变电站用电系统进行合理优化

1绪论 11.1题目背景及目的 11.2国内外探讨状况 21.3本论文主要探讨的内容 32变电站站用变节能 42.1变压器节能技术手段 42.2变压器经济负载系数的分析 52.3所用变压器选择的应考虑的因素和基本原则、计算方法 62.3.1所用变压器选择的应考虑的因素 62.3.2所用变压器负荷计算原则 62.3.3容量选择的计算方法 62.4变压器容量计算 62.4.1正阳站变压器容量的计算 62.4.2官埭站变压器容量的计算 82.4.3变压器经济运行方式 92.5提高变压器功率因数 3变电站空调通风系统节能 3.1空调整能措施分析 3.2空调整能途径 3.3变电站空调负荷计算原则 3.3.1空调负荷计算的基本构成 3.3.2空调系统夏季冷、湿负荷的计算 3.3.3空调房间室内冷、湿负荷的计算方法 3.4正阳站的空调负荷计算 213.4.1正阳站的限制室冷负荷计算 3.4.2正阳站的通讯室的冷负荷计算 3.5官埭站的空调负荷计算 3.5.1官埭站的通讯室的冷负荷计算 3.5.2官埭站限制室的冷负荷计算 3.5.3官埭站10kv室的冷负荷计算 3.6空调系统节能改造 3.7通风系统节能探讨 3.7.1变频器在风机及泵类负载节能降耗的应用 4变电站照明系统节电 4.1照明节能方法 384.2变电站照度计算 4.3正阳站的照度计算 394.4官埭站的照度计算 404.5照度对比 415光伏屋顶系统设计方法和效益分析 5.1光伏屋顶系统设计参数设定 5.2光伏系统的计算 5.2效益分析 485.3总结 506三相负荷电流平衡与经济运行 6.1三相不平衡电流的影响 6.1.1不平衡电流会增加变压器的铁损和影响变压器的平安运行516.1.2不平衡电流会降低变压器的出力，降低供电质量 6.1.3不平衡电流会影响计量仪表的精度 6.2三相不平衡——无功补偿装置 7站用电管理节能 537.1具体管理措施 7.2变压器的经济运行 7.3加强日常用电管理 7.4依靠科技进步 7.5其他方面 568总结 57 错误!未定义书签。 11.1题目背景及目的电力是社会经济发展的基础动力，我国电力工业发展快速，发电量居世界其次，然而由于受诸多因素的影响，目前我国电力能源利用效率较低，消耗高，奢侈严峻。地球的资源无法支持无限度的能源消耗。这将会严峻制约我国经济的快速发展，因此电力行业节能降耗势在必行。解决能源问题，必需坚持开发与节约并重的原则，电力工业既是重要的能源生产部门，同时又是耗能大户。电力系统在发、供、用电过程中，其自身电能损耗是相当大的。因此其节能降耗工作潜力巨大，前景广袤。近年来，我国在这方面从专业的角度做了大量工作，取得了显著的成效和丰富的实践阅历。本论文选题是以汕头供电局横向科研项目为背景来绽开探讨的。据不完全统计，汕头供电局29个变电站一年的站用电电量超过一千万度，用电量接近汕头供电量的0.1%。如何对目前站用电的构成进行深化探讨，在保证变电站正常的生产用电的前提下，对汕头变电站用电系统进行合理优化，削减站用耗电量，对于实现各变电站的平安高效运行、节能减排具有重要的意义，本课题主要是依据汕头市供电局正阳220kVGIS站与官埭220kV户外站站用电设备参数，对各站用电系统与节能技术进行了探讨。21.2国内外探讨状况目前国内外的变电站节能降耗的探讨主要集中对变电站改造上，如推广变电站综合自动化、GIS变电站等等。电力系统变电所综合自动化，经过十多年的技术发展已经达到肯定的水平，在我国城乡电网改造与建设中不仅中低压变电站采纳了自动化技术实现无人值班，而且在220kV及以上的超高压变电站建设中也大量采纳自动化新技术，从而大大提高了电网建设的现代化水平，增加了输配电和电网调度的可能性，降低了变电站建设的总造价，也是目前变电站建设的主要变电站节能降耗也集中在变电站建筑，占地，和更换变电站设备等方面，然而从变电站的内部动身来节能降耗的探讨，如分析站用电的负荷，气候，变电站各种照明，通风设备，通过改进这些来节能的探讨很少，而且设备节能的探讨以变压器探讨为主，技术水平相对较高，而其他设备的节能技术也较高。然而把这些设备节能降耗综合起来探讨的并不多，随着我国电力的发展，将有越来越多的变电站建成，这样综合起来的探讨对变电站的建设将有很大的帮助和意义。31.3本论文主要探讨的内容本论文从技术手段、经济手段、管理手段等分析了变电站的站用电状况。对变电站的各个耗电部分进行分析探讨，提出节能降耗的重要性和可行性，然后针对每一个能耗部分具体提出节能措施，同时也探讨利用外界条件对站用电进行补充，达到最小成本。对于变电站各个能耗部分进行具体的探讨方法，对站用变压器部分，主要是选择合理的变压器容量、选用低能耗、高效率的节能型变压器、选择合理经济的运行方式以及提高功率因数；对通风空调部分，主要探讨方法是重新计算冷负荷以选择最恰当的空调数量和功率与风机的数量与台数，同时也利用先进技术对空调风机进行环境自动限制；比照明部分，主要是重新计算各个地方的照度以选择合理的灯具数量，同时利用先进技术对灯具进行限制；在对原站用电本身的节能基础上，也提出利用外界太阳能对站用电进行补充，主要是设计一套太阳能发电系统；除了这些主要的能耗部分，也探讨了不平衡电流产生的损耗，同时提出了如何去消退这一方面的损耗的方法；也探讨了外界气候对站用电的符合的影响及依据探讨结果提出合适的设计；最终探讨了从加强管理方面去降低损耗的方法。42变电站站用变节能2.1变压器节能技术手段1、合理选配变压器的容量，从理论上讲，要使变压器发挥最大效率，应使平均负荷率为额定容量的50%-70%,但因为变压器本身的负载及功率因数是变更的，且有超载运行的可能性，故不必按最大效率的准则来选择变压器的容量，假如变压器容量选得过大，出现“大马拉小车”现象，空载损耗会大大增加，变压器容量选得过小，变压器负载过大，甚至过负荷，使变压器负载损耗增大，这样选择(1)计算负荷量和功率因素，在待选的系列变压器中选择多种容量(即不同规格)的变压器，以供待选变压器(其额定容量应大于负荷的最大视在功率)(2)计算出各种容量变压器与负荷对应的负载率。(3)依据上述值以及各种容量变压器的空载损耗和短路损耗计算出每台变压器运行时的损耗和效率(一般状况下选用效率高的)。(4)具体确定变压器容量时，既要考虑变压器的损耗，又需考虑适当提高变压器的容量利用率。2、选用低能耗、高效率的节能型变压器。它可以削减空载时由铁损、漏磁损耗、激磁电流产生的铁损和负载时由负载电流在变压器线圈电阻上产生的损耗。采纳非晶合金铁芯变压器，具有低噪音、低损耗等特点，其空载损耗仅为常规产品的五分之一，且全密封免维护，运行费用极低。S11系统是目前推广应用的低损耗变压器，空载损耗较S9系列低75%左右，其负载损耗与S9系列变压器相等。因此，应在输配电项目建设环节中推广运用低损耗变压器。3、变压器经济运行。变压器经济运行指在传输电量相同的条件下，通过择优选取最佳运行方式和调整负载，使变压器电能损失最低。变压器经济运行无需投资，只要加强供、用电科学管理，即可达到节电和提高功率因数的目的。每台变压器都存在有功功率的空载损失和短路损失，无功功率的空载消耗和额定负载消耗。变压器的容量、电压等级、铁芯材质不同，故上述参数各不相同。因此变压器经济运行就是选择参数好的变压器和最佳组合参数的变压器运行。选择变压器的参数和优化变压器运行方式可以从分析变压器有功功率损失和损失率的负载特性54、提高变压器功率因数，在系统中合理设置无功补偿设备。2.2变压器经济负载系数的分析变压器传输功率过程中会产生有功功率损耗和无功功率损耗。