,只要具有不低于规范要求的防护外壳,允许将其设在同一房间内,配变电室的组成将更趋简化。配变电所应靠近负荷中心,进出线方便,为避免配电线路的迂回应尽量靠近电气竖井和建筑接近电源进线的一侧。
三、高层建筑供配电技术的分析
高层建筑由于用电负荷较大, 它一般采用高压来供电。高压供电系统主结线一般多采用单母线制。单母线制主要特点是结构简单, 需用的设备少, 投资省, 经济性好, 因而一般高层建筑及工矿企业采用较多。单母线不分段结线灵活性低, 虽然母线一旦发生故障时, 母线功率就会百分之百丧失, 使供电系统全遭破坏, 向用户供电全部中断。但因为母线故障较少, 设计上还是经常被采用。将母线分段后, 可靠性大大改善, 当母线故障或检修时, 可保证部分用户供电。而当引出线断路器故障和检修时, 则该引出线用户必须停电。若采用带旁路母线的结线后, 这一缺点也可克服, 做到变电所检修时不影响用户的供电。
电力系统不发生故障是不可能的, 为了保证在电力系统中断供电时, 能保证对特别重要的负荷供电, 按高层建筑用负荷重要性, 需设计双回路供电以满足要求, 除此以外还可设置自备柴油机发电机组,但若发生火灾地震等特殊情况时,自备柴油发电机电源都不能供电时,要保证高层楼内人员能够及时安全的疏散, 各楼层会设置带电池的应急灯照明, 以保证安全疏散。
在变压器的选择上,高层建筑一般广泛采用环氧树脂浇注型干式变压器,防火、防爆、耐热以及体积小、噪音低、损耗少等优点特别适合在高层建筑中采用。
在变配电所位置的选择上,由于城市土地紧张, 高层建筑辅助设施用房如冷冻站、空调机房、水泵房、厨房等都进楼设置,且这些机电设备的用电量很大, 变电所进楼后靠近这些电机设备, 以缩短供电线路, 减少电能损失。因此,变电所的选址有以下几种:将变电所设在地下室或相邻的辅助建筑内;在地下室和最高层设变电站;分别在地下室、最高层和中间层设变电站;仅在中间层设变电站。
随着经济的快速增长,建筑业也在不断发展,建筑物服务要求也越来越高,而其服务内容与项目都离不开供电,并且对供配电技术带来了更多的挑战,因此我们要不断完善建筑供配电技术,以保证供电的安全和可靠,达到技术与经济的统一,并促进建筑电气技术的发展。
参考文献
[1]李炳华. 浅谈建筑电气新技术的应用[J]. 智能建筑电气技术. 2010(06)
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关键词:建筑电气;安全设计;节能设计;措施
Abstract: with the rapid development of the construction industry in our country and the people's living standards rise ceaselessly, the residents of the building electric control design of safety and energy conservation are put forward higher request. In this paper the author discusses the current building electrical control design requirement, in building electrical control safety design and energy saving design two puts forward some effective measures.
Keywords: electrical building; Safety design; Energy saving design; measures
中图分类号:TE08文献标识码:A文章编号:
现阶段,随着经济的高速发展,我国的建筑行业正处于蓬勃发展的阶段。人民生活水平的提高必然要求居住环境的舒适安逸,这就为建筑电气的设计提出了更高的要求。一方面,必须保证建筑电气设计的安全性,设计时要做到防雷,防意外断电,并保证消防报警系统在发生火灾时的正常运行。另一方面,要充分考虑建筑电气控制设计的节能性,居住环境的改善也使得建筑能耗的不断提升,能源的短缺要求建筑电气在设计既要满足基本使用要求,又要节约能耗。
一、 当前建筑电气控制设计的几点要求
