王樂(lè)樂(lè)

（吉林省林業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院）

1 工程概況

北京某中央大廈主要由智能化超A辦公樓、五星級(jí)酒店、精品寫(xiě)字樓、觀光體驗(yàn)和超高檔購(gòu)物中心組成。塔的總高度（包括裝飾塔冠）為430m，總建筑面積75200m2，容積率為10.32，建筑密度33.69，綠地41個(gè)，地下停車(chē)位1967個(gè)，預(yù)計(jì)造價(jià)15億元；計(jì)劃在2012年完成地下部分；該結(jié)構(gòu)在2015年被封頂并部分運(yùn)行，并在2017年完成并投入使用。

2 供電系統(tǒng)節(jié)能方案分析

本工程采用三臺(tái)節(jié)能干式35kV變壓器的負(fù)荷率分別為68%和61%。當(dāng)任何一個(gè)變壓器失效時(shí)，其他兩個(gè)變壓器可以平均分擔(dān)負(fù)載，最大負(fù)載比為99。當(dāng)供配電系統(tǒng)引入電源電壓等級(jí)為35kV時(shí)，從市政電網(wǎng)中吸引三條35kV特種線路，當(dāng)電源斷開(kāi)時(shí)，其他兩個(gè)電源不應(yīng)同時(shí)損壞。三通35kV電源被引入35K綜合變電站一樓和二樓，由三個(gè)35kV主變壓器降到10kV變壓器，并從10kV建筑物的豎直管井送至地上各設(shè)備層，即第一層，地下室、第二地下室和第三號(hào)地下10kV變電站。每個(gè)10kV變電站的電壓由10kV降低到0.4kV，內(nèi)部分配電壓為10/0.4/0.23kV。10kV變壓器各層的平均負(fù)荷率約為50%。當(dāng)一組變壓器中的任何一個(gè)發(fā)生故障而不能工作時(shí)，另一組變壓器可以承受其全部第一、第二和部分第三類(lèi)負(fù)載。本項(xiàng)目為一級(jí)負(fù)荷的特殊重要負(fù)荷提供第三電源，四臺(tái)10kV柴油發(fā)電機(jī)組集中于一樓一層，為大樓應(yīng)急電源提供10kV的電源電壓。在每個(gè)區(qū)域的10kV配電室的高壓母線列中引入高壓應(yīng)急電源，然后通過(guò)高壓電纜到變壓器到應(yīng)急終端設(shè)備。應(yīng)急發(fā)電機(jī)安裝在第一座地下室應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)房?jī)?nèi)。儲(chǔ)油室設(shè)在機(jī)艙內(nèi)?？偞鎯?chǔ)容量不超過(guò)2h，而室外儲(chǔ)油罐可連續(xù)12～24h滿足發(fā)電機(jī)滿負(fù)荷。當(dāng)正常電源電壓不穩(wěn)定，不到70%的正常電源達(dá)到10～30s（可調(diào)）時(shí)，啟動(dòng)應(yīng)急發(fā)電機(jī)并投入運(yùn)行。各設(shè)備層10kV變壓器的平均負(fù)載率為50%左右，當(dāng)一組變壓器中的任何一臺(tái)變壓器發(fā)生故障而無(wú)法運(yùn)行時(shí)，另一臺(tái)變壓器可以承擔(dān)其所有一級(jí)，二級(jí)以及部分三級(jí)負(fù)荷。

3 變頻器節(jié)能方案分析

本工程使用的泵、風(fēng)機(jī)、電梯等機(jī)電設(shè)備均采用變頻調(diào)速，達(dá)到了節(jié)能的目的。以污水源機(jī)房為例，污水源機(jī)房中的設(shè)備表如表1：通過(guò)變頻器將該子項(xiàng)目的使用與不使用變頻器的節(jié)能對(duì)進(jìn)行比較。

表1 變頻器使用前后對(duì)比

從該項(xiàng)目可以看出，逆變器的使用可以節(jié)省相當(dāng)大的電力，通過(guò)工程實(shí)測(cè)，該變頻器可單獨(dú)用于電機(jī)中，與受控電氣設(shè)備越接近，節(jié)能效果越好。

4 電力電纜在工程中的應(yīng)用方案

本項(xiàng)目中主干電纜選用YJHLV鋁合金電力電纜，該類(lèi)電纜主要材料為鋁，同時(shí)采用多種元件，使電纜工藝和穩(wěn)定性更強(qiáng)，提高了其防腐性能。允許電纜在長(zhǎng)時(shí)間、高負(fù)載、惡劣環(huán)境中繼續(xù)工作。在使用鋁合金電纜時(shí)，應(yīng)盡量擴(kuò)大電纜的金屬材料的橫截面，只有將電纜的截面擴(kuò)大到原來(lái)的1.5倍，才能使電纜的各種參數(shù)與銅纜基本相同，但鋁纜的成本比銅纜低2～30%，所以在擴(kuò)大截面積時(shí)可以節(jié)省大量資金。鋁合金電纜安裝也非常方便。由于鋁合金電纜重量輕，在施工中可以節(jié)省大量人力。將鋁合金電纜與銅電纜進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，由于電纜價(jià)格的及時(shí)性和區(qū)域性，制造商會(huì)根據(jù)不同客戶的產(chǎn)品需求價(jià)格產(chǎn)生相應(yīng)的波動(dòng)。因此，本工程鋁合金電纜和銅電纜的價(jià)格比較僅限于2013年6月施工的價(jià)格比較，表2僅涉及A部分一樓電纜項(xiàng)目。

表2 建筑設(shè)計(jì)中部分銅電纜與鋁合金電纜價(jià)格對(duì)比表

從表2可以看出，僅用于項(xiàng)目的一個(gè)子項(xiàng)目的電纜量是非常大的。銅纜成本高達(dá)50萬(wàn)元，使用鋁合金纜線可節(jié)省13萬(wàn)多元，節(jié)省20%左右。該項(xiàng)目建設(shè)面積近30萬(wàn)m2，需要投資的電纜數(shù)量很大，引進(jìn)鋁電纜帶來(lái)的資金節(jié)約將十分明顯。

5 結(jié)束語(yǔ)

總之，建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)潛力很大，廣大電氣設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中應(yīng)精心考慮，從安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性及節(jié)能性等方面進(jìn)行綜合分析，利用現(xiàn)在電氣優(yōu)化利用節(jié)能材料，合理布置線路和利用節(jié)能電氣設(shè)備及材料，達(dá)到減少支出和資源總量的消耗，真正把節(jié)能理念落到實(shí)處，促進(jìn)資源節(jié)約型社會(huì)的更好建立，為保護(hù)環(huán)境和促進(jìn)社會(huì)的持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。