变压器的有功损耗主要由空载损耗和负载损耗组成，双绕组变压器的有功功率损耗△P、无功△Qo、△Qk-变压器的空载、额定负载无功损耗，Kavr正阳站的损耗计算：#2有功功率损耗：△P=△P₀+β²△P=0.862+0.078²*3.7=0.8845kw一年有功损耗电能：0.8845*365*24=7748.22kw.h官埭站的损耗计算：#1有功功率损耗：△P=△Po+β²△P=0.862+0.2553²*3.7=1.103kw#2有功功率损耗：△P=△Po+β²△P=0.862+0.078²*3.7=0.8786kw一年有功损耗电能：(1.103+0.8786)*365*24=17358.816kw.h所选变压器的有功经济负载系数βjp=sqrt(P₀/Pk)变压器“大马拉小车”的推断式即临界负载系数βp=βj²所选变压器的有功经济负载系数βjp=sqrt(P₀/Pk)=sqrt(0.862/3.7)=0.4827所选变压器的临界负载系数βp=βj²=0.4827²=0.2330由此可以推断出正阳站#2和官埭站#2是“大马拉小车”。容量选择的不合理，因此要重新选择合理的变压器62.3所用变压器选择的应考虑的因素和基本原则、计算方法(1)变压器原、副边额定电压应分别与引线点和所用电系统的额定电压相适应。(2)联接组别的选择，宜使同一电压级的所用工作、备用变压器输出电压的相位一样。(3)阻抗电压及调压型式的选择，宜使在引接点电压及所用电负荷正常波动范围内，所用电各级母线的电压偏移不超过额定电压的±5%。(4)变压器的容量必需保证所用机械及设备能从电源获得足够的功率[3]。(1)连续运行及常常短时运行的设备应予以计算。(2)不常常短时及不常常断续运行的设备不予计算[3]。负荷计算采纳换算系数法，所用变压器容量S(KVA)按下式计算[3]S.=》KP₁+P₂+P₃式中K——所用动力负荷换算系数，一般取0.85;P₁、P₂、P₃——所用动力、电热、照明负荷之和，KW。则正阳站站用变压器容量Su=0.85*12.21+44.05+10.38=64.8085kva则官埭站站用变压器容量S₂=0.85*14.4+106.7+39.59=158.53kva选择变压器的思路：大小变2.4变压器容量计算正阳站站用变压器的选择：分两种状况：夏季(185天)和非夏季(180天)1、夏季夏季正阳站站用变压器负荷计算St₁=0.85*12.21+44.05+10.38=64.809kva7查表可知可选容量有80、100、125、160、200、250、315、400、500kva,列表如下：型号额定容量空载损耗短路损耗有功经济负载系数βjp临界负载系数β1p负荷率β有功损耗SC10-80/10SC10-100/10SC10-125/10SC10-160/10SC10-200/10SC10-250/10SC10-315/10SC10-400/10经比较宜选择SC10-200/10,其负荷率不是最大和最小的，但有功损耗是最小的。型号额定容量空载损耗短路损耗有功经济负载系数βjp临界负载系数β1p负荷率β有功损耗SC10-400/10SC10-200/10有功功率损耗削减为0.8845-0.7809=0.1036kw2、非夏季非夏季正阳站站用变压器负荷计算St=0.85*12.21+10.38=20.7585kva查表可知可选容量有30、50、80、100、125kva,列表如下：型号额定容量空载损耗短路损耗有功经济负载系数βjp临界负载系数βIp负荷率β有功损耗SC10-30/10SC10-50/10SC10-80/108SC10-100/10SC10-125/10经比较宜选择SC10-50/10,其负荷率不是最大和最小的，但有功损耗是最小的。型号额定容量空载损耗短路损耗有功经济负载系数βjp临界负载系数β1p负荷率β有功损耗有功功率损耗削减为0.8845-0.3881=0.4964kw3、合理选择变压器容量后一年的有功损耗为0.7809*185*24+0.3881*180*24=5143.788kw.h比原来变压器一年节约的电能7748.22-5143.788=2604.432kw.h1、夏季夏季官埭站站用变压器的选择：分两种状况：夏季(185天)和非夏季(180夏季官埭站站用变压器负荷计算S+2=0.85*14.4+106.7+39.59=158.53kva查表可知可选容量有160、200、250、315、400、500、630kva,列表如下：型号额定容量空载损耗短路损耗有功经济负载系数βjp临界负载系数βIp负荷率β有功损耗SC10-160/10SC10-200/10SC10-250/10SC10-315/10SC10-400/10SC10-500/10SC10-630/109经比较宜选择SC10-400/10,其负荷率不是最大和最小的，但有功损耗是最小的。2、非夏季型号额定容量(kva)空载损短路损有功经济负载系数临界负载系数β1p负荷率β有功损耗SC10-80/10SC10-100/10SC10-125/10SC10-160/10SC10-200/10经比较宜选择SC10-160/10,其负荷率不是最大和最小的，但有表1.7与原变压器对比型号额定容量(kva)空载损耗(kw)短路损耗(kw)有功经济负载系数临界负载系数β1负荷率β有功损耗SC10-400/100.8620.4830.2330.0780.8845SC10-160/100.5080.2580.3240.6753有功功率损耗削减为0.8845-0.6753=0.2092kw3、合理选择变压器容量后一年的有功损耗为两台不同容量变压器之间经济运行时的临界负载S₁[1]则正阳站两台变压器SC10-50/10和SC10-200/10之间经济运行的临界负载S₁p=sqrt[(Po-Pos)/(Pks/SNs²-P₁/S²)]=sqrt[(0.55-0.24)/(0.86/50²-2.2/200²]=32.75kva官埭站两台变压器SC10-160/10和SC10-400/10之间经济运行的临界负载S₁p=sqrt[(Po₁-Pos)/(Pks/SNs²-Pa/SN²)]=sqrt[(0.862-0.48)/(1.86/160²-3.7/400²]=87.82kva2.5提高变压器功率因数1、变压器损耗包括有功和无功两部分，由于无功功率的存在，使功率因数降低，在输出功率肯定时，系统电流将增大(I=P/Ucosa),从而使系统的有功损耗增大，故无功损耗将引起有功损耗变更。所以要进行无功补偿.装设无功补偿器后，负荷功率因数从cosa₁调高到cosa₂,输送的有功功率和电压不变时，变压器的损△P=[1-(cosa₁/cosa₂)²]*100%无功补偿自动补偿装置检测瞬时功率因数，自动投切电容器，保证功率因数在设定范围内，补偿容量若按固定补偿，用平均有功功率进行计算，将在最大负荷时出现补偿容量不足的问题，因此，补偿容量必需用最大负荷，即依据有功负荷进行计算，并采纳低压集中自动补偿，其补偿容量为：Qe=P(tana₁-tana₂)式中，a₁和a₂分别为补偿前、补偿后的功率因数角，P为最大负荷2、补偿容量的计算按国家有关规定，变电站的站用电功率因数应达到0.9以上，由所供应的下表数据可知正阳站、官埭站的站用变功率因数都不偏低，要进行无功补偿以提高功率表1.8站用变功率因素表站名站用变功率因素站名站用变功率因素正阳站官埭站(1)、正阳站的补偿容量的计算按国家有关规定把变电站的站用电功率因数提高到0.9以上，所需的电容器容量Q.