1、建筑电气控制设计要满足建筑物的使用功能
建筑电气控制设计的最基本要求是满足当前建筑物在使用过程中的实际功能要求。比如说满足建筑物在照明方面的亮度和色度,满足空调对室内温度和湿度的调节需求等,为人们提供舒适的居住或办公环境。
2、建筑电气控制设计要保证使用的安全性
建筑电气控制的设计质量直接关系着人们的生命财产安全。所以建筑电气控制在设计时要把安全性放在第一位,否则的话即使设计方案能够满足再多的实际使用功能,再经济,再节能,也都失去了意义。
3、建筑电气控制设计要尽量节能
随着近年来我国建筑行业的飞速发展,建筑物消耗的能源总量在不断增加。我国能源出现短缺的形势要求建筑电气控制设计要尽量节能。节能设计是在电气控制可以满足建筑物基本的使用功能之上,分析出不必要的能源消耗,或者可以降低的能源消耗,然后通过采用新技术等措施来降低能源消耗,达到节能目的设计方法。
二、 建筑电气控制设计的安全措施
1、电力供应方面的安全设计措施
电在建筑物运行中起着很重要的地位,一旦出现意外断电,将会给人们的生活和工作带来很大的不便,甚至引发事故。所以为防止意外断电,应采用以下安全措施:
(1)当前的高层建筑物中,应根据建筑物中的实际的用电负荷合理地设置多个独立电源,当其中的一个发生意外断电后可以切换其他独立电源供电。
(2)高层建筑物中,在设置多个独立电源的基础之上还应该设置发电机,以便在发生意外断电时可以自动启动发电对需要用电的装置进行供电,减少断电的伤亡和损失。
2、建筑物中供电线路的安全设计措施
当前的小区建筑物中,居民的用电设备越来越多,用电线路也更加地复杂。在小区建筑物的供电线路设计时,应严格保证供电线路中主线路导线的横截面积,以免因主线路电流过大而烧毁绝缘线皮,引发火灾。
3、建筑物的防雷与接地设计措施
建筑的防雷,可以采用避雷针和避雷带的设计,还可以采用先进的消雷器等。为了提高安全性,接地系统最好将防雷接地,电气设备接地等结合起来,设计为混合式的接地系统,因为这样更有利于电位的平衡。
4、消防系统的设计措施
建筑电气控制中的消防系统可以在发生火灾时发出警报,帮助工作人员快速地判断火灾发生点,并采取措施进行控制,对人们的生命财产安全有着重要的作用。消防系统在设计时应选用具有防火性的材料作为消防报警线路,确保在发生火灾的情况下线路不出现故障。
三、 建筑电气控制设计的节能措施
据统计,我国建筑物的能耗占全国总能耗的70%多,可见采取相应措施降低建筑物能耗对于节约能源的重要性。在建筑电气控制的设计中,可通过以下几种措施来进行节能:
1、 建筑电气供配电系统设计中的节能
在建筑物的供配电系统中,由于一些设备具有电感性,产生的滞后无功能电流经高压线路由系统的初始端传到用电端时增加了线路的功率消耗。以下两点措施可以减少线路的功率消耗:
(1)在建筑电气供配电系统的设计中可以通过增大导线的截面积或者选用电阻率小的导线来降低功率消耗,节约运行费用。
(2)变电所的位置应尽可能靠近负荷中心,通过减少低压侧供电线路的长度来降低功率消耗。
在变压器的选择方面,可以选择高效低耗型变压器来减少变压器的能耗,提高经济效益。另外,一些季节性负荷,比如说空调机组等,可以选择用专用的变压器来达到降低损耗的目的。
2、 照明系统的节能措施
(1)对太阳光的充分利用
太阳光属于天然光源,具有用之不竭、无污染等优点。建筑物中应采用透光性好的玻璃门窗,增加太阳光的入射量,利用天然光源降低能耗,实现节能。
(2)选择高效节能灯具
建筑物中的照明灯具应避免使用能耗大的白炽灯,应选取高亮LED、紧凑型荧光灯等节能型灯具为建筑物进行照明。另外还可以在灯具的安装过程中通过降低灯具的高度来达到节能。
(3)减少照明时间
在建筑物中一些不需要长时间进行照明的地方可以通过减少照明时间来进行节能。比如说建筑物中的楼道和厕所等地方,在有人的时候进行照明即可,在设计时可以为这些地方安装声控灯来减少照明时间,从而达到节能的目的。
3、电动机的节能措施
电动机普遍使用在建筑物中,是用电量较大的设备。电动机在运行过程中存在着无功损耗,电动机的节能措施可依据电动机的负载不同而采用不同的措施。如果电动机负载为长期恒定负载可通过选择高效的电动机来进行节能,如果电动机的负载为间歇性负载,可以在设计时采用变频器系统来进行节能,如果电动机的负载比较轻,设计时可选用永磁高效电机进行节能。
结束语:
建筑电气控制设计的安全性是设计的基本要求,节能是设计方的永久追求。本文笔者就建筑电气控制设计的安全方面和节能方面提出自己的一些措施,以供广大设计人员参考。但是在实际设计时设计人员还要依据具体建筑物的具体情况来进行科学上和经济上的分析比较,最终的设计要达到性能和效果的完美结合。
参考文献:
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【2】 曹华清,论现代建筑电气设计节能的若干因素【J】,中国城市经济 , 2011,(14)
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关键词:节能改造;措施;探讨
随着我国经济飞速发展和医疗改革的迅速推进,国内医疗技术发展迅速,医院的各项建设标准不断提高,随之而来的是医院能源消耗的不断飙升。为了响应节能环保的社会主题,降低医院运营成本,就要对医院中已建成的设施进行节能改造。基于此,本文就医院电气设施的节能改造进行了探讨,以期能为类似的电气节能改造提供参考借鉴。
1 变压器的节能改造
1.1 变压器的损耗及效率
变压器在电磁转换的过程中会发生功率损耗,包括空载损耗和负载损耗。变压器的效率是变压器二次侧输出功率与电源侧输入功率之比的百分数,与变压器的负荷和损耗有关,也与负荷功率因数有关。负载率为0.3~1时效率均较高,0.5~0.6时效率最高。负载一定时,功率因数越高变压器效率也越高。
1.2电气设施谐波抑制
由于医院使用大量的非线性设备,会产生大量的谐波,因此应净化电源,优化电气设计以提高可靠性和安全性。
(1)无源滤波抑制
采用无源滤波装置进行滤波,可以吸收谐波源产生的谐波电流,是抑制谐波影响的一种有效措施。无源滤波装置由电容、电感和电阻组成,根据电容、电阻的阻抗特性,为某一特定频率的谐波电流提供低阻抗通道,与电网阻抗形成分流,大大降低流入电网的谐波电流,从而减少对电网的污染或影响,是目前广泛采用的一种抑制谐波影响和无功补偿装置。
(2)有无源滤波抑制
有源滤波装置,分为并联型和串联型2 种。并联型滤波装置主要解决谐波电流产生的影响,串联型滤波装置主要解决谐波电压产生的影响,其工作原理基本相同。并联型有源滤波装置通过检测电气设备的负载电流,应用相应算法计算出所含的谐波电流,然后由滤波装置输出与谐波电流大小相等、方向相反的电流,抵消谐波电流,从而减小流入电网的谐波电流,达到抑制谐波影响的目的。
1.3变压器的节能改造措施
变压器节能改造的实质是降低其损耗、提高其运行效率,具体措施有以下几项:(1)合理选择变压器的容量和台数、(2)选用节能型变压器,更换或改造高能耗变压器、(3)加强运行管理,实现变压器经济运行。《民用建筑电气设计规范》4.3.2要求,配电变压器的长期工作负载率不宜大于85%[1]。根据医院建筑物谐波源较多的供配电系统而言,在供配电系统设计过程中,变压器容量和台数的选定尤为重要,建议变压器的长期工作负载率不大于75%。
2 供配电系统线损率
从电网到医院的电能,经一次或二次降压后,再经由高、低压线路输送至各科室和部门的用电设备,构成医院的供配电系统。电能在变压输送过程中会造成损耗,这部分损耗称为线变损或简称电损,在《评价企业合理用电技术导则》(GB/T3485)中规定了对线损率的具体要求,即:一次变压不得超过3.5%;二次变压不得超过5.5%;三次变压不得超过7%。
3 供配电系统节能改造的主要环节
(1)改造合理的供配电系统。根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素,改造合理的供配电系统和选择供电电压,供配电系统应尽量简单可靠,同一电压供电系统变配电级数不宜超过两级;医院变电所应尽量靠近负荷中心,以缩短供电半径,减少线路损失;门诊楼、病房楼及医技楼等内部变电所之间宜敷设联络线,根据负荷情况,可切除部分变压器,从而减少损耗;根据负荷情况合理选择变压器容量、台数,其接线应能适应负荷变化,按经济运行原则灵活投切变压器;按经济电流密度合理选择导线截面,一般按年综合运行费用最小原则确定单位面积经济电流密度。
(2)提高功率因数减少电能损耗。提高变压器二次侧的功率因数,可使总的负荷电流减少,从而减少变压器的铜损;提高功率因数,可减少无功电流,相应减少了线路及变压器的电流,从而减少了电压降;另外在节能改造时提高功率因数可减少电源线路的截面及变压器的容量,节约设备投资。
