电源设计需求范文

电源设计需求篇1

数据中心；供配电系统；设计

1.数据中心对供配电系统的要求

信息设备功能越来越强，功率密度越来越高。数据中心设备机柜用电负荷由以前的2kVA/台，提高到3kVA/台、4kVA/台，甚至更高。机房单位面积的平均用电负荷也由1kVA/m2，提高到1.5kVA/m2、2kVA/m2，甚至更高。同时，随着数据中心规模的不断扩大，对供电总容量的要求也从数千千伏安提高到数万千伏安。

由于现代社会运行对信息、数据的依赖越来越多，对信息系统的可靠性、连续性要求也越来越高。现行的数据中心标准、规范中一般都会对数据中心进行分级或分类，提出不同的可靠性要求，并制订相应的建设或配置标准，本文中将数据中心对供配电系统的可靠性要求分为极高可靠性要求、高可靠性要求、一般可靠性要求三个层次。

2.数据中心用电负荷

数据中心用电负荷的统计应分为两个层次，即：UPS电源系统负荷(输出)和变配电系统负荷。UPS电源系统负荷(输出)是UPS电源系统设计的依据，变配电系统负荷是变配电系统和自备应急电源系统设计的依据。

A.UPS电源系统负荷(输出)统计

具体负荷设备明确时，按设备数据统计。具体负荷设备不明确时，按设备机柜平均负荷统计。设备机柜数量也不明确时，可按机房面积平均负荷估计。需了解负荷设备的功率因数cos ，分别统计有功功率PjkW和视在功率SjkVA。需注意三相负荷平衡的情况，有大容量单相负荷设备时应按相分别统计。

B.变配电系统负荷统计

变配电系统负荷主要包括：UPS电源系统(输入)、机房空调系统、机房照明及建筑电气设备等。

UPS电源系统负荷(输入)=供电负荷+充电负荷。

机房空调系统负荷=N台主用空调机组额定负荷容量负荷率。

机房照明及其它负荷按建筑电气常规方法统计。

日常运行负荷、充电负荷、消防负荷等还宜分别统计。

3.数据中心供电电源

A.市电电源选择

市电电源选择一般采用10kV供电电压，但其供电容量有限。某些地区规定：10kV供电电压，用户受电设备的总容量为250~6300kVA，若需更大的供电容量，则需采用35kV或110kV及以上的供电电压。当数据中心中、远期规划用电负荷较大时，宜在建设初期就选择35kV及以上供电电压，以免供电容量不足成为数据中心发展的制约瓶颈。如果采用35kV及以上供电电压时，可根据数据中心建筑形式决定其变电方式。一般，数据中心为单幢建筑时宜采用35/0.4kV直降方式，而数据中心为园区式多幢建筑时宜采用35/10kV、10/0.4kV二级降压方式。

B.市电电源引入要求

数据中心的市电电源引入方式及其供电容量，应满足不同用途或等级数据中心对供电可靠性的要求。

极高可靠性要求数据中心应从两个独立的电网变电所的专用输出回路上分别引入一路市电电源，以专线方式沿不同的敷设路由引接至数据中心。每一路市电电源的供电容量应能满足全部负荷或全部一、二级负荷的需求，包括UPS电源系统、机房空调、机房照明、蓄电池充电及建筑设备等。两路市电电源的供电容量应为全冗余，正常时应同时供电运行。

高可靠性要求数据中心宜从两个独立的电网变电所，也可从一个电网变电所的两段独立的供电母线上分别引入一路市电电源，以专线方式引接至数据中心。每一路市电电源的供电容量应能满足全部一、二级负荷的需求，包括UPS电源系统、机房空调、机房照明、蓄电池充电及建筑设备中的一、二级负荷。两路市电电源的供电容量应为全冗余，正常时应同时供电运行。

一般可靠性要求数据中心宜引入两路市电电源，条件受限制时也可引入一路市电电源。引入两路市电电源时，宜为冗余关系，也可作为供电容量扩展关系。

C.自备应急电源选择

数据中心一般采用柴油发电机组作为自备应急电源。对于大型、高等级数据中心也可以选择可靠性高、输出电源品质好、带非线性负载能力强、体积小、重量轻的大功率燃气轮机发电机组。

D.自备应急电源配置要求

数据中心自备应急电源配置应满足不同用途或等级数据中心对供电可靠性的要求。

极高可靠性要求数据中心宜配置两路独立的自备应急电源，每一路自备应急电源的供电容量应能满足全部负荷或全部一、二级负荷的需求，包括UPS电源系统、机房空调、机房照明、蓄电池充电及建筑设备等。市电电源具有很高可靠性时，也可配置一路具有冗余的自备应急电源。高可靠性要求的数据中心应配置一路自备应急电源，供电容量应能满足全部一、二级负荷的需求，包括UPS电源系统、机房空调、机房照明、蓄电池充电及建筑设备中的一、二级负荷。

一般可靠性要求的数据中心宜配置一路自备应急电源，供电容量应能满足全部一、二级负荷的需求，包括UPS电源系统、机房空调、机房照明、蓄电池充电及建筑设备中的一、二级负荷。当数据中心条件受限制，且市电电源具有较高可靠性时，也可以部分或全部采用移动式发电机组作为自备应急电源。

4.数据中心供配电系统布置

A.供配电系统布置原则

变配电所、UPS电源机房应靠近设备机房(负荷中心)布置。变配电所、发电机房、UPS电源机房均应留有足够的面积，可与设备机房同步发展，应对设备机房面积扩展或设备机房功率密度上升引起的供电需求。

应注意留有足够的、合理的供电线路通道。对于非专门设计用于数据中心的建筑，应注意其是否满足设备安装和线路敷设的要求，包括楼面荷载、净高、抗震等级、耐火等级等方面。

B.变配电所布置

数据中心为单幢建筑时，宜采用附设式变配电所。附设式变配电所一般设置于地面一层及二层；当设置于地下层时，不宜设置在最底层。

单幢建筑内供电容量或供电范围较大时，宜分区域设置变配电所。数据中心为园区式多幢建筑时，园区内应设置独立式10kV总配电所或35/10kV总变配电所，各幢建筑内设置附设式10kV变配电所。

