大中型商场电气节能浅谈
作者:叶丛荫     来源:新外建

能源是人类赖以生存的物质基础。人均能源资源占有量少、国内保障程度低,从长远和总量上看能源供给不足是我国的基本国情。
能源领域面临的严重问题:一是储量不足,我国人均能源资源占有量仅为世界平均水平的一半;二是能源利用率远低于世界先进水平;三是以煤为主的能源结构导致环境污染严重;四是大量进口石油严重威胁国家的经济安全;五是我国核能建设还在发展中;六是我国风能及太阳能的实际利用微乎其微。能源大量消耗和环境严重污染的粗放型经济增长模式,影响全面建设小康社会总目标的实现。
我国是能源相当短缺的国家,节约能源已列入我国中长期发展规划纲要。建筑能耗已成为一个国家总能耗的重要组成部分,发达国家的建筑能耗占其总能耗的30%~40%,我国建筑能耗约占全国总能耗的1/4。就建筑运行能耗而言,电力消耗已成为建筑物的主要能耗,上海属于夏热冬冷地区,公共建筑的运行能耗以空调能耗为主,但电气照明与动力能耗也相当高,尤其是高级商场二者占总能耗的50%以上,因此,应该重视空调和照明的节能工作。
而随着人们的生活水平不断提高,新建商业建筑不断崛起,其规模及标准也在不断提高,能源消耗量逐年上升,节能势在必行。实施节能非常重要的环节就是首先在设计中加以控制。
1. 商场电气设计节能措施
1.1配电系统的降损节能措施
1.1.1铁芯损耗的控制
变压器损耗中的空载损耗,即铁损,主要发生在变压器铁芯叠片内,主要是因交变的磁力线通过铁芯产生磁滞及涡流而带来的损耗。
最早用于变压器铁芯的材料是易于磁化和退磁的软熟铁。
1900年左右,经研究、改进,用0.35mm厚的硅钢片来代替铁线制作变压器铁芯。
近年来世界各国都在积极研究生产节能材料,变压器的铁芯材料已发展到现代最新的节能材料——非晶态磁性材料,非晶合金铁芯变压器便应运而生。使用非晶合金铁芯制作的变压器,其铁损仅为硅钢变压器的1/5,铁损大幅度降低。
1.1.2 变压器系列的节能效果
非晶合金铁芯S11系列配电变压器系列,具有低噪音、低损耗等特点,其空载损耗仅为常规产品的1/5,且全密封免维护,运行费用极低。
1.2优化配电系统
减少配电网线损的危害
1.2.1 发热是线损造成的最突出问题
发热的过程就是把电能转化为热能的过程,造成了电能的损失;发热使导体温度升高,促使绝缘材料加速老化,寿命缩短,绝缘程度降低,出现热击穿,引发配电系统事故,尤其当建筑物内配电线路容量不够时,发热常是造成电气火灾的直接原因。
1.2.2 配电系统的线损造成能源的大量浪费
配电系统的线损没有转化为有用的能量而白白浪费,而且还要通过如通风、冷却等方式对热量进行散发,也需要电能,这不仅意味着电能的损失,更表现代一次能源的大量浪费以及对环境造成更多的污染。因此,配电系统的线损产生的经济损失,体现代发、供、用电的各个环节。如果不采取措施降低配电系统的线损率,必然对国家能源利用、环境保护和企业的经济效益产生不良影响,而且随着电力需求的不断增长,电量损失也会越来越大。
1.3节能的技术措施
1.3.1 合理使用变压器
应根据场所使用电特点选择较为灵活的结线方式,并能随各变压器的负载率及时进行负荷调整,以确保变压器运行在最佳负载状态。变压器的三相负载力求平衡,不平衡运行不仅降低出力,而且增加损耗。
1.3.2对低压配电线路改造,扩大导线的载流水平
按导线截面的选择原则,可以确定满足要求的最小截面导线;但从长远来看,选用最小截面导线并不经济。如果把理论最小截面导线加大一到二级,线损下降所节省的费用,足可以在较短时间内把增加的投资收回(计算略)。
以上的计算仅考虑线路的有功损耗,未考虑截面加大后温升下降的影响。截面加大后线路无功损耗也会有所下降。
由于导线的使用年限一般在10年以上,加大截面节能降损所创造的经济效益是十分显著的。
1.3.3 调整用电负荷,保持均衡用电
调整用电设备运行方式,合理分配负荷,低压电网高峰时段的用电,增加电网低谷时段的用电;改造不合理的局域配电网,保持三相平衡,使商场用电均衡,降低线损。
1.4重视和合理进行无功补偿
运行中的变压器,其消耗的无功功率是消耗的有功功率的几倍至几十倍。无功电量在电网中的传输中造成大量的有功损耗。一般的配电网中,无功补偿装置安装在变压器的低压侧400V系统中,通常认为将负载功率因数补偿到0.9已是到位,而忽视了对变压器的无功补偿,即对l0kV高压侧的补偿。
合理地选择无功补偿方式、补偿点及补偿容量,能有效地稳定系统的电压水平,避免大量的无功通过线路远距离传输而造成有功网损。对配电网的电容器无功补偿,通常采取集中、分散、就地相结合的方式;电容器自动投切的方式可按母线电压的高低、无功功率的方向、功率因数大小、负载电流的大小、昼夜时间划分进行,具体选择要根据负荷用电特征来确定。
2. 照明节能措施
据估计,我国年照明用电量占总发电量的12%左右,而且以低效照明为主,节能潜力很大。在我国照明电光源中,节能灯仅占很小的份额,应该大力发展节能灯具,杜绝照明中的浪费能源现象。改革开放以来,城市建设迅速发展,新建建筑不断崛起,能源消耗量遂年上升,照明用电水平也逐年提高,对日益增长的用电负荷和电量的需要,如不采取照明节电措施,势必会造成相当大的用电缺口,因此,建筑照明节能势在必行。

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