4 电动机的节能改造
减少电动机的电能损耗的主要途径是提高电动机的效率和功率因数。电动机的节能改造方法有以下几个方面――
4.1 改造低效率电动机
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。
采取各种减少损耗措施后的高效电动机,其总损耗比普通标准电动机减少20%~30%,电动机的效率可以由普通的标准型提高3%~6%。
另外,YZR系列新型电机与以前的JZR或JZR2系列电机相比,平均效率高2%,空载电流小20%,平均功率因数高9%,具有较好的节能效果。因此,在节能改造当中,应选用Y、YZ、YZR等新系列电动机,以节省电能。普通高效电机价格比一般电机高20%~30%,采用时要考虑资金回收期,即在短期内靠节电费用收回多花的费用。一般符合下列条件时可选用普通高效电机:负载率在0.6以上;每年连续运行时间在3000小时以上;电机运行时无频繁启、制动;单机容量较大。
4.2 根据负荷特性合理选择电动机
对旧有设备使用的电机,要进行必要的测试与计算,结合电机的工作环境及负载特点,选用适当的电机取代“大马拉小车”的电机,以提高电机的运行效率和功率因数。通常当电机的负载率大于0.65时,可不必更换;小于0.3时,不经计算就可更换;在0.3~0.65之间时,则需经过计算再确定。
4.3 轻载电动机采取降压运行
对经常处于轻负荷运行的电动机,应采用三角――星切换装置,将三角形接法的电动机改为星形接法,可以达到良好的节电效果。
值得注意的是,只有在负荷系数低于0.3后,将电动机的三角形接法改为星形接法才能使电动机的效率有明显提高;当负荷系数为0.5时,星形接法和三角形接法的效率基本相等,无节电效果;当负荷系数大于0.5后,电动机星形接法的效率反而低于三角形接法。电动机由三角形改为星形接法后,其极限容许负载大致为铭牌容量的38%~45%。因此,在采用三角形改星形接法作为节电方法时,一定要考虑到改接后的电动机的容量是否能满足负载的要求。一般认为,由三角形改星形接法转换点在负荷系数为0.2~0.4之间。对不同型号的电动机,其转换点不一定相同,应该进行分析计算才能确定。根据经验,当负荷系数为
4.4 根据负载情况对电动机采取无功补偿
对距供电点较远的大容量电动机应对其进行无功补偿。电动机无功补偿对改变远距离送电的电动机低功率因数运条状态、减少线路损失、提高变压器负载率有着明显的效果。数据表明,每千瓦补偿电容每年可节电150kWh~500kWh,是一种值得推广的办法[3]。对单台电动机补偿容量不宜过大,以防产生自励磁过电压,应保证电动机在额定电压下断电时电容器的放电电流不大于铭牌上的空载电流。
4.5 需要根据负荷变化调节的设备应采用调速电机
交流电动机的调速分为三种形式:变极、变频和变转差率调速。在所有电动机中,风机和水泵调速节能的效果最明显。
5 照明设备的节电改造
5.1 实施节能照明的要点
根据照明用电量的计算公式,欲降低照明电耗,必须设法提高照明率、使用高效光源、提高灯具的维修率;或者减少开灯时间、保持适当的照度和尽量采用局部照明等。但是,照明节能的原则是在保证足够的照明亮度和质量的前提下节约电能的,应参照《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)第6条节能照明要求来实现节能[1]。在照明功率密度值满足国家规范要求的基础上,有效地控制照明功率密度值。
在医院建筑照明改造时应注意以下几点:(1)光源和灯具的选择;(2)照度和年龄;(3)荧光灯的光通量与环境温度的关系;(4)照明设备减光的原因。
5.2 相关技术措施
5.2.1 采用高效长寿命光源
光源是节能的首要因素,而光源和节能又取决于发光效率。高效光源主要指气体放电灯。低压气体放电灯以荧光灯为代表,高压气体放电灯主要为高压钠灯和金属卤化物灯。近年来,进一步提高光源的性能和技术参数呈现以下趋势:(1)提高发光效率;(2)提高显色性能;(3)提高使用寿命。
5.2.2 采用高效节能的照明灯具
灯具是除光源外的第二要素,而且是不容易为人们所重视的因素。灯具的主要功能是合理分配光源辐射的光通量,满足环境和作业的配光要求,并且不产生眩光和严重的光幕反射。选择灯具时,除考虑环境光分布和限制眩目的要求外,还应考虑灯具的效率。对于高光效灯具的基本要求如下:(1)提高灯具效率;(2)提高灯具的光通维持率;(3)提供配光合理、品种齐全的灯具;(4)正确使用高效灯具;(5)处理好能量效率与装饰性的关系。