[1]任 红.某数据中心的供配电及其智能监控系统.建筑电气.2007.26

[2]董 青.数据中心供配电系统设计.建筑电气.2010.29

电源设计需求篇2

关键词：智能建筑；电气系统；设计；施工

中图分类号：TU74 文献标识码：A

在现代科技快速发展的今天，智能化建筑成为了建筑行业发展新的方向。在我国可持续发展战略实施的今天，城市人口的不断增加要求城市建设中必须加快绿色节能建筑的推广，通过智能化楼宇的建设实现绿色楼宇智能建筑目标。利用智能化建筑电气系统设计有效减少楼宇电力能源消耗，提高电力能源利用率，为促进我国可持续发展战略目标的实现奠定基础。通过高效基础设施的选择、精确的信息管理以及有效的实施维护减少智能楼宇故障发生率、提高楼宇能源利用效率。通过集成能源管理系统，以较低成本实现智能楼宇运行需求，促进节约型社会的构建。

1 智能建筑电气系统设计基础分析

在现代智能建筑的开发建设中，电气系统设计是关系到智能建筑智能化系统运行安全性与稳定性的关键，是关系到智能建筑使用过程中维修便捷性的关键，针对智能建筑电气系统的重要性，现代智能建筑开发建设中应加强电气系统设计。通过专业的、科学的电气系统设计工作减少施工难度，同时满足建筑智能化运行需求。在现代智能建筑电气系统设计研究及实践中，应对智能建筑电气系统设计基础进行分析。针对影响电气系统设计质量与应用目标实现的因素进行论证，在确保智能建筑电气系统设计目标实现的基础上，保障智能系统运行的安全性与稳定性。针对影响智能建筑电气系统运行的因素，在智能建筑电气系统设计前应对配电系统、电力供应线路、通信线路、自动控制系统等进行分析与探讨，以满足智能建筑电气系统运行需求为中心开展设计工作，以此满足系统运行需求。

2 智能建筑电气系统设计与施工

2.1 遵循智能建筑电气系统设计基本原则。为了满足智能建筑的运行需求，在智能建筑电气系统设计中应遵循设计的基本原则，以此保障设计效果及设计目标的实现。在智能建筑电气系统设计中应首先遵循满足智能建筑使用功能的原则，针对智能建筑照明、动力、中央空调以及通信等需求进行基础设计工作。在遵循满足使用功能的同时，设计中还应遵循经济效益原则。该经济效益原则不仅是建设投资经济效益，更是智能建筑电气系统运行经济效益。在电气系统设计过程中根据电力需求的分析与计算，科学确定电气系统线径与负载，以此实现投资经济性原则。在电气系统设计过程中还应注重节能设备的运用，通过节能措施的应用、降低线路损耗、运用先进照明器材等促进我国节约型社会的构建。

2.2 智能建筑强弱电设计要点。智能建筑电气系统的设计主要包括强电和弱电两类。强电设计部分主要由配电系统、照明系统、动力系统组成。作为智能建筑智能化运行的基础，供配电系统是电气系统设计的基础与关键，是担负着智能化系统运行职责的重要组成部分。在现代智能建筑电气系统设计中，应根据建筑物的预定功能对用电负荷进行分析与计算，并根据用电负荷容量及分布情况确定供变电主机位置，以缩短低压供电半径降低线路损耗。在进行供配电设计过程中还应考虑智能建筑供电峰谷差异以及季节性用电需求，以满足智能建筑运行需求为基础进行供配电系统的设计。虽然在现代节能环保理念下家电企业开发出节能电器，但是家用电器中的高电压、大电流、高功率电器仍是居民日常生活中的主流，因此，在智能建筑的电气系统设计中仍需对供配电系统进行强化设计，以此满足智能建筑电力能源需求。

照明系统的设计根据建筑功能、建筑结构以及自然管线利用为基础，选择最佳光线利用方式确定光源点，以此减少电力能源的消耗。针对强电设计需求，在强电电气系统的设计中还应加强防触电安全措施的运用。

在注重强弱电设计过程中，电气系统设计还应涵盖通信弱电系统的设计。根据智能建筑结构设计内容以及使用需求进行通信系统的设计。按照职能建筑常规设计要求以及相关规范对弱电系统进行设计，以此满足智能建筑电气系统运行需求。在通信系统的设计中，针对通信系统干扰特点，设计过程中还需考虑线路抗干扰能力。以智能建筑设计目标为中心开展电气系统的设计工作，满足智能建筑运行需求。

2.3 强化智能建筑电气系统设计质量管理。在我国智能建筑发展中，由于电气系统设计问题引发的使用故障时有发生。其主要原因是由于智能建筑电气系统设计过程中，对数据的复核、计算公式复核以及设计工作质量复核不足造成了设计质量存在问题，进而影响了智能建筑的实际应用，针对这样的问题，现代智能建筑电气系统的设计中，设计单位应加强自身设计质量管理。通过设计内容复核、设计公式复核、设计数据复核等工作，确保设计工作中的各项参数符合设计要求、符合实际应用要求，以此满足智能建筑运行需求。针对智能建筑电气系统设计需求，现代智能建筑设计单位还应建立质量控制与监控机制，通过设计审核、设计过程中的质量监控等工作保障智能建筑电气系统设计质量，满足智能建筑投资建设施工需求。

3 智能建筑电气系统安全设计分析

在现代智能建筑电气系统设计中，电气系统使用安全性是设计工作中的重要内容。为了满足智能建筑电气系统设计需求，在智能建筑电气系统设计中，应针对未接电金属部位、非带点保护箱等设备做好接地连接。通过电气系统安全防护设计避免使用者触电事故的发生。针对智能建筑电气系统安全设计需求，在强弱电系统的设计中、通信线路的设计中应加强安全保护接地设计，同时以设备外部绝缘、接地保护等保障使用人群及设备的安全。以电气系统设计规范为中心，以智能建筑电气系统特点为基础，运用现代电气设计理论及技术方式提高电子系统的安全性，满足智能建筑电气设备运行需求。

结语

在现代城市建设与规划中，智能建筑以其特点及优势成为了办公楼宇、高档住宅建设的主流。在智能建筑建设中，智能建筑电气系统的设计与施工关系到电气系统的使用安全、关系到电气系统运行的稳定性。针对智能楼宇电气系统运行需求，在现代智能楼宇设计中应加强对电气系统设计工作的监督与管理。通过遵循智能建筑电气系统设计基本原则、通过遵守智能建筑电气设计规范，确保智能建筑电气系统满足运行需求，保障使用者的安全。同时，以智能建筑电气系统设计的优化、新技术的应用实现节约型社会的构建，促进现代社会主义国家的建设。

参考文献

[1]孙建秋.智能建筑电气系统设计原则与注意事项[J].电工技术资讯，2012（4）.