=P(tana₁-tana₂)=66.64*[tan(arccos0.82-arccos0.9)]=14.24kvar补偿后变压器的有功损耗降低的百分数△P即可节约的有功功率为△P=0.8845*16.9%=0.1503kw一年可节约电量：0.1503*365*24=1316.628kw.h(2)、官埭站的补偿容量的计算按国家有关规定把变电站的站用电功率因数提高到0.9以上，所需的电容器容量Q。=P(tana₁-tana₂)=160.69*[tan(arccos0.79)-tanarccos0.9]]=46.889kvar补偿后变压器的有功损耗降低的百分数△P即可节约的有功功率为△P=2*22.95%=0.459kw一年可节约电量：0.459*365*24=4020.84kw.h3变电站空调通风系统节能3.1空调整能措施分析变电站空调整能问题，受建筑物围护结构热工性能的影响很大，围护结构热工性能水平甚至对空调能耗起到了确定性作用。但围护结构节能涉及内容广泛，于是从空调设备自身选择、参数确定和设备运行等方面的节能措施。在空调设备选择上，从理论上讲可以用于变电站空调工程的设备种类许多，分体式空调机、多联式空调机和集中空调等均能在肯定前提条件下应用于变电站夏季制冷。但是，通常变电站具备自身工艺和布置等方面的特点：主控室、通信室等主要空调房间均为电气设备间，为保障电力设备平安运行，电气设备问内不应设置有压力的空调水管；空调房间面积相对于整个变电站而言很小，一般在100—300n12之间，尤其是电气设备室内布置的变电站，空调房间面积仅占到建筑总面积的10%左右；在运行方式上，变电站逐步转向为无人值班运行，生活房间空调运用率很低，这也就意味着室内空气龄限制要求没有特殊限制。依据上述特点，常规独立建设的变电站空调宜采纳冷媒干脆蒸发式分体空调机或多联式空调机，电气设备房间则建议采纳机房专用空调。空调形式的选择必需依据具体工程的具体特点来确定，如空调面积较小的地上变电站，除工艺房间采纳机房专用空调外，其他房间宜采纳分体式空调机，而地上空调房间面积大或者类似于地下变电站情形的冷媒管道超长的工程，则采纳多联式空调机，才能在满意工艺要求的基础上实现节能的目标。因此，建议在空调设备选择上本着因地制宜的原则，依据工程所在地、工程布置和运行运用等具体状况进行选择。常见变电站空调设备形式的选择举荐方案如表所示。具体到设备选用工作，则应当在同类型产品中优选品牌影响力大、售后服务好和制冷效率高的产品，对于分体式空调机则应选用《单元式空气调整机能效限定值及能源效率等级》中规定的能效等级不低于3级的产品，即空调机夏季制冷标准工况下COPI>2.8。变电站空调形式选择举荐方案变电站布置形地上站半地上站地下站集控室式变电站运行特点无人值班无人值班无人值班有人值班建议空调形式机房专用空调+分体式空调机多联式空调机多联式空调机多联式或其他形式空调机(二)空调房间室内参数确定夏季空调室内设计参数的选择，首先应当满意设备运行条件和规范规定的要求，假如规范给定的是温度范围，而不是具体数值，则须要依据实际状况，尽量选定规范允许范围内的最高夏季室内空调设计温度。夏季空调室内设计温度应为26～28℃,因此，空调室内设计温度宜选择规范给定值的上限温度28℃。经针对夏季空调室内设计计算温度28℃和26℃时的空调负荷分别进行计算，可以得出夏季空调室内设计计算温度设为28℃时比室内计算温度为26℃时夏季空调冷负荷削减约20%。由此可以看出，应合理设定室内计算温度，不应当擅自提高设计标准，参数确定干脆影响设备选型的初投资及日后运行费用，选择恰当的室内设计参数便是从源头上起先节能。变电站中各类需设置空调设备的房间，夏季空调室内计算温度的确定应本着上述原则，即只要是在规范允许的温度范围内，夏季空调室内设计计算温度宜就高不就低。(三)空调设备合理运行空调设备选型及布置确定以后，为日后的节运行奠定了基础，但日常运行方式的合理与否于空调整能效果也起到了至关重要的作用。首空调设备室内设定运行温度不宜过低，如主控等房间为限制夏季室内温度不高于28℃,可将季空调室内运行温度设定为26℃。目前多数变站空调的运用方式较为粗犷，运行人员为图省，夏季干脆将空调运行温度设定为限制器上的最低温度16℃,而冬季则恰恰相反，将空调运行温度设定在28℃,形成了冬热夏冷的怪现象。这种运行方式在空调设备正常运行时虽然不必担忧室内温度超过电气设备运行的要求，但带来的干脆后果就是空调机长期不间断地运行。有些时候甚至(如夏季雨后)室外温度都低于24℃了，空调机还在不停地工作，极大奢侈电能的同时也缩短了空调机的运用寿命，普遍现象就是空调机一个夏天损坏一批。不当的空调运用方式致使空调机维护工作量很大，运行单位自身也为此付出了昂扬的维护成本。变电站空调设备运行除了运行人员要具备主观节能意识外，还可以通过技术改造达到节能的运行效果。假如单个空调房间内设置了两台以上的分体式空调机，而目前的运行方式是：将各个空调机运行温度设定为26℃,当室内温度大于等于26℃时室内全部空调机同时起动，运行一段时间后室内温度降到26℃以下，则空调机同时停止运行。这样势必会出现室内空调机同起同停的现象，空调设备同时起动不仅使瞬间起动电流较大，还会使空调机因为频繁起停加速缩短运依次限制空调设备运行的手段来解决，空调机只有在温度超高时才全部起动，这样空调设备大部分时间内处于间歇轮换运行状态，其好处就是既减小同时起动电流又能延长设备实际运用寿命，削减维护工作量。3.2空调整能途径通过加强中心空调运行管理，杜绝“跑冒滴漏”的奢侈现象，可节能5%—10%;通过提高水泵风机等输配设备的运行效率及应用变频调速技术可节能10%—20%;此外通过改善过渡季节设备运行方式，避开冷热不均、增加自动限制系统等措施，也可实现10%—20%的节能效果。综合各项节能措施，公共建筑空调的节能潜力应在30%—50%。主要是以下几种途径来达到空调建筑的节能目的1、选择合适的冷热源中心空调系统的能源消耗绝大部分是消耗在冷源上，因此合理配置中心空调系统的冷热源对节能与能源合理利用的意义特别重大。中心空调常见的冷热源配置为水冷冷水机组加锅炉、热泵型机组、溴化锂汲取式机组。第一种冷热源在设计工况下的能效比较高，一般为3.7—5左右，其中主机为离心式压缩机的机组能效比最高，且机组容量较大，其次种冷热源即热泵型机组，夏季制冷，冬季制热，在设计工况下，其能效比水冷机组低，一般为3左右，其节能和环保都有良好的效果，另一种冷热源为溴化锂汲取式机组，节电不节能，适用于有废热和余热的地方。各地的用电状况都不同程度的存在着负荷峰谷差较大的状况，一方面在用电高峰时电力供应不足，而在低峰时电力供应过剩，由于空调负荷占有较大的峰值负荷，而转移空调负荷并不会影响正常生活节奏，因此采纳蓄冷空调，利用晚上时间制冷并蓄冷，将对整个移峰填谷工作起很大作用，一般可分为水蓄冷和相变材料蓄冷两种方式。3、从空调系统的运行入手，采纳节能运行，以达到节能的目的。当一套空调设备系统已经确定时，应当是通过采纳节能运行来节能的，这是个空调整能的主要手段。空调整能运行技术大致可以分为以下几个方面：1)降低室内给定值标准适当加大送回风温差可削减水路、风路系统的容量，降低水泵和风机的功率，采纳全年不固定的室温设定值，可获得肯定的节能效果。2)削减新风量空调机组处理的新风量过多会增加其负荷，进而增加电耗，处理的新风量过少则会影响空调环境的质量，因此针对具体的空调环境做好送风温度和新风比例的调整，在满意室内卫生要求的前提下，削减新风量也是有利于节能的。