论建筑电气工程设计原则

论建筑电气工程设计原则

广州市电建机电工程有限公司510000

摘要:电气安装工程贯穿在整个工程施工过程中,主要部分在结构工程完成后开始施工,并在装饰工程开始以前基本结束,对整个工期有重要影响,而设计是非常重要的控制环节,设计存在缺陷,将导致建筑物在以后使用中能耗太大。随着节能热的升温,本文笔者论述了建筑电气工程设计的原则。

关键词:建筑工程;电气设计;问题;原则;解决办法

1建筑电气工程设计存在问题

1)设计违背或偏离设计规范的规定,安全性、可行性方面不执行设计规范的现象。

2)目前施工图设计深度达不到建设部《建设工程设计文件编制深度规定》要求的现象相当普遍,主要是设计文件可实施性方面的缺陷,将直接导致施工安装困难或错误;也可能导致可用性的欠缺。由于不按规定的深度进行必要的计算与标注,也往往造成设计文件本身出现原则性错误而难于及时发现,将影响项目建成的使用功能。

3)相关专业设计文件衔接不清,不按规定协调配合,究其原因可能是多方面的。但出现的设计弊端,只要设计单位稍加重视,组织设计人员认真学习相关设计规范,加强设计过程管理、重视设计会签与评审,便可以基本根治。

2建筑电气工程设计的原则

2.1造用性、经济性、安全性原则

在进行建筑节能工程电气设计时,首先考虑的是造用性、经济性,也就是能够为建筑电气设备的运行提供必需的动力,为建筑物内创造良好的人工环境提供必要的能源;能够满足用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性的要求;能够保证建筑电气设备对于控制方式的要求,从面使电气设备的使用功能得到充的发挥。其次考虑的是安全性,电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳度程度,确保供电、配电与用电设备的安全运行;有可靠的防雷装置,防雷击技术措施;特殊功能要求的场合下还应有防静电、防浪涌的技术措施,按建筑物的重要性与火灾潜在危险程度设置相应必要的技术措施。在满足民用建筑电气工程的造用性和安全性的基础上,采用先进的节能技术、优化供配电设计,促进电能合理利用。

2.2提高电气设计运行效率,减少电能的直接或间接损耗

在满足建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下,尽可能减少建设投资,最大限度的减少电能与各种能源的消耗。做到选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用,提高能源的综合利用率。

2.3合理调整负荷,选取合理的设计系数,提高负荷率和设备利用率

设计时尽可能合理调整负荷,选取合理的设计系数,在特殊用电的情况下选择合理的节能措施,提高负荷率和设备利用率,达到节约电能的目的。

总之,在建筑电气节能工程设计的过程中要贯彻适用、安全、经济合理、技术先进的原则。

3建筑电气工程设计细节

3.1电压等级选择

1)城镇的高压配电电压宜采用10KV,低压配电宜采用220V/380V。

2)用电企业的供电电压,应根据其计算容量、供电距离、用电设备特性、供电回路数量、远景规划,及当地公共电网的现状和发展规划等技术经济因素综合考虑确定。

3)当小负荷用户用电时宜接当地低压电网。当用户的计算容量为200KVA或用电设备单台功率大于250KW;以及供电距离大于250m,计算负荷大于100KVA的用户,宜采用高压供电。

4)地区电网提供的电源电压为35KV,且采用35KV配电经济合理时,经当地供电部门同意,可采用35KV/0.4KV的供配电方式。或根据用电设备的具体情况,选用6KV配电技术经济合理时,也可采用6KV配电。

3.2供配电系统设计

1)高计供配电系统时应简单可靠,配电级数不易过多。同一电压等级的配电级数高压不宜多于两级,低压一般不宜多于三级,三级负荷不宜多于四级;

2)应根据用电负荷的容易及分布,使变压器深入负荷中心,以缩短低压供电半径,降低电能损耗,节约有色金属,减少电压损失,提高供电质量;