电源设计需求篇3

关键词：电气设计；统一标准；协调；校验；

Abstract: this article from the power source selection, substation, power distribution mode, set up capacity determination introduces the scheme design of a college.

Keywords: electrical design; Unified standards; To coordinate; Check;

中图分类号： TU855 文献标识码：A文章编号：

1．校区功能特点

校区相对住宅或商业建筑等具有建筑功能多且复杂、占地面积大、负荷较分散等特点。此类项目设计合作单位众多，设计中需要协调、统一、衔接的内容较多。

2．电气方案设计

2.1 电源

供电电源应根据校区中的负荷性质、变压器容量，以及市政电网条件确定。若二级及以上负荷占比≥20%，宜采用不少于两路10kV电源供电；若校区负荷容量特别大，且与供电部门沟通确定具备条件的情况下，也可采用35kV 或者110kV的电源供电，负荷容量与供电电压对应关系见表1。一级负荷中有特别重要负荷，还需要设置应急电源。

表1 负荷容量与供电电压等级关系

2.2 变电所设置

变电所所址选择的一般原则：

一、接近负荷中心；

二、进出线方便；

三、接近电源侧；

四、设备运输方便；

五、不应设在有剧烈振动或高温的场所；

六、不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧；

七、不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所贴邻；

八、不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方，当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗邻时，应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定；

九、不应设在地势低洼和可能积水的场所。

除上述一般原则外，校区区项目变电所规划有其特殊要求：

a.宜紧邻重要负荷较多的建筑物或于其内设置；

b.尽量设在负荷容量较大的建筑物内或其附近，该变电所同时为其周围建筑的负荷提供电源；

c.变电所设置应考虑供电半径，一般低压供电不超过180～200m。

2.3 中压配电方式及特点

根据对供电可靠性的要求、变压器容量及分布等因素，中压配电系统可采用放射式、树干式、环式及其组合方式。放射式配电可靠性高、故障影响范围小， 切换操作方便，保护简单，但所需配电设备及电缆较多，造价高。树干式所需配电设备及电缆较少,投资省，但供电可靠性低，故障影响范围较大。环网配电通常为开环运行，其供电可靠性较高，运行较灵活，但切换操作频繁。

2.4 变压器容量确定

规划和方案阶段，通常以单位面积用电指标法估算变压器容量，各类建筑物单位建筑面积用电指标参见《全国民用建筑工程设计技术措施电气》的表2.7.6； 初设、施工图阶段则主要采用需要系数法确定计算负荷，各类负荷的需要系数及功率因数参见《全国民用建筑工程设计技术措施电气》的表2.7.7。

2.5 核算电压损失、短路灵敏度

校区项目占地面积大、负荷分散， 难免会有一些负荷离变电所较远， 超过通常的供电半径要求。该类负荷线缆阻抗较大，设计时应核算这些回路，以保证电压损失在允许范围内，同时保证短路灵敏度符合规范要求。

3．设计协调

校区电气设计工作量大，设计合作单位众多，设计中需要协调、统一、衔接的内容较多，相互之间需要协商解决的问题颇多，牵头设计单位应做好设计协调工作，在充分听取合作单位意见和建议的基础上，制定出统一标准、做法， 以保证整个设计的合理性、一致性，避免衔接之处相互矛盾、设计做法混乱、设备材料选用五花八门等问题。需要协调的主要有以下几个方面。

3.1 明确提供电源及弱电资料

牵头设计单位须充分了解各单体的需求，为各单体建筑规划出合理的强弱电条件。明确设计分界面的图面表达，避免衔接之处相互矛盾。明确提供给各单体的电源资料、弱电资料，其中电源资料包括电压等级、电源回路数量以及大致引入位置。单体设计单位据此确定单体配电房的合理位置，以及是否需要在本单体建筑内设变压器、柴油发电机。

3.2 统一设计标准

统一设计标准，协调各单体的用电指标以及计算系数，避免不同设计单位设计同类性质建筑出现指标差距过大的现象。

统一电气设备、材料的选用。不同品牌的设备参数可能不一致，相互间配合较为困难；另外如果设备、材料选型太多太杂，不便于采购。

统一各阶段设计文件深度。各设计单位的强、弱电施工图设计深度可能不一致，尤其是弱电施工图。牵头设计单位需协调各单位按照统一深度进行设计。加强与弱电公司的沟通，减少深化设计及施工的修改。特别是对于没有二次装修的部位，施工图阶段需与甲方沟通并确认需求。条件具备时可请弱电公司提供技术支持，并形成技术条件，以设计任务书形式发给各单位作为设计依据。

4.工程案例

某院校项目总占地面积39.6万余平方米，总建筑面积约22万平方米，东西约905米，南北约528米。一共33栋建筑，均为多层建筑，包括教学楼、美术楼、实验实训楼、体育馆、行政办公楼、图书馆、学生食堂、校医院、教工宿舍、学生宿舍等。

4.2 变压器容量

规划和方案设计时，通过单位用电指标进行估算， 变压器容量为13 200 kVA。施工图阶段根据各单体建筑的安装容量，采用需要系数法，变压器容量为13010 kVA，与估算值接近。

