高层建筑供配电系统节能设计技术要点

高层建筑供配电系统节能设计技术要点
发表时间：2018-10-18T13:15:11.257Z 来源：《河南电力》2018年8期作者：徐国耀1，2 潘琦1，2 [导读] 目前，城市高层建筑承载着多样化的建筑需求，其供配电系统的节能建筑的设计工作就显得十分必要。

（1.国网乌鲁木齐供电公司；2.新疆光源电力勘察设计院有限责任公司新疆乌鲁木齐 830011）摘要：目前，城市高层建筑承载着多样化的建筑需求，其供配电系统的节能建筑的设计工作就显得十分必要。

高层建筑的供配电系统比较复杂，节能设计的要求较高。

在高层建筑实际的供配电系统节能设计工作中，既要满足建筑的用电要求，又要发挥节能功能，就需要了解其主要的内容和技术要点。

本文针对高层建筑供配电系统节能设计技术要点进行了分析。

关键词：高层建筑；供配电系统；节能优化设计
1高层建筑供配电系统节能设计主要内容
节能设计是高层建筑供配电系统设计的重要原则，旨在降低能耗，其节能设计的主要内容有以下几个方面：首先，供电系统节能优化设计。

在高层建筑供配电系统设计过程中，要对高层建筑的用电总负荷情况进行计算，明确供配电系统的设计方案，从而实现对高层建筑供配电系统的综合治理。

其次，照明系统节能优化设计。

照明系统是高层建筑中的主要电气系统，其用电负荷较高，照明系统的节能设计具有十分广阔的前景，照明系统的节能设计包括对照明供电系统进行优化、对照明灯具进行节能优化、对照明控制系统进行优化。

再次，电气设备用电方案的优化节能设计。

电气设备也是高层建筑供配电系统中的重要组成部分，电气设备的能耗占高层建筑电能需求的比例较高，在进行节能改造的时候，可以从电机拖动系统优化、给排水系统优化、深井电机回馈优化等方面着手，减少电气设备运行过程中的能耗。

最后，新能源综合利用的优化节能设计。

在高层建筑供配电系统设计过程中，为了达到节能目标，则可以加强对一些新技术、新工艺的应用。

比如太阳能发电、风力发电、冰蓄制冷等技术，都可以实现对再生能源的有效利用，以此弥补高层建筑供配电系统中的用电需求。

2高层建筑供配电系统总体规划节能设计方案
在进行高层楼宇建筑供配电系统总体规划设计过程中，首先应充分统计建筑内容用电负荷类型、容量等数据信息，在进行有效用电等级划分和整理后，充分考虑整个供配电系统的整体供电方案、供电距离等因素。

其次，在确定高层楼宇建筑供配电方案时，要从供电方案清晰明了、简单可靠、操作维护方便等方案进行方案设计。

总降压变配所的布设位置选择应尽量靠近整个高层楼宇用电负荷中心部位，以缩短供电系统的供电半径，降低供配电系统在运行过程中产生的线路损耗，提高供配电系统供电可靠性、供电质量、以及节能降耗水平。

最后，要对结合用电负荷总量、供配电方案等对变压器容量、台数、型号，以及供电线路型号、截面、敷设方式等进行详细的优化选型设计，设计出能够随季节性负荷变化而动态调节的供配电方案，有效提高配电变压器的节能经济运行水平，降低变压器运行能耗，提高供电线路供电功率因素，达到节能降耗的目的。

3高层建筑供配电系统节能设计要点
3.1总体规划节能优化设计
3.1.1合理进行供配电方案设计
应根据电源点、电力负荷容量、供电距离等因素，经详细计算分析，合理设计供配电系统方案和选择供电电压等级。

在变电所安装位置选择时，应尽量选择靠近负荷中心部位，这样可以缩短供电半径，降低供电线损，提高电能输送效率。

提高供配电系统的供电电压等级可以降低供电电流，达到节能降耗的目的，但提高供电电压会增加供配电设备投资，对此必须结合工程实际情况从技术、经济等方面进行全面比较分析，拿出技术上可行，经济上较合理的节能优化方案。

