吴奎
42900619890226**** 湖北武汉 430000
摘要:
本文重点阐述了建筑供配电系统设计中的节能方法及应用。从建筑供配电系统运行中的主要损耗和照明节能着手，论述在建筑供配电系统设计时，如何合理选择变压器、配电线路、照明光源、灯具与照明控制方式等最大程度节省无谓消耗的能量。将针对如何进行建筑供配电系统与照明节能设计完成深入的分析探究。
关键词
建筑供配电系统 节能变压器 照明设计 节能措施
引言
“节能降耗”是国家基本国策之一，随着经济的快速发展和人民生活水平的提高，伴随着科技的迅速发展，节能技术、设备也将不断提高和发展。人类生活的方方面面都离不开电，可以说建筑供配电系统是建筑的最基本、应用最广泛的系统。电力系统运行与国民经济和人民生活息息相关，供电的突然中断会造成很大的损失以致严重的后果。因此，建筑供配电系统的节能显得尤为重要。考虑节能在满足建筑物的功能的前提下，采用先进技术，综合考虑投资以及长期运营的经济效益，最大程度节省无谓的电能消耗，达到真正的节能目的。
1合理设计供配电系统
供配电系统设计时认真考虑并采取节能措施是实现电气节能的有效途径也是供配电系统设计的正确合理的具体体现。供配电系统的设计应根据民用建筑工程的负荷性质、用电容量、工程特点、系统规模和发展规划以及当地供电条件合理确定设计方案。变配电系统应选择节能设备并应正确选择装机容量，减少设备本身的能源损耗，提高系统的整体节能效果，合理选择变配电所位置，正确选择导线截面、线路的敷设方式，以利于降低配电线路的损耗。负荷计算是供电系统的设计依据，利用最佳负荷计算法确定变压器容量，选择技术参数好的变压器和系统开关设备，提高功率因数，降低变压器的无功功率。正确构成配电系统，按需要系数法确定导线截面。系统损耗由线路损耗和变压器损耗组成：将变电所设置在深入或靠近负荷中心，进出线方便，可减少线路低压侧线路长度，降低线路损耗；力求使变压器的实际负荷接近设计的最佳负荷，提高变压器的技术经济效益，减少变压器的损耗，负荷线路尽量短。民用建筑用电设备电压等级一般为220/380V。配电设计时尽量使三相负荷达到平衡，最大项负荷不宜超过三相负荷平均值的115%，最小项负荷不小于平均值的85%。可采用移相平衡法或容抗平衡法来改善系统的平衡，以减少因不平衡带来的最大相的多余损耗。
2合理设计节能变压器
配电变压器选择根据建筑物性质、负荷情况和环境条件等选用低损耗、低噪声的节能变压器。合理的计算选择变压器容量，其额定容量应能满足全部用电负荷的需要。选择技术参数好的变压器及经济运行方式，采取提高功率因数，抑制谐波的措施。改善变压器通风降温条件，配备能源管理系统，实现能耗跟踪，远程就地控制等。加强无功功率补偿，能有效提升变压器功率因数，达到节能降损的效果。对容量较大、负载稳定且长期运行的功率因数较低的用电设备采用并联电容器就地补偿。
对谐波电流较严重的非线性负荷，无功功率补偿考虑谐波的影响，采取有源滤波器进行谐波治理。在选择变压器容量和台数时，应根据负荷情况综合考虑投资和年运行费用，对负荷合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作的高效低耗区间。
3照明光源、灯具的选择
照明方式一般分为一般照明、局部照明、混合照明。各场所均应设置一般照明，永久性通行区的场所采用分区一般照明，在一个工作场所内有精细视觉工作要求的场所应针对视觉作业区设置局部照明，对于作业面照度要求较高，只采用一般照明不合理的场所采用混合照明，需要提高特定区域或目标的照度时如商业建筑和展览建筑根据展示要求设置重点照明，有警务要求的场所设置警务照明，有需要的场所设置值班照明等。灯具安装高度较低的房间采用细管直管形三基色荧光灯。商店营业厅的一般照明采用细管直管形三基色荧光灯小功率陶瓷金属卤化物灯具。灯具安装较高的场所，应按使用要求，采用金属卤化物灯、高压钠灯或高频大功率细管直管荧光灯；旅馆建筑的客房采用发光二极管灯或紧凑型荧光灯。照明设计应根据识别颜色要求和场所特点，选用相应显色指数的光源。室内一般照明和局部照明选择高效的光源，有频繁开关灯要求和需要调光的室内场所优先选用发光二极管灯（LED）作主要光源。照明光源应考虑如下几个要素光效、色温、显色指数、光源寿命以及价格等。当有条件时，宜利用各种导光和反光装置将天然光引入室内进行照明，同时宜利用太阳能作为照明能源。灯具附件主要是镇流器的选择。根据《建筑照明设计标准》GB50034中规定:荧光灯应配用电子镇流器或节能电感镇流器;对频闪效应有限制的场合，应采用高频电子镇流器;高压钠灯、金属卤化物灯应配用节能电感镇流器;在电压偏差较大的场所，宜配用恒功率镇流器;功率较小者可配用电子镇流器。通过对照明灯具的合理布局，满足使用功能要求，亮度均匀视觉清晰，让使用者在照明空间内工作生活感轻松和舒适。
4照明控制的选择方式
照明配电回路系统的控制除满足正常运行的要求外，还要考虑节能运行和管理的要求。根据环境条件以及使用的特点，可采用以下照明控制方式：充分利用自然光，采用分区控制和适当增加照明开关点；用定时开关、声光感应延时开关、调光开关等以及智能照明控制系统控制照明个各个回路；例如：公共建筑的楼梯间、走廊、门厅等场所的照明按建筑使用条件和天然采光状况采取分区、分组控制也可采用集中控制，兼具有按需要采取调光或降低照度的控制措施；居住建筑的走道上的照明采用节能自熄开关，应急照明除外；旅馆的客房采用节能控制型的总开关等。可利用天然采光的场所，随天然光照度变化自动调节照度。
结束语
随着城市现代化进程的推进速度越来越快，建筑在我国各城市得到迅速发展。广大电气设计人员在供配电系统的设计方案阶段，供电电源选择及变配电所布置是否合理，供配电系统是否经济，运行是否能保持稳定、安全，应充分考虑各种技术指标，满足基本功能外，还应有确实可行的节能环保措施。在建筑中合理设计和有效利用能源，节省无谓消耗，实现真正的建筑节能目的。
参考文献
1徐晓宁主编 建筑电气设计基础 华南理工大学出版社 2007.05
2《建筑照明设计标准》GB50034-2013 中国建筑工业出版社 2013
3《全国民用建筑工程设计技术措施-电气节能专篇》 中国计划出版社 2007
4《民用建筑电气设计标准》GB51348-2019 中国建筑工业出版社 2018