4.3 电源及变配电所设置

根据园区内各单体建筑性质，确定本工程只有少量的一、二级负荷，再结合前述变压器容量，超过10000kVA，需要两回10kV电源才能满足容量需求，而市政35/10kV变电所就在园区附近，因此本工程由市政引入两路10 kV电源。园区内共设有6座变配电所，其中6#变配电所兼作中压配电所，每座变配电所均为所在建筑及其周围的建筑服务，供电半径尽量控制在200m以内。由于有几栋学生宿舍离4#、5# 变配电所较远，在该区域设置两台箱式变压器；园区西南角有3栋教师宿舍离6# 变配电所较远，但因负荷较小，未单独设箱变，仍由6#变配电所供电。

4.4 设计校验

电源设计需求篇4

关键词：供电设计 电子装备 通用模拟器

中图分类号：V279 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）06-0162-02

目前，已有大量针对各应用领域不同用电设备供电设计的研究[1-4]。文献[1]对某型无人机光电吊舱供电系统控制电路板的供电系统进行改进、完善。文献[2]提出了医用设备供电电源设计解决方案。文献[3]和文献[4]分别设计了机动式指挥自动化系统供电设计及控制系统设备冗余供电设计。

某型电子装备通用模拟器用电设备包括主机、显示器、电路控制板、电机组件等，每部分设备需要的供电电压不同，大大增加了供电设计难度。本文提出了一种优化的供电设计方案，较好地满足了整套通用模拟器供电需求。

1 某型电子装备通用模拟器组成结构

某型舰艇的雷达、声纳和指控等3个专业共有6个操作台采用了海军电子装备标准显控台。为了实现通用训练模拟器对多个专业不同操作台的模拟功能，在通用模拟器硬件设计时，采用与实装完全一致的整体结构，即整个模拟器由上下双显示屏和操作面板组成。某型电子装备通用模拟器由机柜、主机系统、电子标识牌系统、操作面板模拟系统等组成。

机柜主要由机柜壳体、散热风扇、整机供电开关及辅助电源安装箱体、主机安装箱等组成。主机系统包括计算机主机及显示器、触摸屏一体机等，主要用来运行通用模拟器的仿真软件。电子标识牌系统包括网络终端机及显示器，主要用来显示通用模拟器台位对应的实装名称与型号。操作面板模拟系统主要包括热键开关模块、专业元器件模块、矩阵键盘模块等。

2 供电需求及设计原则

2.1 供电需求分析

2.2 供电设计原则

电子装备通用模拟器供电设计需遵循以下原则。

（1）确保供电安全。为实现供电安全需设计接地、漏电保护等措施；为确保用户操作时的安全，对外操作开关采用弱电控制强电方式，对用户起到了很好的人身安全保护作用。

（2）各部分供电负荷留有余量，避免因供电不足影响设备运行。

（3）操作使用方便。设计整机供电开关，用户只需操作该开关即可实现整机供电。

（4）降低成本。为方便该型电子装备通用模拟器的推广应用，要求最大程度降低供电系统成本。

3 供电系统设计方案

3.1 机柜附件供电

机柜附件包括散热风扇和整机供电开关。从图2中可以看出将外部供电电源通过电源模块转换成12V供给整机供电开关，将220V电供给散热风扇。

3.2 主机系统供电

主机系统包括计算机主机及显示器、触摸屏一体机。从图2中可以看出将外部供电电源经继电器、电源模块转换成12V供给计算机主机及触摸屏一体机，将外部供电电源经继电器传出的220V电供给计算机显示器。

3.3 电子标识牌系统供电

3.4 操作面板模拟系统供电

4 供电开关设计

供电开关是指设置在操作面板前端供用户直接操作使用的开关，该型模拟器设置机柜开关和主机开关。机柜开关采用弱电控制强电的工作方式，实现对整机供电。主机开关主要实现了通用训练模拟器主机开关机功能、触摸屏一体机开关机功能、LCD电子标识牌开关机功能。

机柜开关通过控制继电器的关闭和打开状态来实现弱电控制强电。在设计供电系统时，将外部220V电的火线及零线分为两部分别接入到电源模块及继电器的两端。接入到电源模块转换成12V使得整机供电开关可以工作。用户按下机柜开关控制继电器闭合，则为通用训练模拟器提供220V电，实现了弱电控制强电。主机类设备均引出供电线接到对应的继电器，用户按下机柜开关则主机类设备实现供电但是未开机；显示器及散热风扇、电机组件类及电路控制板类均为机柜供电后直接工作。

主机开关控制所有主机的开关机功能。在设计供电系统时，通用训练模拟器主机、LCD电子标识牌主机、触摸屏一体机均引出开关机线接到对应的继电器，用户按下主机开关时，对应的继电器闭合使得主机开机工作。

5 结语

本文通过分析硬件供电种类及供电电压的不同，设计了某型电子装备通用模拟器供电系统。实践证明，该设计方案具有成本低、安全性高、方便实用等特点。本文设计的供电系统也可为其他类似设备的供电系统提供借鉴作用。

参考文献

[1]郝建东.某型无人机光电吊舱供电设计改进.科学技术与工程，2012（5）：7-10.

[2]吴运华.医用设备供电电源设计问题探讨.大科技，2010，（1）：188-189.

[3]王术龙，窦博，杨义明.机动式指挥自动化系统供电设计.移动电源与车辆，2008，4（1）：8-10.

