建筑电气环境保护及节能技术PPT课件版 18章 建筑电气环境保护及节能技术

第十八章建筑电气环境保护及节能技术

第一节电气设备对环境的影响及防治措施第二节供配电系统节能第三节照明系统节能第一节建筑电气环境保护及节能技术

电气设备对环境的影响的主要表现为电磁污染、无线电干扰、高次谐波、空气污染、噪声污染、事故及检修污染、腐蚀污染等等。本节重点介绍电磁污染和高次谐波污染。电磁污染

（1）电磁污染的产生：电磁污染包括各种天然的和人为的电磁波干扰和有害的电磁辐射。电磁辐射主要是指射频电磁辐射。电磁污染又称频谱污染或电噪声污染。

（2）电磁污染对环境及人身的影响： 1）电磁污染环境产生电磁干扰使电气设备、电子控制装置及过程测量装置性能下降、工作不正常或发生故障。 2）电磁辐射由于高电平电磁感应和辐射可以引起易爆物质、挥发性液体或气体爆炸性介质发生意外爆炸或燃烧。 3）电磁污染危害人体健康，特别是电磁辐射和微波对人体危害最大。长期生活在电磁污染的环境中，由于磁场的改变，人会出现乏力、记忆力减退为主的神经衰弱症和心悸、心前区疼痛、胸闷、易激动和月经紊乱等症状。

（3）电磁污染的防治措施 1）合理涉及电气、电子设备，减少设备的电磁漏场，从根本上减少电磁污染源。 2）严格执行国家有关设备辐射标准。 3）加强电气系统及装置的抗干扰设计使系统或装置既不因外界电磁干扰、误动作或丧失功能，也不向外界发射过大的电磁声干扰。 4）工业布局应当合理，是电磁污染源远离居民稠密区和对电磁污染敏感的重要设备区。 5）对已进入环境中的电磁污染采取技术防护措施，如设置安全带、植树造林、用能吸收电磁辐射的材料进行屏蔽防护等。2.高次谐波

（1）高次谐波对环境的影响

电压高次谐波、电流高次谐波污染指变流装置及其他非线性用电设备产生的高次谐波电流注入电网，使电网电压正弦波形发生畸变，电能质量下降，使发变电和用电设备效率降低，加速电力电缆绝缘老化而使其被击穿，影响继电保护自动装置动作的准确性，对通信线路和控制信号造成电磁及射频干扰等，威胁电网和其他用户电气设备的安全经济运行。（2）高次谐波的防治措施

电气系统及电气设备的设计应符合国家有关电能质量、公用电网谐波的要求，才能接入电网运行；采取相应的技术措施来减小谐波影响，如加装交流滤波装置，改善三相不平衡度等。3.其他污染

电气设备对环境还可能产生其他污染，例如：

（1）电气设备的空气冷却，事故排风蓄电池室的通风等可能产生对空气的污染。

（2）电机变压器运行、电气设备的冷却风机运行等可能产生噪声，对环境和人身产生不良影响。

（3）电气设备的冷却水及蓄电池废酸、变压器等油浸冷却设备的泄露对环境也可能产生污染。

（4）电气设备的安全、检修、维护及事故处理可能产生固体废弃物对环境产生污染。第二节供配电系统节能一、

电网损耗

当电流流过供配电线路和变压器时，会引起功率和电能损耗，这部分损耗称为电网损耗。供电系统在传输电能过程中，电网损耗电量占总供电量的百分数，称为线损率。线损率的高低是衡量供配电系统是否节能的一个主要指标。电网损耗包括线路损耗和变压器损耗。1.线路损耗

线路的损耗包括有功功率损耗和无功功率损耗。

2.变压器损耗

电力变压器的损耗包括有功功率损耗和无功功率损耗。

电力变压器的有功损耗由空载损耗（铁损）和短路损耗（铜损）两部分组成；无功功率损耗由变压器的空载无功损耗和额定负载下无功损耗两部分组成。

在负荷计算中，当变压器负荷率β不大于85%时，其功率损耗可以概略计算如右：二、无功功率补偿

电力系统的送、配电线路、变压器以及大部分的电气设备均具有电感性质，会从电源吸收无功功率，功率因数低，使设备使用效率相应降低。因此，功率因素的高低也成为衡量供配电系统是否节能的又一个重要指标。