5.2.3 采用高效节能的照明电器附件
绝大多数节能光源都是气体放电灯,它们需要镇流器才能工作。普通电感式镇流器功耗大、光闪烁严重。目前已成功开发的节能镇流器――节能型电感式镇流器和电子镇流器,都比原电感镇流器的功耗减小一半以上。例如,直管荧光灯的电感镇流器自身功耗约为灯管功率的23%~25%,有的低质量产品,据检验达到30%,而国外有一些低功耗镇流器可达12%~15%。可见,提高镇流器的质量对节能很有意义。若使用电感镇流器,则应带电容补偿,使每个灯具的功率因数在0.9以上。
目前镇流器的发展主要有两个方向:
(1)功耗电感镇流器:自身功耗减小,可靠性高,无电磁污染;
(2)高频电子镇流器:功耗更小,可提高光源光效,发光稳定,无频闪,无噪声,有利节能和改善视觉效果,将在进一步降低谐波量和电磁辐射、提高可靠性方面改进,逐步成为荧光灯的主要配套产品。
5.2.4 采用合理的照明控制
有了好的光源、好的灯具、好的照明附件,还要有合理的照明控制方式。医院建筑的走廊、楼梯间、门厅等公共场所的照明,要采用集中控制,并按建筑使用条件和天然采光状况采取分区、分组控制措施;对于护理单元的通道照明,在深夜应可关掉其中一部分或采用可调光方式;有天然采光的楼梯间、走道的照明要多采用节能自熄开关;每个照明开关所控灯具不应太多;照明场所装设有两列或多列灯具时,要按下列方式分组控制:所控灯列与侧窗平行;药剂生产场所按车间、工段或工序分组;电化教室、会议室、多功能厅、报告厅等场所,按靠近或远离讲台分组。
6 结语
综上所述,医院节能涉及医疗、教学、科研、预防和保健的各个方面,对于医院电气的节能改造是一项系统的工作。因此,我们要认真分析医院电气节能改造的重点,并配合这些重点采取有效的措施对医院的电气设施进行节能改造,从而打造节约型医院,使国内医院在能源利用上实现可持续发展。
参考文献:
[1]JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》
[2]GB50034-2004《建筑照明设计标准》,
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关键词:高层建筑;电气设计;问题分析
随着生活水平的不断提升,人们对于物质生活的追求越来越高,特别是对城市建筑的施工要求也更加严格。建筑电气的设计过程影响到施工流程的顺利进展,它是保证施工质量的重要环节。因此,为了更好的确保建筑电气设计质量,在实际建设的过程中,设计人员应该熟练掌握最基础的高层建筑电气设计规范,并且综合分析建筑工程的施工特点,结合实际情况在保证施工质量的前提下,做好建筑电气设计的节能环保。
一、高层建筑的电气设施基本概述
高层建筑电气设计工作及内部的电气设备有着十分密切的联系。其一是高层建筑内部与电气有关的多种设备逐渐增多,种类也趋向丰富多样,其承载的功能日益复杂。在高层建筑的电气设备中主要包含着应急照明设备、电梯供电设备及水泵给排水设备等。其二是在高层建筑内部的电气设备系统拥有的种类繁多,因此随着用户的需求不断增多,使得供电设备所面对的要求也存在着巨大差异,所以各类电气设备还需要安置不同的电源,以此来满足供电设备的多种需求。与此同时,高层建筑内部还需要设置多种且相互连接的专门应急电源,主要是针对电梯的供电需求、消防的使用、大楼内部的紧急用电等。如果在应用的过程中发生了火灾或者是停电事故,应急电源可以提供最基础的保障。
二、高层建筑电气设计的基本要求
(一)与功能相符
高层建筑电气设计的过程需要和实际的应用功能相符。例如在对照明进行设计的时候,需要按照相应的技术标准规范来参与设计,其中涵盖了照明的亮度、显色及色温等具体指标。高层建筑的供暖与制冷系统设计中,应该注意相应的风速和温度符合具体的设计标准,在按照相关规定进行设计的时候,可以为用户提供相对舒适的居住场所。此外,高层建筑中的消防系统设计应该引起足够重视,确保在进行设计的时候充分考虑娱乐场所及公共场所的特点,需要具备专业知识的设计人员参与设计的过程,应该明确在电影院这种特殊场所科学的设计照明系统。
(二)节能经济