电源设计需求篇5

一、电气工程节能设计的重要性

电气工程接能设计对我国发展起到什么样的作用呢？下面就列举以下几个方面:首先，我们从保护环境方面来讲，电气工程必须需要节能的设计。因为现在我们的日常生活已经离不开电的使用，而我国发电主要就是依靠火力发电的。在火力发电的过程中，需要消耗大量不可再生的化石燃料，同时还会排放出许多污染环境的气体，影响到我们日常生活的环境。所以从保护环境的方面来看，我们就需要对电气工程做相应的节能方面的设计。其次，随着经济不断的发展，电气工程也需要节能的设计。因为电器设备也需要消耗电能，我国目前电力还都是由最传统的能源转换，人类的生存和发展都有能源来制约着，能源已经成为我们生存的基础。但是，能源的短缺已经成为世界共同关注的重要问题，同时也是影响我国经济发展的。所以，从经济发展的角度来看，电气工程也应该采取相应的节能设计。再次，从提高人们生活水平的角度来看，电气工程也需要进行节能设计。因为随着现代建设的不断发展和人们对生活标准要求越来越高，对居住环境舒适度的要求也不断上升，比如，夏天空调可以制冷，冬天暖气可以取暖等等。而这些都需要能源的消耗才可以达到。而在能源十分进紧缺的现在，就必须对电气工程采取必要的节能设计。而电气工程进行节能设计，不但能满足人们需求之外，还可以通过技术的创新，从而做到电气工程减少能源的消耗，提高能源的使用效率。这些都可以做到电气工程节能的要求。总之，不管是在保护环境和经济发展，还是可以提高人们日常生活水平方面来看，都需要对电气工程进行节能设计。

二、我国电气工程接能设计的现状

我国电气工程节能设计受到了经济的发展和科学技术水平方面的约束，受到了各方面的限制，造成节能设计的应用不广泛，大量的能源在电气设备中就被消耗，我国的电气工程节能设计主要表现为一下几个方面:第一方面则是漏电开关系列的选择，第二是设备的选型，第三则是负荷呢计算，第四是TT系统配电线路接地故障的保护。

三、电气工程节能设计应该遵循的原则

1.如果想要将电气工程中供电的设备进行优化，同时还不能用其他的工程工农来替代，损害其他工程中电能的使用价值，不盲目的对设备进行投资，同时对于不符合经济发展和科学的方案一律不能采用。因此，对于电气工程节能设计首先应该考虑到的就是适用性，电源供应的设计，应该也所需要的动力和能源为前提，以能够满足电气设备的负载能力和供电质量的可靠性为电源的要求，以确保建筑的电气设备，能够满足使用的要求。此外，还应该考虑到电力供应的安全因素，所以电气电线一定要具备绝缘距离，确保电源能够安全的使用。同时还应该考虑到防雷等措施。总而言之，电气工程节能设计一定要符合安全性。

2.在对电气工程进行节能设计的同时，一定要确保电气工程能够安全的使用。在确保安全使用功能的情况下，尽可能的减少建设的投资，降低各种能源的消耗。因此，在节能设备的选择上，一定要符合节能的要求，提高能源的使用功效。

3.在设计的同时，一定要进行合理的调整，选择符合设计的各种因素，合理的选择节能的措施。以保证能在特殊使用点的情况下，能提高电的使用效率，实现节约能源的目标。总体来说，在电气工程节能设计同时，一定要符合安全、经济和合理的原则。

四、电气工程接能设计的方法

1.电压配置的选择

为了使电气工程可以达到节能的目的，首先就应该纠正在选择电压等级上面的错误。例如，当高低压配电时，电压应该采取10KV，当低压配电室，电压就应该采用220/380V，在电源电压的选择上一定要做到全面的考虑。

2.供应和分配系统设计

要想达到节能的目的，供电和分配系统就应该采用以下设计:电源和配电系统的设计应该是简单可靠的，不需要有太多的配电级数，在同一个电压配电级数中最多有两级，低压最多有三级，三级的负荷量不能超过四级。运用措施，变压器应该深入负荷的中心，这样就可以缩短供电半径，从而就可以降低损耗，降低电压的损失。应该明确供电所供电的范围和线路，合理的进行规划不能够重叠。

3.加强控制变压器的选择

在选择变压器上，应根据用户的需求行对节能设计，正确的选择变压器。例如，在选择民用用户的变压器时，可以根据每个季节用电情况进行选择，当需要消耗大量电池，可以使用专用的变压器。另外，电网的失调可能是因为三相电流不平衡而造成的，所以会造成中线电位以上的高级变压器加大损耗，三相电越不平衡，损耗就会越大。因此，应采取相应的措施来平衡三相电流。

4.降低电能在传输过程中的功率损耗

应该采取相应的措施来降低电能在传输的过程中所产生的功率消耗:应该选择较小的导率物质来进行导电。如果在经济条件允许的状况下，尽可能的选用铜电缆来做电路设计。同时尽可能的让线成直线，这样就可以减少导线的长度。

电源设计需求篇6

【关键词】建筑电气；电力负荷；供电电压；供配电设计

一、建筑电气的供电电压

建筑电气的供电电压主要取决于用电负荷的大小、供电距离的远近、供电线路的回路数、用电单位的远景规划，当地公共电网现状和它的发展规划以及经济合理等因素考虑决定。用电设备容量在250kW或需用变压器容量在160kVA以上者应以高压方式供电，一般采用10kV；用电设备容量在250kW或需用变压器容量在160kVA及以下者，应以低压供电，一般采用220V/380V。当线路电流不超过30A的照明负荷时，可用220V单项供电，否则应采用380V/220V三相四线制供电。需要双回电源线路供电时，一般应采用同级电压。

二、建筑电气的电力负荷

1、电力负荷的分级与分类。（1）电力负荷的分级。根据电力负荷因事故中断供电后，在政治上造成影响或在经济上造成损失的程度，可将负荷分为一、二、三级。造成的影响、损失程度越大，对供电可靠的要求就越高。不同行业因使用的设备不同，有不同的分级规定，见《建筑电气电气设计规范》。（2）电力负荷的分类。根据国内电价制度，对于建筑电气的用电采用照明电价和非工业动力电价两种电价计收电费的办法，设计中必须把不同电价的负荷严格分开，保证分别计费的可能。

2、电力负荷的供电要求。一级负荷应由两个独立电源供电，保证有一个电源持续供电。（1）一级负荷中的特别重要负荷，需要考虑一个电源系统在检修或故障的同时，另一电源系统也发生故障的严重情况，所以除上述两个电源外，还必须增设应急电源。应急电源系统可根据电网的具体条件和负荷本身允许中断供电的时间，采取独立发电机组，电网中的第三路独立电源、蓄电池或其组成的交流不间断电源装置。（2）二级负荷的供电系统应在变压器或线路常见故障时不中断供电或中断供电后能迅速恢复供电。（3）三级负荷对供电无特殊要求，仅保证其正常情况下的用电。