3)防止过热和过冷夏季室温过冷或冬季室温过热，不仅耗费能量，而且对人体健康和舒适来说是不适宜的。设备选用不当或空调分区不合理所引起的。4)采纳热回收与热交换装置由于新风的引入，空调环境必定将一部分旧空气排掉，排气的温度相对大气温度有肯定的温差，如采纳热回收交换设备使新风在被处理前先与排气进行热交换，新风温度会有所降低，这样可削减新风机组的负荷，削减了能耗，这种装置对可集中排气而需新风量较大的场合更为适用。5)变更空调设备启动、停止时间在预冷预热时停止驱用新风用功能进行预料限制，确定最合适的启动和停止时间，在保证舒适的条件下节约空调能耗。在建筑物预冷，预热时停止取用室内新风，不仅可削减设备容量，而且可削减取入新风的冷却或加热的能量消耗。6)过渡季节可取用室外空气作为自然冷源在空调运行时间内保证卫生条件的基础上，只有在夏季室外空气焓大于室内空气焓、冬季室外焓小于室内空气焓时，削减新风量才会有显著的节能意义。在供冷期间出现室外空气焓小于室内空气焓时，应当采纳全新风运行，这不仅可缩短制冷机的运行时间，削减新风耗能量，同时可改善室内环境的空气质量。7)采纳变频限制依据空调负荷变更水流量、风流量或冷媒流量能有效地节能。变频/变转速空调器相对于一般空调器来讲，主要有5大特点：●启动电流低，故不存在启动电流对电网和对电度表的冲击，也削减了对室内其它正在运用的家用电器的脉冲干扰影响。●低温运行性能好，制暖性能明显优于传统空调器。●控温波动小，避开了传统空调器采纳的开/停运转限制方法易造成的室内温度上下波动大、感觉不舒适的缺陷。●电网电压适应性强，相比较传统空调器，有些变频空调器能在较宽电压范围内工作。有的甚至在低于187V时也能运行自如。●控温速度快，能快速将房间带入控温范围。变频空调的优点：变频空调空调采纳了变频电源、变频压缩机、电子膨胀阀和微电脑技术的有机结合，使空调性能进一步提高，运用时房间温度波动小，舒适性更佳，对电源电压波动不敏感，压缩机启动后，一般不停机，制冷量在35%～117%的范围内变更，避开了一般空调的频繁开停，延长了压缩机的寿命，同时具有高效、节能的特点。节能：相比较传统空调器，可省15%-30%的电力8)建筑设备的自动化系统随着计算机应用软件技术的发展，建筑设备自动化系统在能量管理技术上得到了广泛应用。它包括冷、热源的实力限制、空调系统的焓值限制、新风量限制、设备的启、停时间和运行方式限制、温湿度设定限制、送风温度限制等内容。把最小耗能量作为评价函数，来推断和确定所需供应的冷热量、冷热源和空调机、风机和水泵等的运行台数、工作依次和运行时间及空调系统各环节的操作运行方式，以达到最佳节能运行效3.3变电站空调负荷计算原则依据暖通专业有关设计规范、规程和规定的要求，结合变电站空调房间的特点，空调负荷应按冬、夏季两种工况分别计算，一般应包括，空调房间的热(冷)负荷、空调房间的湿负荷、新风负荷和系统的附加负荷。1、空调房间的热(冷)负荷空调房间的热(冷)负荷计算，是空调系统负荷计算中最主要的一项内容。依据变电站的特点，计算空调房间的热(冷)负荷时，应包括以下内容：通过维护结构的得(失)热量；透过外窗进入室内的太阳辐射热量；人体散热量；照明散热量；电气设备及电子仪表散热量。2、空调房间的湿负荷一般状况下，变电站空调房间的湿负荷仅计算人体散湿量。3、新风负荷所谓新风负荷，即由补充新风而带入空调系统的热(冷)负荷、湿负荷。冬季应计算加热新风的热负荷，室外空气相对湿度较低时，还需考虑新风的加湿负荷；夏季则应计算冷却新风的冷负荷，高湿地区还应考虑新风的降湿负荷。在计算过程中，各项新风负荷可不具体计算，可依据新回风混合后的状态参数一同计算。4、系统的附加负荷回风机的温升；空气通过风管的温升；补充风管漏风引起的负荷(风管漏风量可依据系统风量的10%考虑);制冷装置和冷水系统的冷量损失；电缆孔洞渗透冷量损失。空调房间的冷负荷是由通过维护结构的得热量和室内各项得热量转化而来但计算过程特别困难，所以在工程设计中，除非利用特地编制的计算机程序进行计算，可应用这些困难的计算理论和方法，否则，用手工计算很艰难完成这项工作。在现行的各类空调设计手册中，对空调房间的冷负荷计算，都提出了简化计算方法。实际证明，这些计算方法在工程设计中应用，其内容深度完全能够满意要求。1)计算内维护结构耗热量时，空调房间四周空气计算温度，可取该地区夏季空气调整室外计算日平均温度加附加温差△t,温差△t可依据工程所在地的室外气象条件，取5到10度。2)电子计算机室、电子设备间、集中限制室、单元限制室与邻室的温差超过3度时，应计算维护结构的耗热量。3)在可研和初步设计阶段，空调房间的室内冷负荷可按指标估算或按稳定传热的计算方法进行初步计算。4)在施工图设计阶段或具体设计阶段，对空调房间的室内冷，湿负荷应进行具体复核计算。3.3.3空调房间室内冷、湿负荷的计算方法1)通过维护结构形成的冷负荷通过维护结构的总余热量为屋面、外窗、外墙、楼板、地面等传热量的总和。得热量转化为冷负荷过程中存在着衰减和延迟现象。不同的维护结构由于蓄热实力不同，其传热量的衰减和延迟时间也不同，因此应分别进行计算。●通过屋面进入房间的传热量应逐时计算，计算时采纳的室外计算温度应采纳室外计算逐时综合温度。通过屋面传热形成的冷符合可按下式计算Qwm=KA(tout-tin)式中Qwm——通过屋面的计算时刻冷负荷，W;K——传热系数；A——计算传热面积；tout——夏季空调室外逐时综合温度，可按《暖规》确定tin——空调房间室内设计计算温度●通过外墙、顶棚传热形成的冷负荷计算：应逐时计算，其简化计算Qwq=KA(twp+△t-tin)式中Qwp——通过外墙传热形成的计算冷负荷；K——传热系数；A——计算传热面积；tout——夏季空调室外计算日平均温度；tin——空调房间室内设计计算温度△t——附加空气温升●通过外窗传热形成的冷负荷计算：外窗传热应包括温差传热及太阳辐射热两部分，应分别进行计算，由温差传热形成的冷负荷可按下述计算方法计算：Qwc=KA(tout-tin)式中Qwm——通过外窗温差传热形成的逐时冷负荷；K——传热系数；A——计算传热面积；tout——外窗的逐时冷负荷室外计算温度，可按《暖规》确定tin——空调房间室内设计计算温度通过玻璃窗进入室内的太阳辐射热形成的冷负荷，宜按遮阳设施的类型和空调房间的蓄热特性等因素，分别进行计算。具体过程和方法如下：Q=qtACsCn式中qf——逐时通过单层一般玻璃进入室内的太阳辐射热20A——窗户面积Cs——窗玻璃的遮阳系数Cn——玻璃窗类型修正系数●内墙、楼板、地面传热形成的冷负荷计算：式中Qwm——通过内维护结构传热形成的冷负荷；K——传热系数；A——维护结构传热面积；tout——邻室的空气环境计算温度；tin——空调房间室内设计计算温度通过各个维护结构的基本冷负荷计算结束后，将不同时刻的冷负荷值逐时逐项累加，得出维护结构基本冷负荷，再乘以渗透附加系数(一般可取1.05-1.15)即可计算出各个时刻由维护结构传热面形成的空调房间冷2)空调房间内电气设备及电子仪表散热形成的冷负荷●电气设备及电子仪表的散热量按如下公式计算：式中Qe——空调房间内电气设备及电子仪表的散热量；P——空调房间内电气设备及电子仪表的安装功率；n₁——同时运用系数，一般状况下可取0.5-1.0;n2——利用系数，一般状况下可取0.7-0.9;n₃——一小时平均实耗功率与设计最大功率之比，一般状况下可●电气设备及电子仪表在室内散热引起的冷负荷可按如下公式计算：式中Qe——由电气设备及电子仪表散热引起的计算时刻冷负荷；Xt——电气设备及电