供电部门征收电费，或为新增用户送配电也将用户的功率因数高低作为一项重要的经济指标。功率因数一般要达到当地供电部分的规定要求，当无明确要求是，高压用户的功率因数应设计在0.9以上，低压用户的功率因数应设计在0.85以上。1.无功功率补偿的措施

提高功率因素需要提高用电设备的自然功率因素，当提高自然功率因素仍达不到要求时，还需要进行人工补偿。

（1）提高自然功率因素主要采取的措施如下： 1）正确选择变压器的容量。变压器的负载率在75~85%时，变压器的运行最经济。 2）正确选择变压器台数。对于一些季节性设备，设置专用的变压器，当设备停运期间报停相应的变压器，以节省电能损耗。 3）优化系统设计，如合理安排工艺流程、正确选择变流装置、限制电动机和电焊机空载运转、选择高质量的供配电线路以减少感抗等等。 4）条件允许时，尽量采用同步电动机。同步电动机最大的特点是它可以发出无功功率，可以改善电网功率因数。

（2）功率因素的人工补偿主要采用并联电力电容器的方法。目前主要的补偿措施是： 1）一般采用在变电所低压侧集中设置补偿柜进行补偿的方式。这种补偿方式宜采用自动调节式补偿装置，防止无功负荷的倒送。 2）当用电设备（如吊车、电焊机等）的无功计算负荷大于100kvar时，可在设备附近就地补偿。这种补偿的优点是补偿效果好，能最大限度地减少系统的无功输送量，使得整个线路变压器的有功损耗减少，缺点是总的投资大、电容器的利用率低，不便于统一管理。但对于连续运行的用电设备且容量大时，所需补偿的无功负荷较大，还是适宜采用就地补偿。2.无功功率补偿容量的计算

一般在供电系统的方案设计阶段，无功功率的补偿容量可按变压器容量的15%~25%估算。在施工图设计阶段无功功率的计算应按照下面的公式进行确定。三、供配电系统的节能措施

供配电系统节能的主要方向是较少系统的能量损耗。为了实现这一目标，需要采取的主要措施如下： 1.根据用电性质、用电容量选择合理的供电电压和供电方式。 2.设计中选择低能耗、高功率因素的电气设备。 3.根据用电性质和变化规律，合理选择变压器的容量和台数，通过运行方式的择优，合理调整负荷，实现变压器及配电网的经济运行。 4.提高功率因素，减少电能损耗。第三节照明系统节能

建设节约型社会已成为我国的一项重要国策，照明系统节能工程在其中扮演着重要的角色。一、绿色照明

绿色照明（GreenLighting）是指通过提高照明电器和系统的效率，节约能源；减少发电排放的大气污染物和温室气体，保护环境；改善生活质量，提高工作效率，营造体现现代文明的光文化。

绿色照明并不单纯的是节能，它要求在保证必要的照明水平和质量的前提下，通过节约能源、减少发电中有害物的排放，达到保护环境的目的，实现最终的宗旨和目标。二、照明节能的原则和措施1.根据需要设计最优化的照明节能方案。合理选择照明方式。2.合理确定照度标准值。在计算照度时，不应超过标准值的110%。3.在满足显色性要求的基础上选用高效节能光源和镇流器。 4.在符合眩光限制条件下选用高效节能灯具。5.设置有利于节能的关灯和自动控制装置。6.把照明和天然光相结合，尽量利用自然采光。7.将照明和空调系统相结合。夏季，空调回风应将灯管镇流器产生的大部分热量排出，以降低制冷负荷。8.建立定期清洁照明灯具表面，以及适时更换光源的维护制度。9.室内顶、墙等表面采用高反射比的材料。三、照明功率密度（LPD）限值

《建筑照明设计标准》GB