高层建筑电气设计的过程中应该考虑节能环保与经济适用。高层建筑电气设计应该积极结合先进技术,充分运用科学手段来保证电气系统体现出科学性与实用性的特点。高层建筑与普通建筑相比,高层建筑的耗电量要比普通建筑高出许多,因此在设计时需要考虑节能减排的特点,尽可能创造出更多的空间。例如,在使用电气设备的过程中,应该将原始的设备变更为节能设备,然后通过具体性能的对比,肀Vさ缙设备在满足节能原理的基础上凸显出实用性。
(三)考虑多种要素
高层建筑电气设计的过程中应该将安全性、稳定性及经济性融为一体,同时还需要慎重考虑三者之间的联系。无论在何种情况下,都需要将安全性摆在首要位置。安全性与稳定性相结合的基础上,充分考虑电气设计的经济性,保证通过细致分析来科学合理的设计建筑电气的规划方案,使电气设备在运用的过程中充分发挥出经济效益与社会效益。
三、高层建筑电气设计的要点问题
(一)避雷系统的设计
高层建筑和普通的建筑相比,高度要占有明显优势,所以在避雷系统的设计中,应该注重雷电多发季节的防范措施。避雷系统的设计需要及时考虑直击雷与感应雷的预防措施,还应该积极的避免高电位入侵。高层建筑顶层板钢筋能够作为避雷网使用,在设计时可以让主钢筋引入到地下,之后可以在基础钢筋上设置接地装置。与此同时,必须要在高层建筑顶层设置专业的避雷设备,建筑物内部的电气设备时常处于运行的状态中,不带电的外露导电体或者是三相保护接地装置需要进行相互连接。
(二)消防系统的设计
消防系统关系到人们的生命财产安全,通过合理科学的设计消防系统能够保证高层建筑的使用安全,当建筑物内部发生火灾时需要尽量减少破坏的范围。就高层建筑电气设计工作来说,需要努力做好消防系统的设计流程。高层建筑内部的人员相对密集,所以对消防工作的可靠性要求较高,经过高低压配的系统灵活控制,实现消防水泵的正确启动,做好及时灭火的工作。
(三)防排烟系统的设计
防排烟系统的设计在高层建筑电气设备中扮演着重要角色,因此其设计的过程应该格外注意。防排烟系统的应用需要跟火灾报警系统联合使用,通过相关的指令,做好安全保护工作。排烟位置的感烟探测器所构造的控制系统应该在接收到相关的命令后及时作用于排烟阀,然后经过一定的顺序使得控制系统开始工作。此外,排烟阀启动的过程中还需要立即启动连接的排烟风机,确保其他风机的作用力及时被阻断。如果遇到了特殊的情况,固定的排烟区需要不同的排烟阀进行共同动作,考虑到这一点可以设计接力控制的开启方法,通过最后的动作排烟阀发出相应的信号;最后排烟风机的入口位置会设计联动停止排烟风机。
(四)工作照明设计
通常来说,高层建筑电气设计覆盖的范围较广,同时电力设备较多,为了避免建筑物内部的动力电气设备在用电的过程中出现电压问题,所以应该将照明用电与动力用电线路进行分别设计,由此组成普通的照明或者是应急的照明系统,所设计功能需要被及时独立,一方面用于日常使用,另一方面则应用于应急过程,保证安全照明灯和其他电气设备处于正常的工作状态下。
(五)供配电系统的设计
高层建筑的供配电系统在进行科学设计的时候,不但要考虑高层建筑的用电稳定,还应该及时进行节能降耗,保证电力系统的稳步高效运行。在进行供配电系统设计的过程中,应该主张简单、可靠,同时也需要避免电力线路过于繁杂造成的电能损耗,实现配电电压的稳定性需求。
结语
高层建筑电气设计应该综合考虑多种因素。节能原则是最基础的原则,在照明系统的选择中起到了重要作用。做好高层建筑的电气设计工作,属于现代建筑施工过程中最为重要的内容,科学的电气设计能够在第一时间发现火灾隐患,并且有充足的时间组织人员疏散,同时也能有效的处理多种突况,以最大的限度减少人员伤亡与财产损失。高层建筑电气设计的过程存在着一定的难度,因此需要相关的工作人员掌握扎实的专业技能,保证完善每一步电气设计的工作细节。
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伴随社会经济的全面进程,新建成的楼宇设施也大量融合的科技元素,近年来集成化的楼宇设施监控系统也被逐渐重视。例如电梯系统、配电系统与照明、供暖、制冷系统,上述集成化设备监控系统在楼宇中具有非常重要的作用,经对楼宇内电气设施的全面管理,能够从根本深化电气设备监控系统的有效性,同时为节约型社会的发展奠定良好的基础。
关键词:
集成化;楼宇电气设备;监控系统
1集成化的楼宇电气设备监控系统的现状