子仪表散热量转换为冷负荷的折算系数，可3)室内照明散热引起的冷负荷21●白炽灯和镇流器安装在空调房间吊顶棚内的荧光灯，由照明散热引起的冷负荷按下式计算：Qz=niPXt式中Qz——由室内照明引起的计算时刻的冷负荷；P——照明设备的安装功率；ni——同时运用系数，一般可取0.5-0.8;Xt——运用时间内照明散热的冷负荷系数，可查表对安装在吊顶玻璃罩内的荧光灯，照明散热引起的冷负荷可按如下公式Qi=1.2non₁PXt式中，考虑玻璃放射、顶棚内通风状况的系数，当荧光灯罩有小孔，利用自然通风散热于顶棚内时，一般可取0.5—0.6,其他状况取0.5—0.84)人体散热引起的空调冷负荷计算公式如下：式中Qr——空调房间内人体散热引起的冷负荷；Xr——人体散热量的冷负荷系数；n——计算时刻房间内的总人数，一般取常驻人数；q——一名成年人的人体散热量各项计算完成以后进行逐项逐时累加，即得出空调房间各个时刻的室内空调冷负荷值，然后从中选出最大值即为该空调房间的室内冷负荷(3)空调系统的冷负荷计算安装上述计算方法逐个计算出各空调房间的冷负荷，将某个空调系统所担负的全部空调房间的室内冷负荷相加，即可得出该空调系统的空调房间冷负荷值。3.4正阳站的空调负荷计算3.4.1正阳站的限制室冷负荷计算正阳站的限制室高为3.3m,东面墙有3个窗，宽度为1.76m,高度为1.7m,通讯室有两个窗，宽度为3.3m,高度为1.7m。221)通过围护结构传热形成的冷负荷围护结构热工参数计算结果表序号称围护结构构造传热系数1外墙370mm厚砖墙，内侧抹灰刷漆，外侧水刷石2内墙1370mm厚砖墙，内外抹灰3铝合金框加10mm厚玻璃4吊顶复合水泥板、岩棉保湿层5屋面屋面板、找平层、隔潮层、防水层6外窗双层铝合金玻璃窗7楼板现浇楼板、找平层、花岗岩地面层1、通过屋面及顶棚传热形成的冷负荷，限制室吊顶棚的传热系数为1.2,吊顶棚的传热面积为183.6-2*3.7=177m²,吊顶棚内空气附加温升为8度。由公式可得：Q1=KA(twp+△t-tin)=1.2*177*(29.7+8-27)=2272.68w2、通过东墙传热形成的冷负荷：限制室东外墙的传热系数为1.5,传热面积为30.6m²,外墙的空气附加温升为5.2度，按公式可得：Q₂=KA(twp+△t-tin)=1.5*30.6*(29.7+5.2-27)=339.66w3、通过南墙传热形成的冷负荷：限制室南内墙的传热系数为5.1,传热面积为57.1m²,外墙的空气附加温升为3.5度，按公式可得：Q₂=KA(twp+△t-tin)=5.1*57.1*(29.7+3.5-27)=1659.90w4、通过西墙传热形成的冷负荷：限制室西外墙的传热系数为1.5,传热面积为39.6m²,外墙的空气附加温升为7.5度，按公式可得：Q2=KA(twp+△t-tin)=1.5*39.6*(29.7+7.5-27)=605.88w5、通过北墙传热形成的冷负荷：限制室北外墙的传热系数为1.5,传热面积为50.49m²,外墙的空气附加温升为3.5度，按公式可得：Q₂=KA(twp+△t-tin)=1.5*50.49*(29.7+3.5-27)=431.69w6、通过东窗传热形成的冷负荷：外窗传热系数为2.8,传热面积为9m²,安装《暖规》的规定，计算所得该地区的夏季空气调整室外计算逐时温度如下，温差传热形成的冷负荷列表如下表1汕头夏季空气调整室外计算逐时温度表T123456789T表2通过外窗温差传热形成的逐时冷负荷(w)T123456789Q-3.51-5.0140.264.2988.41TQ95.9446.223.61通过外窗温差传热形成的冷负荷最大值为145.68w,发生在下午15点。通过玻璃窗进入室内的太阳辐射热形成的冷负荷，逐时通过单层一般3mm玻璃进入室内的太阳辐射热132,窗玻璃的遮阳系数取1,玻璃窗类型修正系数取0.86,则Q=qfACsCn=132*9*0.86*1=1021.68w将上述计算结果累加，得出限制室围护结构传热形成的基本冷负荷为6477.17w。考虑到通过围护结构门、窗缝隙和各种开孔的空气渗透等因素，计算围护结构的冷负荷时，还应考虑1.15的附加系数。则通过围护结构的冷负荷为2)限制室内电气设备及电子仪表散热形成的冷负荷依据工艺专业供应的资料，限制室内电气设备和电子仪表的安装总功率为3kw,其散热量可按公式计算，Qe=nin₂n₃P对限制室而言，式中的同时运用系数n₁取0.95,利用系数n₂取0.85,小时平均实耗功率与设计最大功率之比n3取0.85,则24Qe=nin₂n₃P=0.95*0.85*0.85*3000=2059.13w室内电气设备和电子仪表散热引起的空调冷负荷按公式计算Qe¹=QeXt依据变电所限制室的运行特点，选择设备、器具散热的冷负荷系数时，应按最大连续工作小时计，则Qe=QeXt=0.98*2059.13=2017.94w3)室内照明散热引起的冷负荷依据照明专业供应的资料，限制室内的照明安装总功率为4320w,依据本工程所选的灯型及安装形式，由照明引起的冷负荷可按公式计算：式中，no取0.6,n₁取0.7,Xt取0.97,则Qi=1.2noniPXt=1.2*0.6*0.7*4320*0.97=2111.96w将以上各项计算结果累加，则限制室的室内空调冷负荷为13637.78w。3.4.2正阳站的通讯室的冷负荷计算正阳站的通讯室有两个窗，宽度为3.3m,高度为1.7m。1)通过围护结构传热形成的冷负荷1、通过屋面及顶棚传热形成的冷负荷，通讯室吊顶棚的传热系数为1.2,吊顶棚的传热面积为78m²,吊顶棚内空气附加温升为8度。由公式可得：Q₁=KA(twp+△t-tin)=1.2*78*(29.7+8-27)=1001.52w2、通过东墙传热形成的冷负荷：限制室东外墙的传热系数为1.5,传热面积为19.5m²,外墙的空气附加温升为5.2度，按公式可得：Q2=KA(twp+△t-tin)=1.5*19.5*(29.7+5.2-27)=216.45w3、通过南墙传热形成的冷负荷：限制室南内墙的传热系数为1.5,传热面积为36m²,外墙的空气附加温升为3.5度，按公式可得：Q₂=KA(twp+△t-tin)=1.5*36*(29.7+3.5-27)=307.8w4、通过西墙传热形成的冷负荷：限制室西内墙的传热系数为1.5传热面积为19.5m²,外墙的空气附加温升为7.5度，按公式可得：Q₂=KA(twp+△t-tin)=1.5*19.5*(29.7+7.5-27)=283.73w255、通过北墙传热形成的冷负荷：限制室北内墙的传热系数为1.5,传热面积为36m²,外墙的空气附加温升为3.5度，按公式可得：Q2=KA(twp+△t-tin)=1.5*36*(29.7+3.5-27)=307.8w6、通过南窗传热形成的冷负荷：外窗传热系数为2.8,传热面积为16.83m²,安装《暖规》的规定，计算所得该地区的夏季空气调整室外计算逐时温度，计算温差传热形成的冷负荷，可知最大冷负荷是273.32w,发生在下午15点。通过玻璃窗进入室内的太阳辐射热形成的冷负荷，逐时通过单层一般3mm玻璃进入室内的太阳辐射热132,窗玻璃的遮阳系数取1,玻璃窗类型修正系数取0.86,则Q=qfACsCn=132*16.83*0.86*1=1910.54w将上述计算结果累加，得出通讯室围护结构传热形成的基本冷负荷为4301.16w。考虑到通过围护结构门、窗缝隙和各种开孔的空气渗透等因素，计算围护结构的冷负荷时，还应考虑1.15的附加系数。