3、电力负荷的计算方法。负荷计算的目的在于尽量准确地求出建筑所需的总负荷和负荷等级、类别，算出各支部的分负荷，以作为向供电部门申请电源和拟定供配电系统、选择设备、电器、导体、计算电压损失、功率损失、电能损失、无功率补偿的依据。（1）在方案设计阶段一般应采用单位指标法；在初步设计及施工图设计阶段一般应采用需要系数法；对于住宅工程，在其设计的各个阶段均可采用单位指标法。（2）用电设备台数较多且各台设备容量相差较小时，宜采用需用系数法。该法一般用于干线和配变电所的电力负荷计算。（3）用电设备台数少且各台设备容量相差较大时，宜采用二项式法。该法一般用于干线和配电（屏）箱的电力负荷计算。为了在设计时便于使用负荷计算的成果，计算一般应以变压器为单位，按一般动力、重要动力、保安动力、一般照明、重要照明、保安照明六部分进行。

三、建筑电气设计中供配电所的设计

供配电所是建筑电气的供电中枢，其设计的主要内容包括以下几方面：

1、供配电所选址。为了节约电能与减少有色金属消耗量，通常应尽可能使高压深入负荷中心。为了保证供电的稳定可靠和操作的简便易行，应该将配变电所设置在电力负荷较为集中的部位。一般都会将其设置在地下一层或者是首层，但是不可以设置在卫生间或者是淋浴间的下方以及经常积水区域的附近，防止漏水或者是周围积水的淹没对其造成损害。但在建筑高度甚高和大容量负荷相当分散的情况下，也可分散布置多处供配电所，其布置方案应经过技术经济比较确定。一般工程中应根据实际情况，最好将供配电所安排在地下一层。

2、根据供配电所供电的负荷性质及其对供电可靠性的要求，进行负荷分级，从而确定所需的独立供电电源个数与供电电压等级，并确定是否设置应急备用发电机组。一般工程系统供配电按三级负荷要求设计，消防设备及部分重要负荷按二级负荷供电。由区域变电站不同母线引两路10kV电源进行供电。由于供电要求不高，所以不必设置应急备用发电机组。

3、进行供配电所负荷计算与无功功率补偿计算，确定无功补偿容量。确定变压器型号、台数、容量。进行主接线方案选择。

4、短路电流计算与开关设备选择。二次回路方案的确定，继电保护的选择与整定计算。操作电源的选择、计量与测试。

四、建筑电气高低压配电系统的设计

1、高压配电系统的设计。高压配电系统设计多采用放射式系统，以增强其供电可靠性与控制的灵活性。对于有多处变压器分散设置的大型建筑电气，高压配电网络也可采用环网结构。主要设计任务：一是确定配电电压与配电网络结构；二是进行配电干线负荷计算；三是选择开关设备并进行短路校验；四是拟定二次回路方案并进行继电保护整定计算；五是选择高压电缆截面、形式并确定配电干线路径与敷设方式。

2、低压配电系统的设计。低压配电系统是建筑电气供配电系统的基本组成部分，无论就其重要性或工程量而言，都有举足轻重的地位。主要设计任务：一是确定低压配电方式与配电网络的结构，主要内容是竖直配电干线与水平配电干线的个数、位置与走向；二是进行分干线与干线的负荷计算，选择开关设备及导线、电缆、封闭式母线的截面与形式；三是选择保护装置，进行保护整定计算并保证其级间的选择性配合，以防止穿越性跳闸；四是确定线路敷设方式，进行电气竖井与配电小间的设计；五是进行低压无功补偿容量的计算以及补偿方式与调节方式的选择，功率因数按规定应补偿到0.9-0.95。无功补偿都采用集中补偿方式。为降低变压器容量，多集中装设在低压侧，与配电屏放在一起，但必须采用干式移相电容器；六是按需配置电气测量与电能计量装置；七是进行保护接地、重复接地系统的设计；八是节能设计，节能降耗已经成为了现代社会发展的主要潮流，在建筑的配电设计方面，更要体现出节约用电的设计理念，这对国民经济的发展有重要的影响。在对建筑电气进行配电设计时，在考虑到供电稳定可靠的前提下，要最大程度的降低能源的损耗，采用经济合理的方式进行配电设计，实现节能的思想理念。

结束语

建筑电气供配电系统设计过程中，应当同时注意其经济性与技术性，以保证建筑供电的整体可靠性与安全性为目的，并为建筑中各设备、线路的安装、配置与运行提供一定的途径，确保供配电系统能够满足建筑中的各用电设备的用电需求。

参考文献：

[1]李炳华等.民用建筑中供配电系统若干问题的再思考[J].建筑电气，2010（07）

[2]王新宇.浅谈高层建筑供配电系统的设计[J].山西建筑，2009（10）

[3]陈_.浅谈建筑供配电设计[J].民营科技，2011（06）

电源设计需求篇7

【关键词】节能设计；节能原则；技术探讨；方法

最近几年，节约能源，保护环境，已成为每位公民的责任和义务，也是全世界所关注的重要课题。电气节能为建筑节能的组成部分，近年来由于国民经济高速发展.对电力需求快速增长，由于发电装机容量和电网供电能力不足，全国大部分地区出现了不同程度的拉闸限电现象。由于我国节能的潜力巨大，因此把电能节约与电能开发并举，并把电能节约放在首位。由此可见电气节能的重要性，电气节能设计已成为电气设计重要内容。

节能工作关系到技术进步和缓解能需矛盾，是支持国民经济迅速发展的重要一环。社会、经济的发展加剧了能源需求与供应之间的矛盾，能源使用中的严重浪费现象已经引起了广泛关注。建筑电气设计在未来的节能建筑设计中具有非常重要的地位，在设计中依据建造需求，除了满足实际应用需要之外，还要创新思路，综合设计性能、效果，在技术上、经济上实现高效节约、节能，多利用节能设备，以达到构建节约型社会的目的。本文以建筑电气设计中节能技术的设计与应用为主要研究对象，探讨如何更好的达到节能的目的。

