建筑设备工程四版建工社高明远等18章 建筑电气环境保护及节能技术.ppt

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