3)10KV配电系统应简单灵活,有较大的适应性。根据负荷等级、容量、分布及线路走向等情况设计,配电系统宜以环式为主,也可采用放射式或树干式;

4)每条线路、每个变配电所都应用明确的供电范围,不宜交错重叠。

3.3变压器的选择

1)减少变压器的有功功率损耗。空载损耗又称铁损,它是由铁芯的涡流和漏磁损耗组成,是固定不变的部分,其大小随硅钢片的性能和铁芯制造工艺而定。所以,在设计选择变压器时应选用节能型的,如采用高导磁硅钢片,绕组采用优质铜导线,增加导线截面积;采用先进的硅钢片剪切工艺,改进铁芯叠片方式。如S9,SC9及AMDT等型油浸变压器或干式变压器。铜损的大小取决于变压器绕组的电阻和流过绕组电流的大小。因此,应先用阻值较小的绕组,并采用铜芯变压器。

2)正确选择变压器的负载率。虽然在负载率β=50%时,变压器的能耗最小。但在实际使用中有一半的变压器容量没有投入运行,所以目前设计规范要求设计变压器的负载率为75%~85%。民用建筑在使用上有季节性负荷。建筑物季节性负荷就是冬季取暖,夏季空调制冷,用量最大。当季节性负荷很大,设计时应选择专用变压器。

3)三相电源分相单独供电时,会使流过的三相电流产生不平等。这种不平衡的状态会引起电网的失调、中线电位升高及变压器本体损耗增加。三相不平衡越大,损耗增加也越大。减少负荷不平衡的方法有:①将单相用电设备均匀分接在三相电源上,最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的115%、最小相不宜超过三相负荷平均值的85%;②220V照明负荷的线路电流小于等于30A时,采用单相供电;大于30A时,采用三相四线制供电;③使用单相自动补偿设备。

3.4减少电能在线路传输上的损耗

由于电路上存在电阻,电流流过时,就会产生有功功率损耗。线路上的电流是不能改变的,要减少线路损耗,只有减小线路电阻。因此,减少线路的损耗应从以下几方面入手:

1)选用电导率较小的材质做导线,铜芯最佳,但又要贯彻节约用铜的原则。因此,在负荷较大的二类、一类建筑中采用铜导线,在三类或负荷量较小的建筑中采用铝芯导线;

2)减小导线长度。①线路尽可能走直线,以减少导线长度;②低压线路应不走或少走回头线,以减少来回线路上的电能损失;③变压器尽量接近负荷中心,以减少供电距离。当建筑物每层平面10000m2左右时,至少要设2个配电所,以减少干线的长度;④在高层建筑中,低压配电室应靠近竖井,而且由低压配电室提供给每个竖井的干线,不至于产生支线沿着干线倒送的现象。即低压配电室与竖井位置的布局上应使线路都分向前送,尽可能减少回头输送电能的支线;

3)增大导线截面。对于比较长的线路,除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面,再增大一级导线截面。例如:建筑电气工程所增加的费用为M,由于节约能耗面减少的年运用费用为m,同M/m为回收年限,若回收年限为几个月或一、二年,则应加大一级导线截面。一般而言,导线截面小于70mm2,线路长度超过100m的增加一级导线截面比较容易实现上述条件。利用某些季节性负荷的线路,这些用户不用时,可提供给长期用户作供电线路使用,以减少线路和电阻。例如,将空调风机,风机盘管与照明、电开水器等计费相同的负荷集中在一起,采用同一干线供电、既便于采用一个火警命令切除非消防用电,又可在春秋两季空调不用时使用同样大的干线截面传输较小的电流,从面减少了线路损耗,这就相当于充分利用了季节性负荷的线路。

4结语

总而言之。首先,设计人员要树立节能意识,从源头重视节能;其次,掌握先进的节能设计方法和新型电力电子节能产品信息,把节能措施运用到每项工程设计中。要想把设计工作做好,就需要我们在实际工作当中不断学习,才能使得设计水平再上新台阶。

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