则通过围护结构的冷负荷为4946.64w。2)通讯室内电气设备及电子仪表散热形成的冷负荷依据工艺专业供应的资料，通讯室内电气设备和电子仪表的安装总功率为0.5kw,其散热量可按公式计算，Qe=nin₂n₃P对通讯室而言，式中的同时运用系数n₁取0.95,利用系数n₂取0.85,小时平均实耗功率与设计最大功率之比n₃取0.85,则Qe=nin₂n₃P=0.95*0.85*0.85*500=343.19w室内电气设备和电子仪表散热引起的空调冷负荷按公式计算依据变电所通讯室的运行特点，选择设备、器具散热的冷负荷系数时，应按最大连续工作小时计，则Qe¹=QeXt=0.98*343.19=336.32w3)室内照明散热引起的冷负荷依据照明专业供应的资料，通讯室内的照明安装总功率为1440w,依据本工程所选的灯型及安装形式，由照明引起的冷负荷可按公式计算：Q₁=1.2noniPXt式中，no取0.6,n₁取0.7,Xt取0.97,则Q₁=1.2noniPXt=1.2*0.6*0.7*1440*0.97=703.99w26将以上各项计算结果累加，则通讯室的室内空调冷负荷为6329.84w。3.5官埭站的空调负荷计算官埭站的墙高为3.8米，南北两面墙都有窗户，窗高为1.68米，离地面高度为1)通过围护结构传热形成的冷负荷1、通过屋面及顶棚传热形成的冷负荷，吊顶棚的传热系数为1.2,吊顶棚的传热面积为180.55m²,吊顶棚内空气附加温升为8度。由公式可得：Q1=KA(twp+△t-tin)=1.2*180.55*(29.7+8-27)=2318.26w2、通过东墙传热形成的冷负荷：东内墙的传热系数为1.5,传热面积为51.81m²,内墙的空气附加温升为5.2度，按公式可得：Q2=KA(twp+△t-tin)=1.5*51.81*(29.7+5.2-27)=575.09w3、通过南墙传热形成的冷负荷：南外墙的传热系数为5.1,传热面积为37.95m²,外墙的空气附加温升为3.5度，按公式可得：Q2=KA(twp+△t-tin)=1.5*37.95*(29.7+3.5-27)=324.47w4、通过西墙传热形成的冷负荷：西外墙的传热系数为1.5,传热面积为51.81m²,外墙的空气附加温升为7.5度，按公式可得：Q₂=KA(twp+△t-tin)=1.5*51.81*(29.7+7.5-27)=831.55wm²,外墙的空气附加温升为3.5度，按公式可得：Q₂=KA(twp+△t-tin)=1.5*37.95*(29.7+3.5-27)=324.47w6、通过南窗传热形成的冷负荷：外窗传热系数为2.8,传热面积为16.83m²,安装《暖规》的规定，计算所得该地区的夏季空气调整室外计算逐时温度，计算温差传热形成的冷负荷，可知最大冷负荷是273.32w,发生在下午15点。通过玻璃窗进入室内的太阳辐射热形成的冷负荷，逐时通过单层一般3mm玻璃进入室内的太阳辐射热132,窗玻璃的遮阳系数取1,玻璃窗类型修正系数取0.86,则27Q=qfACsCn=132*16.83*0.86*1=1910.54w7、通过北窗传热形成的冷负荷：外窗传热系数为2.8,传热面积为16.83m²,安装《暖规》的规定，计算所得该地区的夏季空气调整室外计算逐时温度，计算温差传热形成的冷负荷，可知最大冷负荷是273.32w,发生在下午15点。通过玻璃窗进入室内的太阳辐射热形成的冷负荷，逐时通过单层一般3mm玻璃进入室内的太阳辐射热128,窗玻璃的遮阳系数取1,玻璃窗类型修正系数取0.86,则Q=qfrACsCn=128*16.83*0.86*1=1910.54w将上述计算结果累加，得出继保室围护结构传热形成的基本冷负荷为8731.02w。考虑到通过围护结构门、窗缝隙和各种开孔的空气渗透等因素，计算围护结构的冷负荷时，还应考虑1.15的附加系数。则通过围护结构的冷负荷为10040.67w。2)限制室内电气设备及电子仪表散热形成的冷负荷依据工艺专业供应的资料，继保室内电气设备和电子仪表的安装总功率为3kw,其散热量可按公式计算，Qe=nin₂n₃P对继保室而言，式中的同时运用系数n₁取0.95,利用系数n₂取0.85,小时平均实耗功率与设计最大功率之比n3取0.85,则Qe=nin₂n₃P=0.95*0.85*0.85*3000=2059.13w室内电气设备和电子仪表散热引起的空调冷负荷按公式计算Qe¹=QeXt依据变电所继保室的运行特点，选择设备、器具散热的冷负荷系数时，应按最大连续工作小时计，则Qe¹=QeXt=0.98*2059.13=2017.94w3)室内照明散热引起的冷负荷依据照明专业供应的资料，继保室内的照明安装总功率为2000w,依据本工程所选的灯型及安装形式，由照明引起的冷负荷可按公式计算：式中，no取0.6,n₁取0.7,Xt取0.97,则Q₁=1.2noniPXt=1.2*0.6*0.7*2000*0.97=977.76w将以上各项计算结果累加，则继保室的室内空调冷负荷为15095.54w。通过围护结构传热形成的冷负荷1、通过屋面及顶棚传热形成的冷负荷，限制室吊顶棚的传热系数为1.2,吊顶棚的传热面积为152.29m²,吊顶棚内空气附加温升为8度。由公式可得：Q₁=KA(twp+△t-tin)=1.2*152.29*(29.7+8-27)=1955.40wm²,外墙的空气附加温升为5.2度，按公式可得：Q2=KA(twp+△t-tin)=1.5*51.81*(29.7+5.2-27)=575.09wm²,外墙的空气附加温升为3.5度，按公式可得：Q₂=KA(twp+△t-tin)=1.5*32.01*(29.7+3.5-27)=297.69wm²,外墙的空气附加温升为7.5度，按公式可得：Q₂=KA(twp+△t-tin)=1.5*51.81*(29.7+7.5-27)=575.09wm²,外墙的空气附加温升为3.5度，按公式可得：Q₂=KA(twp+△t-tin)=1.5*32.01*(29.7+3.5-27)=297.69w6、通过南窗传热形成的冷负荷：外窗传热系数为2.8,传热面积为14.96m²,安装《暖规》的规定，计算所得该地区的夏季空气调整室外计算逐时温度，计算温差传热形成的冷负荷，可知最大冷负荷是242.95w,发生在下午15点。通过玻璃窗进入室内的太阳辐射热形成的冷负荷，逐时通过单层一般3mm玻璃进入室内的太阳辐射热132,窗玻璃的遮阳系数取1,玻璃窗类型修正系数取0.86,则Q=qfACsCn=132*14.96*0.86*1=1698.26w7、通过北窗传热形成的冷负荷：外窗传热系数为2.8,传热面积为14.96m²,安装《暖规》的规定，计算所得该地区的夏季空气调整室外计算逐时温度，计算温差传热形成的冷负荷，可知最大冷负荷是242.95w,发生在下午15点。通过玻璃窗进入室内的太阳辐射热形成的冷负荷，逐时通过单层一般3mm玻璃进入室内的太阳辐射热128,窗玻璃的遮阳系数取1,玻璃窗类型修正系数取290.86,则Q=qfrACsCn=128*14.96*0.86*1=1646.80w将上述计算结果累加，得出限制室围护结构传热形成的基本冷负荷为7531.92w。考虑到通过围护结构门、窗缝隙和各种开孔的空气渗透等因素，计算围护结构的冷负荷时，还应考虑1.15的附加系数。则通过围护结构的冷负荷为8661.71w。