一、建筑电气设计的节能原则

建筑电气设计在考虑节能设计时，至少要满足三个原则：符合建筑物构造，满足其功能；实际经济效益好；能够切实节省能源的消耗。实际设计中，要先找出那些地方的能源消耗是得不偿失的，是无谓的，然后根据需求，进行设计，比如减少传输电路上的能量损耗，再比如更换节能光源节省能源等，通过合理的措施改造去实现建筑电气设计中的全面节能。

二、建筑电气中的节能技术探讨

对于建筑电气设计中节能技术的研究，我们将从三个方面进行分析：

1变压器节能设计

变压器的节能设计既要满足其技术运行条件，又要保证运行中的安全可靠性，在考虑其运行条件和运行需求的前提下，将成本和能耗控制到最低。因此，在设计中应该尽量选用以低能耗材质为主的高效节能变压器，在考虑台数、容量等数据时，要注意保持变压器的负荷率在最佳数值状态70%一85%左右。当变压器容量和负荷率根据建筑电气设计需求保持在平稳状态时，可以尽量减少其台数，考虑使用大容量的变压器，这样以来，损耗能够大大降低，提升能源利用率，也减少能耗带来的经济损失。季节性负荷较大或冲击性负荷严重影响电能质量时，设专用变压器，以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器，实现经济运行，减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。比如空调负荷较大时可以使用单独的变压器作为空调变压器，这样空调的季节性使用特征就能够充分发挥，也利于减少能耗，提升使用效益。

2.配电系统节能设计

配电系统的节能设计是建筑电气设计中的重要环节。配线系统的设计要根据建筑布局、系统分配要求、用电设备分布等情况来规划，考虑供电半径，减少电能损耗，合理设置机房及竖井，尤其是变配电所及供配电设备应尽量靠近负荷中心，缩短配电半径，减少线路中的损耗情况，同时还要多方兼顾电源进出线的走线情况。配电系统节能设计配电系统应从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点、系统规模和发展规划以及当地供电条件，选择合理供电电压和供电方式，合理设计配电系统，做到系统经济合理，简单明确，减少电能损失，并便于维护和管理。

3.降低线路损耗

电力传输中的线路损耗是造成能源浪费的主要方式之一。当电流从线路中通过时，就会产生功率损耗，这种损耗与线路材质参数和负荷密切相关。线路损耗的降低可以通过多种方式来解决，比如提升电网的功率因数，选择更好的材质、减少线路中的电阻、减少电网的无功功率等都能降低损耗。一般来说，常用的方法主要有以下几种：①选择合适的线路路径。减少线路跨越长度是减少损耗的最直接手段之一，这需要对建筑电气的线路设计有很充分的认识，对于走线情况极为熟悉，如此才能设计出合理的线路，同时还不影响后续的操作。②增大线路截面，利用季节协调线路负荷。导线截面可以在满足载流量、热稳定及保护需求的前提下，再加大一级，这样能够有效降低线路损耗。季节性供电线路一般是空调使用线路或者供暖使用线路，可以对这些线路进行改造，将其作为日常使用电路，在春秋两季不供暖不使用空调时，这样就能减少线路和电阻。

4.提升功率因数

提升系统功率因数是降低线路损耗的一种有效手段。系统中用电设备的有功损耗可以从两个方面进行处理解决：①提升设备自然功率因数，减少超前无功的需求。这条措施主要是通过采用功率因数较高的等容量同步电动机来取代原本的异步电动机，或者只要经济效益划算，两种电动机同步化运行也是一种有效手段。②安装无功补偿装置。想要减少线路上的无功传输，可以使用就地补偿，在民用建筑中，很多容量大且平稳的负荷所采用的就是这种方式，用以达到节能降耗的目的。至于容量较小或断续负载使用变压器低压侧进行集中补偿。在使用补偿装置时，要注意避免发生过补偿现象，否则反而会导致节能效果降低，造成另外一种能源浪费。

5.节能照明的设计

节能照明是节能设计中应用最广也最普遍的一种技术。这种节能设计的前提是保证有足够的照明数量和质量，减少传统照明中产生的热损耗与电损耗，最大限度的利用自然光源和合理光源。一般来说，这种设计理念里，主要是根据设计场所的需求，利用建筑内外的自然光进行设计，广泛使用一些低能耗的灯具，通过改进灯具的控制方式等手段做到节能降耗。节能照明的设计，应该与绿色照明理念相结合，除了保证照明效果之外，还要考虑到人们在照明环境中的心理舒适度、光源感应以及工作生活质量，在保护使用者身心的基础上达到节能降耗、保护环境的目的。因此，节能照明工程的设计人员要与相关建筑人员加强沟通与配合，充分利用现有技术、现有资源实现最大程度的节能设计改造，方便使用者的生活，也实现经济效益与使用效益的双赢。

建筑电气设计中，节能技术使用的前景非常广阔，实际应用意义也很强。在建筑电气建设不断向自动化、信息化发展的过程中，加强对节能技术的研究，有利于扩大建筑电气的业务范围，降低消耗成本，能够实现经济效益和社会效益上的双赢，对于构建资源节约型社会，促进经济发展具有重要意义。

参考文献：

[1]朱育才.电力建设项目与技术管理工作指南[M].北京：中国水利水电出版社，2005.

[2]中国建筑设计研究院机电院.智能建筑电气技术（精选）[M].北京：中国电力出版社，2005.