3.1.2合理设计供配电系统网架
合理供配电系统网架，一方面可以简化供配电系统内部接线，降低系统运行维护工作量；另一方面，合理供电方案，可以减少线路损耗，提高末端供电电压，确保用电设备安全稳定的运行，达到节能降耗的目的。

3.2配电变压器节能优化设计
配电变压器是建筑供配电系统中的核心设备，其节能优化设计是建筑电气节能至关重要的环境。

在节能优化设计过程中，要优选节能型配电变压器，如S11、S13等节能型配电变压器用卷铁心改变常规叠片式铁心结构，这样可以大大降低磁阻，其空载电流可以减少约60%~80%，大大提高了配电变压器电能转换效率，提高了供配电系统电能功率因数，降低了供配电系统线损，使配电变压器空载损耗降低约20%~35%，节能效果十分明显。

3.3电线电缆节能优化设计
选择电线电缆首先要考虑供电安全性，其次要考虑电缆运行节能经济性。

若所选电线电缆截面偏大，则可能会倒在线路投资增大，当然线损也会有所降低；反之，若电线电缆截面选择偏小，投资虽然会节省一些，可线损偏大，安全系数偏低，不利于后期扩建需求。

在建筑供配电系统节能优化设计过程中，当供电线路最大负荷年运行时间小于4000h时，推荐按照导体载流量进行导线截面选择；当供电线路最大负荷年运行时间大于4000h时，推荐采用经济电流密度进行电线电缆截面选择。

3.4用电设备节能优化设计
照明节能设计就是在保证不降低照明场所照度、色温、显色等视觉技术指标要求，即在不降低照明系统照明质量的基础上，力求减少照明系统中光能资源损耗，从而最大限度的利用建筑物室内有限光能。

减少电动机等用电设备的运用损耗的主要途径，是采取相关技术措施提高电动机的工作效率和运行功率因数。

在实际工程节能优化设计过程中，应根据功能需求选择合适的高效率节能电动机。

需要结合就地电容器补偿等措施，以降低电机拖动系统的线路损耗外，避免或缩短电动机轻载和空载运行时间。

另外，还可以结合变频调速等先进控制系统，有效提高电机拖动系统的电能资源综合利用效率，达到节能降耗的目的。

3.5供配电系统谐波治理
当建筑供配电系统中具有存在相对集中的大容量（工程中一般为200kVA及以上）的非线性负载，但负荷波动不大时，宜在谐波治理方案中优选无源滤波器；供配电系统中具有存在相对集中的大容量（工程中一般为200kVA及以上）的非线性负载，但负荷波动较大（当负荷持续运行）时，宜在谐波治理方案中优选有源滤波器；供配电系统中具有存在相对集中的大容量（工程中一般为200kVA及以上）的非线性负载，但负荷波动较大（负荷运行不定时）时，宜在谐波治理方案中优选有源无源组合型滤波器。

通过谐波的综合治理，可以提高供配电系统的功率因素，降低谐波危害，提高电能综合利用效率。

4结语
随着城市的不断发展，高层建筑也在不断增多。

建筑的节能要求在现阶段已经成为行业发展的必然要求和趋势，对于高层建筑来说，进行供配电系统的节能设计不仅能更好满足高层建筑多用户的实际要求，还能有效消除用电的安全隐患。

基于此，本文对高层建筑供配电节能设计的内容以及围绕这些内容的设计技术要点进行深入的分析，以期能够推动中国节能环保建设的进程，实现可持续发展。

参考文献：
[1]胡峻，刘杰，肖冰．某超高层建筑的电气节能设计［J］．建筑电气，2014，03（03）：25－30．
[2]范玉山．超高层建筑电气设计的关键技术分析［J］．江西建材，2016，02（02）：22，24．
[3]王嘉磊．高层建筑的电气设计研究［J］．中华建设，2012，11（09）：196－197．
作者简介：
1.徐国耀，男，汉族，学历：硕士研究生，研究方向：配电网规划与设计。

2.潘琦，男，汉族，学历：本科，研究方向：供配电设计。