2)限制室内电气设备及电子仪表散热形成的冷负荷依据工艺专业供应的资料，限制室内电气设备和电子仪表的安装总功率为1.5kw,其散热量可按公式计算，Qe=nin₂n₃P对限制室而言，式中的同时运用系数n₁取0.95,利用系数n₂取0.85,小时平均实耗功率与设计最大功率之比n₃取0.85,则Qe=nin2n₃P=0.95*0.85*0.85*1500=1029.57w室内电气设备和电子仪表散热引起的空调冷负荷按公式计算依据变电所限制室的运行特点，选择设备、器具散热的冷负荷系数时，应按最大连续工作小时计，则Qe¹=QeXt=0.98*1029.57=1008.97w3)室内照明散热引起的冷负荷依据照明专业供应的资料，限制室内的照明安装总功率为1840w,依据本工程所选的灯型及安装形式，由照明引起的冷负荷可按公式计算：式中，no取0.6,n₁取0.7,Xt取0.97,则Q₁=1.2non₁PXt=1.2*0.6*0.7*1840*0.97=899.54w将以上各项计算结果累加，则限制室的室内空调冷负荷为11599.82w。3.5.3官埭站10kv室的冷负荷计算官埭站10kv室墙高为5.8米，分两个室(1)10kV室I、Ⅱ、Ⅲ段与电容器室的冷负荷计算通过围护结构传热形成的冷负荷301、通过屋面及顶棚传热形成的冷负荷，吊顶棚的传热系数为1.2,吊顶棚的传热面积为665.52m²,吊顶棚内空气附加温升为8度。由公式可得：Q₁=KA(twp+△t-tin)=1.2*665.52*(29.7+8-27)=8545.28w2、通过东墙传热形成的冷负荷：东外墙的传热系数为1.5,传热面积为68.44m²,内墙的空气附加温升为5.2度，按公式可得：Q2=KA(twp+△t-tin)=1.5*68.44*(29.7+5.2-27)=811.01w3、通过南墙传热形成的冷负荷：南外墙的传热系数为1.5,传热面积为327.12m²,外墙的空气附加温升为3.5度，按公式可得：Q₂=KA(twp+△t-tin)=1.5*327.12*(29.7+3.5-27)=3042.22w4、通过西墙传热形成的冷负荷：西外墙的传热系数为1.5,传热面积为68.44m²,外墙的空气附加温升为7.5度，按公式可得：Q2=KA(twp+△t-tin)=1.5*68.44*(29.7+7.5-27)=1047.13w5、通过北墙传热形成的冷负荷：限制室北外墙的传热系数为1.5,传热面积为327.12m²,外墙的空气附加温升为3.5度，按公式可得：Q₂=KA(twp+△t-tin)=1.5*327.12*(29.7+3.5-27)=3042.22w6、通过南窗传热形成的冷负荷：外窗传热系数为2.8,传热面积为16.83m²,安装《暖规》的规定，计算所得该地区的夏季空气调整室外计算逐时温度，计算温差传热形成的冷负荷，可知最大冷负荷是273.32w,发生在下午15点。通过玻璃窗进入室内的太阳辐射热形成的冷负荷，逐时通过单层一般3mm玻璃进入室内的太阳辐射热132,窗玻璃的遮阳系数取1,玻璃窗类型修正系数取0.86,则Q=qfACsCn=132*16.83*0.86*1=1910.54w7、通过北窗传热形成的冷负荷：外窗传热系数为2.8,传热面积为16.83m²,安装《暖规》的规定，计算所得该地区的夏季空气调整室外计算逐时温度，计算温差传热形成的冷负荷，可知最大冷负荷是273.32w,发生在下午15点。通过玻璃窗进入室内的太阳辐射热形成的冷负荷，逐时通过单层一般3mm玻璃进入室内的太阳辐射热128,窗玻璃的遮阳系数取1,玻璃窗类型修正系数取0.86,则Q=qfrACsCn=128*16.83*0.86*1=1852.65w将上述计算结果累加，得出10kvI、IⅡ、Ⅲ段与电容器室围护结构传热形成的基本冷负荷为20797.72w。考虑到通过围护结构门、窗缝隙和各种开孔的空气渗透等因素，计算围护结构的冷负荷时，还应考虑1.15的附加系数。则通过围护结构的冷负荷为23917.38w。(2)10kV室IV段的冷负荷计算通过围护结构传热形成的冷负荷1、通过屋面及顶棚传热形成的冷负荷，吊顶棚的传热系数为1.2,吊顶棚的传热面积为283.2m²,吊顶棚内空气附加温升为8度。由公式可得：Q1=KA(twp+△t-tin)=1.2*283.2*(29.7+8-27)=3636.29w2、通过东墙传热形成的冷负荷：东外墙的传热系数为1.5,传热面积为68.44m²,内墙的空气附加温升为5.2度，按公式可得：Q2=KA(twp+△t-tin)=1.5*68.44*(29.7+5.2-27)=811.01w3、通过南墙传热形成的冷负荷：南外墙的传热系数为1.5,传热面积为139.2m²,外墙的空气附加温升为3.5度，按公式可得：Q₂=KA(twp+△t-tin)=1.5*139.2*(29.7+3.5-27)=1294.56w4、通过西墙传热形成的冷负荷：西外墙的传热系数为1.5,传热面积为68.44m²,外墙的空气附加温升为7.5度，按公式可得：Q2=KA(twp+△t-tin)=1.5*68.44*(29.7+7.5-27)=1047.13wm²,外墙的空气附加温升为3.5度，按公式可得：Q2=KA(twp+△t-tin)=1.5*139.2*(29.7+3.5-27)=1294.56w6、通过南窗传热形成的冷负荷：外窗传热系数为2.8,传热面积为16.83m²,安装《暖规》的规定，计算所得该地区的夏季空气调整室外计算逐时温度，计算温差传热形成的冷负荷，可知最大冷负荷是273.32w,发生在下午15点。通过玻璃窗进入室内的太阳辐射热形成的冷负荷，逐时通过单层一般3mm玻璃进入室内的太阳辐射热132,窗玻璃的遮阳系数取1,玻璃窗类型修正系数取0.86,则Q=qfACsCn=132*16.83*0.86*1=1910.54w将上述计算结果累加，得出10kv室IV段围护结构传热形成的基本冷负荷为10267.41w。考虑到通过围护结构门、窗缝隙和各种开孔的空气渗透等因素，计算围护结构的冷负荷时，还应考虑1.15的附加系数。则通过围护结构的冷负荷为11807.52w。(3)10kV室室内电气设备及电子仪表散热形成的冷负荷依据工艺专业供应的资料，10kV室室内电气设备和电子仪表的安装总功率对10kv室而言，式中的同时运用系数n₁取0.95,利用系数n₂取0.85,小时平均实耗功率与设计最大功率之比n₃取0.85,则Qe=nin2n₃P=0.95*0.85*0.85*2000=1372.75w室内电气设备和电子仪表散热引起的空调冷负荷按公式计算Qe¹=QeXt依据变电所10kv室的运行特点，选择设备、器具散热的冷负荷系数时，应按最大连续工作小时计，则Qe=QeXt=0.98*1372.75=1345.30w(4)室内照明散热引起的冷负荷依据照明专业供应的资料，10kv室内的照明安装总功率为2000w,依据本工程所选的灯型及安装形式，由照明引起的冷负荷可按公式计算：Q₁=1.2noniPXt式中，no取0.6,n₁取0.7,Xt取0.97,则Q₁=1.2non₁PXt=1.2*0.6*0.7*2000*0.97=977.76w(5)电抗器散热引起的冷负荷依据变电所选择的电抗器的资料，10kv室内的电抗器的损耗功率为2000w,式中Q——电抗器的散热量n₁——电抗器的利用系数，一般为0.95n₂——电抗器的负荷系数，一般为0.75P——额定功率下电抗器的功率损耗，依据电抗器的型号、额定电流、额定电抗33依据变电所10kv室的规定，选择NKSL—10—400—6,功率损耗为14220w,则电抗器散热产生的冷负荷为Q=nin₂P=0.95*0.75*14220=10131.75w将以上各项计算结果累加，则10kv室的室内空调冷负荷为49552.46w。