工業廠房變壓器選型及照明電氣節能設計

1選擇高效節能變壓器

提高資源利用率配電用變壓器是配電系統常用的主要電源設備，又是其自身消耗一定電源的設備，通電運行後長期在電網上運行，一般只在檢修時才退出電網。選擇不當其本身耗電量的累積值將很大，因此要選擇空載、負載損耗相對小的節能變壓器。例如S7系列與s9相比，鐵損高出1l%,銅損高出28%;新型非晶合金變壓器比S9還要節能，10 kV非晶合金變壓器比s9的空載損耗低%一80%.變壓器一般使用壽命長達幾十年，用高效節能型變壓器替代高能耗電變壓器，不但可提高能源轉換效率，而且在壽命期節電效果相當可觀。同時，還可帶來少建電廠的良好的環保效益，少向大氣排放溫室氣體，減少對環境的直接污染。

　.2合理地計算

選擇變壓器容量變壓器額定容量應能滿足全部用電負載的需要，但不應使變壓器長期處於過負載狀態下運行。變壓器的經常性負載應為變壓器額定容量的60%,這時運行效率最高。變壓器"大馬拉小車"不僅使變壓器的容量沒有充分利用，而且降低了變壓器的運行效率（增加了損耗率），這對變壓器的運行和投資來說都是一種浪費。因此，變壓器容量不能按變壓器的最佳負荷率來選擇，而應略高於變壓器的最佳負荷率，一般設75%一%較為合理。

　.3採用無功功率補償

提高功率因數提高功率因數可減少線路無功功率的損耗，從而達到節約電能的目的。提高功率因數的措施包括提高用電設備的自然功率因數和進行人工無功功率補償，降低無功損耗。人工補償措施一般採用固定的靜電電容補償。補償裝置的設置分為集中補償和分散補償。

　　一般民用建築主要配電設施集中於變配電所，照明、空調等用電設備功率因數較高，因此以變配電所集中補償為主。但對於機械工廠而言，一些機床加工設備、焊機、起重機等功率因數都較低，而且一些工廠面積較大，變配電所由於工藝需要不能深入負荷中心，造成設備供電線路較長。根據電流計算公式，{5=P;/（播U,COS妒），功率因數的低下將直接導致電流的上升，開關和線纜的選用就會加大，不符合節能減耗原則。在這種情況下，就很有必要在廠房內根據設備容量及性質分散設置就地補償電容，實行變配電所集中補償和車間內分散補償相結合的方式。

　　低壓配電線路節能措施根據現行的供配電設計手冊，對於低壓電纜配電線路截面的選擇大多認為由於輸送容量小、線路不長，如按經濟電流密度選擇導線截面，往往造成截面偏大。所以，低壓電纜線路是按發熱溫升）條件選擇導體截面。按電壓損失校驗所選截面，往往忽略了經濟電流密度對低壓線路截面選擇的鶯要性。新出版的《建築節能設計統一技術措施》中指出：供配電線路在滿足電壓損失和短路熱穩定的前提下，年最大負荷運行時間,<4 000 h,可按導體載流量選擇導線截面；≤‰<7 000 h,宜按經濟電流密度選擇導線截面；F一≥7 000 h,應按經濟電流密度選擇導線截面。

　　機械工廠低壓配電線路距離較長，從負載性質來看很多工藝設備屬於連續性負荷，職工是三班工作制，設備年運行時間都在5 000 h以上，而且用電設備台數多、用電量大，因此，低壓電纜線路長年線損非常大。其中，線路電阻在通過電流不變時，線路長度越長，則電阻值越大。如果在一個工程中，由於線路上下縱橫交錯、數量很大，造成大量的電能損耗，則減少線路能耗必須引起設計人員的足夠重視。在具體工程中，線路上電流是不變的，要減少線損，只能盡量減少線路電阻。線路的電阻R=pL/S,即與導線電阻率P、導線長度L成正比，與導線截面5成反比。要減少電阻值，應從以下幾個方面考慮。

　　盡量選用電阻率P較小的導線，如銅芯導線較好，鋁芯線較次。 　　盡量減少導線鋪設長度，在設計中配電線路應盡量走直線，少走彎路。變電所在符合設計規範要求的前提下，盡量靠近負荷中心，以減少供電半徑。 　　增大導線截面。對長期運行負載的電纜截面適當放大一級，不僅有直接的經濟效益，而且還有利於線路與保護裝置的配合，有利於供電系統的安全運行。供電可靠是一種間接的經濟效益，在運行工廠因停電而影響生產時體會最深。另外，適當放大電纜截面為工廠挖潛改造、設備更新增容創造了有利條件。

　工廠照明節能設計工業廠房是根據工藝生產產品不同而定的生產重要地，由於有些廠房其結構高大、燈具懸掛高、照明空間大等諸多特點決定了其照明的基本要求。由於識別對象的特殊性，所以照明方式要合理，照明質量要高，包括顯色指數和光效，照明分布要均勻合理。

　　目前，照明設計節能評價指標採用照明功率密度（LPD）來衡量，實際計算的照明功率密度值應符合GB 50034--2004（（建築照明設計標準》的要求。照明節能設計應主要包括以下幾個方面。

　　節能光源的選用。照明光源的選用應符合國家現行相關標準的規定。應根據不同的使用場合選用合適的照明光源，所選用的照明光源應具有儘可能的光效，以達到照明節能的效果。

　　節能型鎮流器的選用。推廣使用低損耗、性能優的光源電子附件，高壓鈉燈、金屬鹵化物燈應配用節能型電感鎮流器；因氣體放電光源功率因數低，應採用單燈電容補償的方式，將功率因數提高到0.9以上。

　　合理的節能照明設計。在廠房照明設計中，應根據使用場所的使用功能，而不能一味追求燈具的均勻布置。應根據工藝設備布置及了解工藝操作人員的工作面，採用一般照明+局部照明的混合照明方式。既要滿足一般照明的最基本照度要求，又要滿足有特殊要求的場所，多設置局部照明，既能夠節省電能，又能夠達到較高的照度要求，也避免了因亮度分布不均勻而影響視覺的弊端。另一方面，充分利用自然光，正確選擇自然採光。在建築廠房中，應儘可能增大採光窗面積，使光從不同的角度射入廠房。與此同時，充分利用室內受光面的反射性，能有效地提高光的利用率，如白色牆面的反射係數可達到70%~80%,能起到很好的節能作用。

　　另外，在照明設計中，除了採用高效節能的光源和照明燈具外，還要在照明控制方面合理控制。如廠區內應在必要情況下實行照明分區或採用多開關控制，每個開關控制4~6隻燈管；對於戶外路燈照明可分多路控制，設置全夜燈和半夜燈，以節約用電。

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