通信局站电气设计与节能的研究分析.pdf

节能减排 通信局站电气设计与节能的研究分析 中国电信股份有限公司广州研究院董宏 摘 要：本文阐述了通信局站的电气设计对机房能耗的重要影响，重点对通信局站从低压配电、照明系 统、用电设备、计量与管理等方面的设计进行分析与研究，从理论与经验上探讨电气设计与节能的关系。 关键词：通信局站 电气设计，空调系统 1概述 节能降耗是国家的基本国策之一，随着科技的迅速发展，节能技术也将不断提高和发展，在通信局站 设计中要深入研究，大力推广与实施节能设计。 通信局站节能的原则是在充分满足及完善通信局站功能要求的前提下，减少能源消耗，提高能源的利 用率，而不是简化通信局站的功能要求，降低其功能标准，节能的途径之一是合理配置通信局站设备，并 对其进行有效、科学的控制与管理。 2通信局站低压供配电系统设计与节能 低压配电系统设计时认真考虑并采取节能降耗措施是实现电气节能的有效途径，也是供配电系统设计 正确合理的具体体现。 低压配电系统损耗由线路损耗和变压器损耗两部分组成。按损耗的变化情况可划分为可变损耗和固定 损耗。可变损耗是指电流通过导体和变压器产生的损耗，与负荷率、电压等因素有关，它包括变压器的铜 损与配电线路上的铜损。固定损耗是指接通电源，配电系统本身就存在的损耗，与电压和频率有关，它包 括变压器的铁损，电缆线路、电容器及其它电器上的介质损耗及各种计量表、互感器线圈上的铁损。 2．1负荷计算是节能设计的前提 负荷计算是确定供配电系统方案和设计的重要依据，正确选择导线截面，线路的敷设方案，以利于降低 配电线路的损耗，通过负载计算确定变压器容量，选择技术参数好的变压器和系统开关设备，确保系统安 全、可靠，在经济运行方式下运行。确定导线截面只是满足导线载流量发热和电压损失的要求，还应按保 护配合的要求综合选择导线截面。 提高功率因数，降低变压器的无功功率是负荷计算中需要关注的问题，供配电系统设计的合理性直接 影响系统电气设备投资、运行及管理，因此，除要保障人身安全，供电可靠、技术先进外，还要检验实际 运行中系统是否经济、合理。 2．2配电系统节能的设计 变配电系统应选择节能设备，并应正确选定装机容量，减少设备本身的能源消耗，提高系统的整体节 能效果。合理选择变压器，应选用高效低耗变压器。力求使变压器的实际负荷接近设计的最佳负荷。提高 2008通信电源学术研讨会论文集 变压器的技术经济效益，减少变压器能耗。 选用较高的配电电压深入负荷中心，合理选定供电中心，将变压器设置在负荷中心，合理选择线路路 径，可以减少低压侧线路长度，降低线路损耗。 优化变压器的经济运行方式，即最小损耗的运行方式。尤其是季节性负荷(如空调机组)或专用设备 (通信设备)可考虑设专用变压器，以降低变压器损耗。 2．3功率因数补偿及谐波治理 电力系统的无功功率主要由相位角和高次谐波造成。电力电子设备等的非线性负载产生的高次谐 波，增加了电力系统的无功损耗，配电系统的合理设计，用电设备的正确选型对于提高电能使用效率至 关重要。 提高供电系统的功率因数及治理谐波是提高供电质量、节约能源的途径，低压配电设计应通过正确选 择变压器的容量以及照明灯具，降低线路感抗等措施，提高用电功率因数。 当采用提高功率因数措施后，仍达不到电网合理运行要求时，应采用并联电容器作为无功补偿装置。 低压电器设备的无功功率由低压电容器补偿。补偿无功功率应集中补偿，但负载稳定且长期运行的用电设 备的无功功率宜单独就地补偿。 当补偿电容器所在线路谐波较严重时，低压电容器宜串联适当参数的电抗器。当配电系统中谐波电流 较严重时，无功功率补偿容量的计算应考虑谐波的影响。 由于谐波分布的多变性和谐波计算的复杂性，要在设计阶段完全解决谐波问题非常困难，谐波的预防 和治理的一般原则是，对通信设备较多的建筑物内，应在相关配电系统主干线上靠近产生谐波源设置侧设 置有源或无源滤波装置，当采用无源滤波装置时，应注意避免发生电网局部谐振。 2．4变配电设备的选择 变压器、应急电源等设备是配电系统常用的主要电源，消耗一定电能的设备，通电运行后长期在电网 上运行，耗电量的累积值也很大。因此选择变压器、应急电源时应注意选择国家认证机构确认的节能型、 符合国家节能、自身功耗低的变配电设备，应选用低损耗、低噪声的节能变压器，抑制谐波电流在线路中 的含量，降低线路损耗，变压