自上世纪八十年代,楼宇电气设备监控系统在国内得到广泛应用。此系统的构建机制是依附于差异化功能系统予以区分,也就是电气设备的构建及管理分为两个体系,同时设计以及施工直到完成所有过程,即经差异化的施工单位所完成。这就导致了下述问题:(1)因为生产商存在差异,造成设备间出现不兼容现象,因此造成系统交互过程出现问题;(2)因为子系统的功能存在差异,同时系统之间存在独立特性,造成资源在予以互换时出现问题。此类构建举措致使楼宇的电气设备在使用环节存在隐患。所以集成化的楼宇电气设备需要每一个子系统结构互同,协议与接口也要有统一的指标,因此规避子系统互联与硬件设施互操作所存在的弊病,达到资源与信息共享的目的。
2集成化的楼宇电气设备监控系统结构
集成化的楼宇电气设备监控系统的功能室能够控制管理楼宇中的给排水、空调以及照明等电气设施。为确保楼宇的电气设备可靠运行,我们要深化软硬件的稳定性。举例说明,为楼宇实施最简单的供电及配电过程中,我们要保障电路与电流的稳定。同时对升降压设施温度指标,电流的稳定性等因素都要予以实时的管理及检测。为匹配于可持续发展的相关需要,楼宇要侧重于节能减排,楼宇能耗主要来源于空调、照明以及供暖等电气设施,为控制资源浪费,对集成化的楼宇电气系统控制的研究势在必行。举例说明在楼宇内,我们要对卫生间、走廊以及停车场等地予以电路设计,可以择取声控传感设备;同时拟定相匹配的电路监测,予以各水位及压力的控制,达到节能控制的基本要求;针对空调系统,设计完善的启动与停止控制系统,不但可以减少楼宇的负荷,同时可以达到节能减排的要求。
3集成化的楼宇电气设备监控系统设计
集成化楼宇电气设备监控系统,是把电气监控系统与智能化控制进行有机的结合,自动检测楼宇的基础电气设施,同时予以控制及保护,举例说明,供配电系统的监测,检测过程可以利用通信系统的综合性以及自动性,为信息与资源的共享奠定良好的基础;而且,通过互联网,对网络内外的资源与予以全面利用,因此达到自动化与集成化的要求,可以很好的为信息集成提供依据;经上述举措,能够实现电气设施的集成化管理,而且最大化的节能。在监督合控制功能的基础上,达到全面监视楼宇内电气设备的工作情况,我们要予以参数采集。因为在实施参数收集与监控要经通信对参数予以传输,此措施不但有远程通信的优势,同时还具有一定的广度。在此环节,要予以大量的参数处理。因为具有一定的监控广度,参数存在繁琐的特性,所以不能只追求响应速度,在求得响应速度的基础上要确保全硬件的监控有效性,而且,要保障系统的稳定性。
4集成化的楼宇电气设备监控系统设计的一些建议
站在行业角度来分析,全面利用现前沿的技术,对常规技术实施改造。举例说明,把信息技术与集成化技术进行有机结合,对常规的电气产业予以智能化的改造。空调与配电设施经改进后会有自动监测及控制功能;综合建筑内,把一些设备予以联网改造,能够达到集成化管理的要求。为匹配于科技的发展,一些生产厂房在予以楼宇电气设备的生产过程中,进行了一系列功能完善,其中包括空调的生产。在配电设施的智能化功能方面,能够在常规的基础上,深化智能化的检测控制系统,这样不但能够具备基础功能,还可以传输相关电量参数,同时予以远程控制设备。常规的空调设施以及配电设施等加装智能化系统,所生产的产品本身具备智能化的监控功能,在楼宇应用过程,无需设置BA系统,仅将设备予以联网,就能够实现集中管理的电气设备自控系统。现阶段一些大型的楼宇电气设备生产企业已经以此为侧重点予以研究,比如空调冷机厂商,目前的产品大部分均为具有智能化控制系统的设施,其控制设施能够对所有设备予以整体的监控,所控制的设备其中涵盖冷水出口温度、压缩机、冷却水出口温度、冷水入口温度、阀门开度、冷却水入口温度与冷冻泵等设施,经整体开、停控制,达到启动速度快与停机时间缩减的目的,可以解决耗能,深化了中央空调系统的稳定性。而且实施各机组间设备的启、停具有连锁及时间顺序控制、相关机组运行时间自动调节,同时可以确保机组的稳定运行,对相关数据予以了保护。对相关参数予以长久的在线储存,构建历史报表以及历史趋势指标。重要的参数能够经网络传输至控制中心,在控制中心予以遥控等操作,具有智能化特点,具备BA系统所有的监控及管理功能,同时较之常规的楼控系统对设备的管理更为全面。举例说明,智能化的开关配电设施,是在常规的开关柜上,予以智能化系统的完善,在常规配电柜的先决条件上架设了智能化的监控模式,不仅能够实现常规BA系统的电量参数传输以及交流接触设备远程控制等功能,同时还具备常规BA系统所没有的管理功能,其中包括故障录波等,使设施趋于全智能化,同时使配电柜本身具备远程监控能力,这样就能够在中心控制室内对配电设施予以整体性管理。