节能环保电气新技术在现代化大型建筑中的应用

2010-06-27天津滨海快速交通发展有限公司

电气技术与经济 2010年1期

■ 天津滨海快速交通发展有限公司李烈

天津建工集团设计有限公司王立安

0 引言

泰达市民广场项目是目前天津市单体建筑面积最大的建筑,它的建成将成为开发区的又一个新的地标。将是人们休闲、娱乐、购物、旅游度假的一个最佳目的地。该建筑是一个金字塔形建筑,底层单层建筑面积达4万平方米,根据建筑平面面积大楼层不高的特点,工程在地下层设三座10 kV变电站,总供电容量16 000 kVA,采用10 kV供电,分别负责六层商业、四星级酒店及制冷机房供电,每个变电站均设置在其所带负荷的中心,这样使低压供电距离最短,可大大节省有色金属的耗用量及电能的损耗,做到供电最经济。

为了节能和环保,工程采用了许多电气新技术。如新型变压器、EPS应急系统、智能照明,为了防火选用矿物绝缘电缆。

1 特点

1.1 EPS应急系统

采用的EPS系统,电池集中设置,并且设有自检系统,随时监测着电池的性能,并与楼控系统联网,使一人值班即可了解全楼的EPS的工作状态,并且EPS在平时处于冷备用状态,大大节省了电池的自耗,延长电池的寿命,节省工程的投资。

1.2 智能照明

公共照明系统采用BUS照明控制系统控制,根据照明的不同要求,设置不同的照明场景模式,由楼宇系统集中控制,以达到节能要求。

1.3 矿物绝缘电缆

工程消防干线均采用矿物绝缘电缆,保证火灾情况下,消防供电线路的可靠。矿物绝缘电缆是由无机材料制成,它不会放出任何烟雾和有害气体,防止对人员的伤害。矿物绝缘电缆在火灾时,可保证3小时以上的持续供电时间,远远大于国家规范的要求。

1.4 变压器

选用8台新型美国杜邦NOMEX绝缘系统干式变压器,每台容量2 000 kVA,变压器最大的特点是体积小,运行可靠,电损低,不助燃,自息,无毒等,因此可以做到安全可靠,节能,环保的要求。供电电源从公共电网引来两路满足一级负荷要求的10 kV电源,作为主电源,另设两台1 000 kW的英国威尔逊柴油发电机组作为备用电源,保证一级负荷供电的可靠性,同时应急照明采用EPS组作为不间断电池组,保证应急及疏散照明供电的不间断性。

2 应用

2.1 EPS应急系统

EPS应急系统近年来得到迅速的发展,以被公安部国家消防检测中心认可作为应急灯集中供电的专用应急电源“EPS (Emergency Power Supp ly)”。与原始的二路自切供电、油机等备用电源应急供电方式相比,采用蓄电池储能、通过电力电子变流技术取得交流电源的静止逆变式应急电源系统,它具有许多独特的优势和极为广泛的实用性,是一种真正的有效的末端切换装置。

因该工程,单层面积很大,使用传统的灯具自带应急电池系统的供电方式的最大的缺点是运行维护难度很大,随着使用年限的增加,电池的损耗,无法检测到每个应急灯具的好坏,当一旦事故发生,应急灯具起不到其应有的作用,将酿成重大的灾难,而集中EPS系统,电池集中设置,并且设有自检系统,随时监测着电池的性能,并与楼控系统联网,使一人值班即可了解全楼的EPS的工作状态,并且EPS在平时处于冷备用状态,大大节省了电池的自耗,延长电池的寿命,节省工程的投资。

2.2 智能照明系统

随着照明节能要求的提高,大型公共建筑的公共照明的控制问题已成为节能要求的一大障碍,传统的由每个配电箱就地的人为控制已经远远不能满足现代大型建筑的节能要求,故该建筑设计引入了BUS照明控制系统,可以使该建筑的公共照明根据不同时间、不同场合、不同要求等设置成各式各样的不同照明场景,由控制室计算机系统轻松完成,使大厦的照明节能达到最大化。方便大厦工作人员的管理,满足照明的节能要求,降低使用及维护费用。

BUS系统的优点是只需一条BUS总线就可以实现智能控制,布线安装非常灵活,可以和强电同槽和共管,开关模块和调光模块等智能元器件可以安装在各区域的强电配电箱中,并且采用35毫米标准DIN导轨安装方式,外形尺寸为标准模数化,无须额外增加特殊箱体和管槽。现场就地控制只需一根BUS总线连接现场智能面板,就可以实现现场照明回路的分组、间隔、全开关等多种形式的控制。

2.3 矿物绝缘电缆

据统计, 1997年我国电气火灾发生次数占火灾总次数的2615% ,造成的损失为总损失的4319%。1998年相应比例为2715%和3713%,电气火灾的发生次数以及所造成的损失均属各类火灾之首。据分析,其中由线路引发的占电气火灾的一半之多,所以合理地选择电缆是避免电气火灾或即使发生火灾也能可靠保证消防设备供电的连续性,进而尽早灭火,减少损失的重要环节。矿物绝缘电缆是由铜和氧化镁制成。铜的熔点为1 083℃,氧化镁的熔点是2800℃。所以在其度不超过1000℃时,电缆结构不会出现问题。因此在绝大部分场所是不会因熔化或燃烧而解体的,更不会传播火种。矿物绝缘电缆是由无机材料制成,它不会放出任何烟雾和有害气体,而相比之下,传统的电缆(包括阻燃、低烟低卤、低烟无卤和其相应的耐火电缆)在着火、被火烧或长期过载绝缘受损时烟雾和有害气体都会存在。聚氯乙烯绝缘电缆的烟雾中有大量的CO、CO2 和氯化物,其它电缆的烟雾中还会含有溴化物、氟化物和硫化氢,这些物质对人的危害是很大的。

根据美国海军工程标准NES713 提供数据,一些有害气体很少量就会造成人体的极大伤害。含氯化物的电缆燃烧时产生HCL 气体会使弱电系统损坏。矿物绝缘电缆在火灾时,可保证3小时以上的持续供电时间,远远大于国家规范的要求。基于以上特点,为避免火灾时因电缆故障造成火灾的蔓延,该工程在消防供电上全部采用矿物绝缘电缆供电,即使在火灾情况下,也不会使消防线路损坏,达到消防供电的最大可靠。

214 新型变压器

该工程设计没有选择传统的干式变压器,而是大胆的选用了刚刚进入中国市场不久的以其安全、可靠、环保的优越性填补″国内空白″的变压器新品SG10型美国杜邦先进的NOMEX绝缘系统干式变压器。

SG10型敞开式干式变压器不仅成功地采用了美国杜邦先进的NOMEX绝缘系统,而且高低压线圈采用了美国UL认证过的无溶剂漆并经过VPI真空压力设备多次浸渍,多次烘焙固化。它的高压线圈采用具有加强绝缘的连续式线圈结构,低压线圈采用带有纵向气道螺旋式线圈结构,巧妙地解决了长期困扰变压器领域的散热难问题。更为难能可贵的是,此产品的绝缘材料阻燃、无毒、寿命期后易分解可回收,满足了环保的要求。先进的技术和巧妙的设计还大大浓缩了产品的体量,使产品具有体积小、重量轻、损耗小、噪音低的优点。该变压器将成为大厦供电系统的一个强有力组成部分,名副其实的成为供电系统的心脏。