3.6空调系统节能改造站空调、通风系统设备数据对比表站名区域通风方式通风器具功率kW额定制冷量kW计算负荷kw官埭站继电爱护室IV、分体式空调三菱空调4台限制室IV、分体式空调三菱空调2台Ⅲ段IV、水冷机组广州恒星2组+4台水泵2+7.5×4=71.12=107.2段IV、分体式空调5正阳站继电爱护室IV、分体式空调伊莱克斯牌自动温控空调通讯室IV、分体式空调空调1台I、自然通风///、I、自然通风///从站用空调设备数据分析表可以看出继电爱护室和监控室的额定制冷量均35远大于实际的计算冷负荷，造成了不必要的能源奢侈和一次投资成本。所以各个室的空调用具可以适当的削减。重新选择后可以削减很大的一次投资成本，而且可以削减奢侈能源。3.7通风系统节能探讨风机、泵类具有相像的负载特性，均属于二次方转矩负载，从理论上讲具N₁、N₂——转速H₁、H₂——扬程下面以风机为例进行分析，图1所示为风机压力一风量特性曲线，其中曲线1为风机在额定转速(N₁)下的自然工作特性，曲线2为风机在转速(N₂)下的工作特性；曲线3为自然压力一风量特性曲线，曲线4为变更风门开度来调整流量时的压力一风量特性曲线。曲线1和曲线3的交点A为自然工作点，设A点的风量QA为100%,36杨程Hm杨程Hm当生产工艺要求风量削减时，调整风门开度，电机转速保持不变，风道压力增加，当流量削减到Q₂(80%QA)时，风道压力增大到1.2HA,风机工作特性由曲线3过渡到曲线4,系统由自然工作点A变到工作点B,此时所需功率PB=HBQB=1.2HA*0.8QA=0.96PA。可见风机输出轴功率随风量的削减仅降低了4%,大量能量损失在风门挡板上，风门也极易损坏，同时由于风道承受的压力加大，使机械设备简单损坏，产生跑漏风现象。假如采纳变频调速，当风量减小时，调整电机转速到N2,风机工作特性由曲线1过渡到曲线2,系统由自然工作点A变到工作点C,此时所需功率Pc=HcQc=0.7HA*0.8QA=0.56PA,降低了44%。可见当风量下降20%时，风机输出轴功率下降了44%,同时，随着转速的降低，风道压力降低到0.7HA,系统运行性能稳定，平安高效，节能效果显著。图2所示为功率随风量变更的曲线，其中Pp为为调整风门开度限制流量的功率曲线，Pz为变频调速限制流量的功率曲线，由图2可以看出，在所需风量相同的状况下，转速限制比风门限制消耗功率低，节电率高，以风量降低到80%QA为例，转速限制比风门限制增大的节电率为：(PB-Pc)/PB*100%=(0.96PA-0.56PA)/0.96PA*100%=41%由此可见，变频调速是风机、泵类负载节能降耗的最佳选择。37流量Q/m³.g图2功率随风量变化曲线随着科学技术的发展，变频器调速技术被广泛应用于各工业生产领域，尤其是对于要求流量不断变更的风机、泵类负载。采纳变频器调速限制流量，从根本上克服了调整风门、闸门开度限制流量的弊端，系统运行效率高，节电节能效果显著,同时变频器可实现电动机的软启软停，避开了电机启动时的冲击，事故率少，维护费用低，延长了设备运用寿命，提高了企业经济效益和竞争力，为企业节能降耗发挥了巨大作用。384变电站照明系统节电4.1照明节能方法1、采纳高效节能照明灯具。在选择灯具时，首先要满意光强分布和眩光限制的要求，在这前提下再选择灯具效率高的产品。室外照明系统应主动推广高压钠灯、金属卤化物灯；室内推广紧凑型荧光灯，特定场所可用无极灯、半导体发光二极管(LED),双功率镇流器节能系统。2、现代化照明限制技术。利用全夜灯、半夜灯、平常灯等亮灯方式以及利用路灯照明节能器，甚至利用智能模糊限制技术来限制开关灯时间、开关灯盏数，灯具的角度、光输出的流明数和光的色温，这些都已经应用并将接着探讨的方法。(利用光敏元件进行灯具亮度的调整以及限制开关)3、进行无功补偿。比照明电路进行无功补偿有单灯补偿和集中补偿两种方式，这样可以削减电光源的无功功率，降低照明线路上的电能损耗和电压4、加强管理，对灯具投切进行合理支配。5、充分利用太阳光。4.2变电站照度计算1、照度计算原则照度：表面上一点的照度是入射在包含该点的面元上的光通量除以该面元面积所得之商，该量的符号是E,单位为勒克斯(lx),1lx=1lm/m².照度计算采纳利用系数法，经过多年实际运用，证明该计算方法是正确的，具体计算方法如下：计算公式：Ec=(LL/F)*N*CU*LLF/A式中Ec——计算面达到的水平照度，lx;LL/F——每个照明器光通量，lm;N——实际采纳照明器的数量，只；A——被照面计算面积，m²;4.3正阳站的照度计算依据阅历，灯具的利用系数室内为0.51、限制室：面积A=212.78m²,所用三管荧光灯光通量是2200lm,数量是216只，维护系数为0.7计算公式：Ec=(LL/F)*N*CU*LLF/A=2200*216*0.5*0.7/212.78=781.65lx依据建议照度去计算灯具的数量，计算公式为：N=Ec*A/(LL/F)*CU*LLF只，选14只2、通讯室：面积A=75.77m²,所用三管荧光灯光通量是2200lm,数量是72只，维护系数为0.7计算公式：Ec=(LL/F)*N*CU*LLF/A=2200*72*0.5*0.7/75.77=731.688lx依据建议照度去计算灯具的数量，计算公式为：N=Ec*A/(LL/F)*CU*LLF=50*75.77/2200*0.5*0.7=4.92只，选5只3、10kvGIS室：面积2500m²,所用单管荧光灯光通量是2200lm,数量是58只，维护系数为0.7计算公式：Ec=(LL/F)*N*CU*LLF/A=2200*58*0.5*0.7/2500=17.8641x依据建议照度去计算灯具的数量，计算公式为：N=Ec*A/(LL/F)*CU*LLF=10*2500/2200*0.5*0.7=32.47只，选33只4、110kv、220kvGIS室：面积3000m²,所用单管荧光灯光通量是2200lm,40数量是37只，维护系数为0.7计算公式：Ec=(LL/F)*N*CU*LLF/A=2200*37*0.5*0.7/3000=9.497lx依据建议照度去计算灯具的数量，计算公式为：N=Ec*A/(LL/F)*CU*LLF只，选40只5、电缆架空层：面积303.75m²,所用单管荧光灯光通量是2200lm,数量是18只，维护系数为0.7计算公式：Ec=(LL/F)*N*CU*LLF/A=2200*18*0.5*0.7/303.75=45.629lx依据建议照度去计算灯具的数量，计算公式为：N=Ec*A/(LL/F)*CU*LLF=10*303.75/2200*0.5*0.7=3.95只，选4只依据建议照度去计算灯具的数量，由计算公式算得的灯具数量所得的功率为P=14*40+5*40+33*40+40*40+4*40=3.84KW重新选择灯具数量可以节约的功率为10.38-3.84KW=6.54KW4.4官埭站的照度计算依据阅历，灯具的利用系数室内为0.51、限制室：面积A=152.29m²,所用紧凑节能灯光通量是2200lm,数量是46只，维护系数为0.7计算公式：Ec=(LL/F)*N*CU*LLF/A=2200*46*0.5*0.7/152.29=232.583lx依据建议照度去计算灯具的数量，计算公式为：N=Ec*A/(LL/F)*CU*LLF=200*152.29/2200*0.5*0.7=39.6只，选40只2、继电爱护室：面积A=180.55m²,所用紧凑节能灯光通量是220