在柜电柜、冷冻机以及电梯等设备上,现阶段很多产品都已具有一定程度的智能化控制,不过在相关动力以及组合式空调机控制等,自身具备智能化系统的设施现阶段还较少,如一台组合式的中央空调机组,其予以室内温度以及湿度收集,同时和设定的温度与湿度进行对比,依附于公式,对相关加热器、调节阀以及加湿器等设施予以控制,调节温度、湿度,以达到相关需要,上述功能已然要利用加装的BA系统完成。而很多空调及电气设施在一幢大厦内,具有分布零散的特性,所以,需要加装安装的BA系统对其予以整体的管理。空调以及电气设施制造企业在此类产品中,已然有一定的开发空间,所以要深化智能化系统在上述设备中的应用价值。目前各厂商所开发具有智能化控制系统的楼宇电气设备,在应用环节,怎样将相关电气系统集中至一个建筑设施监控体系的平台中,是亟待解决的一个内容。要达到相关电气设备的集成,那么就要在研发智能楼宇电气设备过程中,全面顾及到设备要具备一个指标化的终端接口。例如产品接口支持微软OPC功能,这是一类相对理想的解决措施。OPC功能能够经软件在中央控制系统上对下属系统OPC接口予以参数交互,仅需向集成用户出示接口技术的相关规格以及说明即可,在此基础上用户经接口软件通过监控系统对系统予以网络监控。只要在产品研发过程中顾及到此类接口功能,那各厂家的设施就可以十分方便的集成到一起,进而达到建筑设备监控系统的相关需要。择取指标化的现场总线技术实施楼宇电气设备及集成,这也是未来发展的大趋势。在研发楼宇电气设备过程中,各电气系统全部依附于指标的现场总线技术予以设计,这样能够便捷各厂商的设备的集成。如通过LONWORKS技术的智能楼宇电气设备,只要匹配于LONMARK认证指标,则相关系统就能够很便捷的集成至一个平台,进而达到建筑设备监控系统的相关需要。近年来有一些产品匹配于LONMAR论证,空调设备与配电系统等厂商在研发产品的过程,要尽可以应用此技术。
5总结
综上所述,为确保楼宇的电气设备可靠运行,我们要深化软硬件的稳定性。举例说明,为楼宇实施最简单的供电及配电过程中,我们要保障电路与电流的稳定。同时对升降压设施温度指标,电流的稳定性等因素都要予以实时的管理及检测。为达到可持续发展的相关需要,楼宇要侧重于节能减排,楼宇能耗主要来源于空调、照明以及供暖等电气设施,为控制资源浪费,对集成化的楼宇电气系统控制的研究势在必行。把电气监控系统与智能化控制进行有机的结合,自动检测楼宇的基础电气设施,同时予以控制及保护,举例说明,供配电系统的监测,检测过程可以利用通信系统的综合性以及自动性,为信息与资源的共享奠定良好的基础;而且,通过互联网,对网络内外的资源与予以全面利用,因此达到自动化与集成化的要求,可以很好的为信息集成提供依据;经上述举措,能够实现电气设施的集成化管理。因为在实施参数收集与监控要经通信对参数予以传输,此措施不但有远程通信的优势,同时还具有一定的广度。在此环节,要予以大量的参数处理。因为具有一定的监控广度,参数存在繁琐的特性,所以不能只追求响应速度,在求得响应速度的基础上要确保全硬件的监控有效性。现阶段很多产品都已具有一定程度的智能化控制,不过在相关动力以及组合式空调机控制等,自身具备智能化系统的设施现阶段还较少,如一台组合式的中央空调机组,其予以室内温度以及湿度收集,同时和设定的温度与湿度进行对比,依附于公式,对相关加热器、调节阀以及加湿器等设施予以控制,调节温度、湿度,以达到相关需要,上述功能已然要利用加装的BA系统完成。空调与配电设施经改进后会有自动监测及控制功能;综合建筑内,把一些设备予以联网改造,能够达到集成化管理的要求。为匹配于科技的发展,一些生产厂房在予以楼宇电气设备的生产过程中,进行了一系列功能完善,其中包括空调的生产。而很多空调及电气设施在一幢大厦内,具有分布零散的特性,所以,需要加装安装的BA系统对其予以整体的管理。在柜电柜、冷冻机以及电梯等设备上,现阶段很多产品都已具有一定程度的智能化控制,不过在相关动力以及组合式空调机控制等,自身具备智能化系统的设施现阶段还较少。要达到相关电气设备的集成,那么就要在研发智能楼宇电气设备过程中,全面顾及到设备要具备一个指标化的终端接口。
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