电源设计需求篇8

【关键词】电气节能设计；工程；应用

现阶段，能源的消耗量大幅度增加，工程浪费现象十分严重，因此，在工程中采用电气节能设计能够有效改善这种浪费现象，提高能源的利用率。而且，在电气技术快速发展的时期，电气节能已经成为社会所需要的指标，采用电气节能设计技术，不仅能够提升电力系统的承载量，还能够节约资源，提高人们的生活水平，因此，在工程当中应用电气节能设计，已成为重要任务。

一、工程中电气节能设计概述

目前，我国的部分工程没有把电气节能放在重要位置，造成了能源的巨大浪费。工程中还未做到电气节能，导致多数工程的电气节能设计不规范或未把电气节能考虑到工程当中，许多的工程因为不合理的负荷计算或用不全的电数据，选择过大的变压器、选择不当的照明光源等因素，造成巨大的能源损失[1]。因此，在工程中应该将电气节能设计放入其中，综合考虑供配电系统的节能，供水系统的节能，电气照明的节能等相关因素，逐渐加强在工程当中的电气节能设计。

在工程中进行电气节能设计时需要考虑三个方面的应用原则，一是电气节能设计的应用需要符合工程的原有基本功能条件，不能够影响工程区域的其他功能；二是电气节能设计的应用需要在经济效益控制的范围内，不能额外增加工程费用，超出原有成本；三是电气节能设计应做到降低能耗，不将能源用在不合适的地方。结合现阶段中国工程现状，电气节能设计的应用需要符合功能条件、经济需求、设计合理的原则。

二、电气节能设计在工程中的应用

现阶段，在工程中应用电气节能设计已经成为普遍现象，工程中的各方面都涉及到电气节能技术的实施，因此，在工程设计当中，对电气节能的考虑应该放在重要位置。

（一）供配电系统设计过程中的节能

在进行电气节能设计时，需要考虑电路的负荷分布，各类设备的用电功率等特点，从而设计合理安全的供配电系统[2]。其中包括减小电路中的能源损耗，降低变压器有功功率的损耗，避免谐波污染这些方面。以机场为例，现代机场电气设计需要根据机场主要的能源消耗进行设计，以此减少机场建筑中供配电系统的能源消耗，这样合理的对配电系统进行设计，能够保障用电设施的安全可靠，在电气节能方面起到积极的作用。

首先，机场供配电系统通过对机场用电负荷进行计算，能够确定最适合的变压器规模，从而保护电器，促使供电系统在经济、可靠的条件下运行。其次，机场供配电系统通过对高峰小时的客人容量进行统计，能够根据客流量的多少确定机场航站楼规模，以此设立变电站，小型机场航站楼通常在5000m2 以下，大型机场航站楼在几万到几十万m2，根据不同规模设置不同变电站，能够缩短路线长度，减少线路的损耗。最后，机场供配电系统通过对配电变压器进行无功补偿，能够减少电能损耗，保证设备正常运行。

（二）供水系统设计过程中的节能

随着人们对供水系统和供水质量的要求越来越高，保持供水压力的恒定成为人们的关注点，因此在供水系统的设计过程中的节能理念需要符合这一要求[3]。传统的供水机水泵在日常工作中运行费用过高，能耗消耗过大，成为影响工程耗能的重要因素，因此。变频调速技术因为具有稳定可靠的控制功能以及节能效果，在水泵、风机等供水设备中应用广泛。

在工程中，利用自动控制技术与变频技术，不仅能够实现节能效果，提高供水建筑的效率，还能够保障供水系统的可靠安全性，同时利于对供水系统进行集中监控和管理。在机场供水系统中，变频调速恒压供水系统是由一套电气控制台、两台37KW的水泵，一台液压变送器、压力变送器、变频器、显示仪表及器件组成的闭环系统。借助电气自动控制设计，能够实现调压站和中心调控室的自动恒压供水，不仅能够减少了工频运行时出现的跳闸等故障，而且能够保证了水泵的循环工作，从而延长其使用寿命，有效提高了供水工作的效率。

（三）照明系统设计过程中的节能

在工程应用中，照明灯的用电最为常见，需要在满足显色指数、照度、色温等条件下，进行节能设计[4-5]。采用的方法有自然采光，选择高效的光源，照明控制设置等。在机场能耗当中，照明设备的耗能量在整个建筑用电占据较大的比重，因此，应该在照明系统设计过程中采用合理的节能措施。机场照明系统的设计需要在实现照明基础条件下，大量的开发自然光线，减少光能的消耗损失。因为机场是大型建筑，照明灯的需求量较大，能耗较高，需要进行维护和管理的工作量也相应加大，所以选择智能照明系统进行控制。

照明系统设计在节能过程中，可以通过采取集中控制、自动控制或分区控制等措施，提高灯具的使用效率。在达到照明灯最低安装的高度前提下， 需要尽量降低照明灯安装的高度。对于大范围区域， 如候机厅、到达厅和出发大厅等， 则要在高处使用普通照明方式。对于照明高度有要求的地点，可用局部照明的方式补充照度。夜间助航时，采用分区控制的方式进行照明，出现夜间飞机抵达的情形，打开抵达大厅及提取行李大厅的照明灯，夜间无航班时只开启基本的照明灯。照明系统在设计回路时应尽量分成小区域，避免大范围照明灯开启，根据机场的各个环境设置控制方式，能够缩减开启时间，减少开启的照明灯的数量，达到电气节能的效果。

三、结束语

随着工程项目建设工作的大量开展，电气节能设计也逐渐显示出重要作用，其不仅保证了工程设备功能的基本需求，而且能够减少耗能，促进经济技术的发展。在节能电气的设计过程中，始终坚持符合功能条件、经济需求、设计合理的原则，尽最大能力减少能源的消耗量，保证在工程设计当中电气节能能够实现安全可靠。为使电气节能设计在工程运用中更有效，还应该加强运行管理的力度，保证节能设备的有效运行，因此要实现各项工程的节能减排，需要将节能设计应用到更多细致的方面，才能实现资源的可持续利用。

【参考文献】

[1]黄如龙.对工程供配电系统节能设计的探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2012，23（22）：122-123.

[2]江雪凤.电气节能设计在现代建筑中的应用[J].科技传播，2012，3（1）：14-16.

[3]周渤寅，张永明，邵方等.基于市政管网余压的建筑供水节能实验研究[J]. 节能技术，2013，31（1）：6-9.

[4]吕超峰，古俊茹.建筑照明电气节能设计初探[J].通讯世界，2013，28（16）：56-57.