淺析醫(yī)院電制冷冷水機組選型及供電方式
醫(yī)院建筑中的空調設備用電量很大,設備的供電方式包括10kV直接供電、AC380V供電。不同的供電方式對設備的要求不一樣,投資也不相同。下面通過某醫(yī)院項目實例,對兩種供電方式進行比較分析。
一、電制冷空調冷水機組方案某綜合醫(yī)院建筑面積約250000㎡,是集醫(yī)技、門急診、病房和醫(yī)療主街為主要使用功能的綜合性建筑??照{冷負荷約為260000kW.根據(jù)建筑的規(guī)模及用途,常規(guī)的電制冷空調冷水機組方案有兩種形式,如表1所示。
三、兩種供電方案的技術特點比較
(一)電網(wǎng)穩(wěn)定件
方案一:由于有變壓器存在,故不會對電網(wǎng)產生干擾。
方案二:平行電壓直接沖擊電網(wǎng),其危險性極大;冷水機組電機運轉時,會產生磁場,由于機組直接連接在電網(wǎng)上,會對電網(wǎng)產生直接干擾,即諧波干擾,從而影響供電質量,影響工作區(qū)電腦及電梯控制等電子投備
(二)安全性方案一:對于低壓機組來說不存在髙壓帶來的危險性。方案二:機房比較潮濕,對于幵啟式電機來說,電機繞組暴露在潮濕的空氣中會使絕緣層的材料發(fā)生變形或腐化,高電壓容易擊穿絕緣層,這將給操作人員帶來極大的安全隱患;10kV電壓遠遠高于380V,周圍磁場強度大,吸附力強,同時產生電暈,極易導致觸電;當10kV乂的高壓機組故障接地時,將會對電機產生極大的危害;民用公共建筑人流密度大,采用髙壓供電,如無嚴格防范措施易發(fā)生安全事故
(三)冷水機組電機的可靠性方案一:低壓機組啟動電壓對電機絕緣層的沖擊較小,電機使用壽命長。方案二:10kV冷水機組中所用的電機通常是用在工業(yè)上的,因為工業(yè)制冷帶有持續(xù)性,冷水機組運行負荷穩(wěn)定,對電機的啟停次數(shù)要求不髙;民用制冷根據(jù)建筑所需負荷的變化而頻繁啟停,啟動電壓對電機絕緣層的沖擊次數(shù)比工業(yè)制冷髙幾十倍、上百倍,髙壓電機的壽命相對較短;價格較高的髙壓觸點(銀觸點)幵關等電器元件也會因為啟動頻繁而加速損壞。
(四)運行管理方案一:對操作人員的要求相對較低,無需持髙壓操作證的高級電工,運行時配備低壓設備管理人員即可。方案二:10kV高壓運行管理對操作人員的要求很高,只有持有高壓操作證的高級電工方可操作。因此使用:10kV高壓設備,需要配備兩組人員分別管理高壓和低壓設備,增加了管理的難度及費用。
(五)零配件及維修費用方案一:對于380V的冷水機組來說,380V/950A的交流接觸繼電器價格僅為1萬元;低壓380V機組備品備件及零部件的采購相對容易。
方案二:10kV冷水機組零配件費用是低壓機組的9倍或更多,10kV/50A的真空接觸器則需要12萬元,因此,對于使用25?30年的10kV冷水機組,維護費用將是一筆非常大的幵支;在市場上,高壓10kV機組的備品備件及零部件的采購也比低壓380V機組的困難。
(六)供電系統(tǒng)投資方案一:對于低壓供電,變壓器的容量要求為1.72 ̄3.33倍電機額定功率,對于常用的380V啟動柜,使用常用部件就可以滿足電機的啟動要求。方案二:相比低壓機組,高壓啟動省掉了髙—低壓電壓器的配置,但是高壓機組如采用直接啟動,要求上層變壓器容量為3.33倍的電機額定功率以上,對上層變壓器容量要求高;由于高壓啟動機組使用的是髙壓電源,需采用耐高壓元器件,電器等級要求嚴格,防電弧、耐擊穿性能等要求等級高,造價明顯高于380V電柜。
(七)優(yōu)點方案一:有變壓器的存在,不會對工作區(qū)電子設備產生干擾;故障接地時對電機無危害;因為是標準電壓,故只需要進行常規(guī)管理,不易產生安全事故,方案二:在機組啟動時,啟動電流小,對電網(wǎng)的沖擊較小;在機組運行時,運行電流小,會節(jié)省—定的電能;省去10kV/380V變壓器及變壓器的損耗;和380V供電電源相比,省去了變壓器380V側隔離開關、進出線柜、變壓器室的安裝及材料以及變壓器室的土建費用;大幅度降低啟動和運行電流,降低用電設備和電纜的規(guī)格,減少線路的壓降和損失。
(八)缺點方案一:啟動電流較高壓啟動機組大,對電網(wǎng)的沖擊較大。方案二:使用電源的申請手續(xù)繁瑣;安全注低,比較危險;管理費用髙,需要專門持高壓電器操作證書的人員管理;后期的維護費用高,備品備件在市場上不易采購,且費用高。
六、關于高、低壓變頻機組因變頻機組造價增加20%-30%(高壓機組價格比低壓機組增加更多),考慮到整體造價的限制,因此設計時沒有選用變頻離心機。當前機組的配比既可滿足目前負荷的調節(jié),運行時又非常節(jié)能。如果資金充裕,也可采用一臺f氏壓麵離心機組;如果采用變頻離心機,造價太高,沒有必要,不建議采用高壓變頻離心機,因為采用低壓變頻離心機的安全性、初投資及運行管理費用都有優(yōu)勢。
七、結束語根據(jù)以上分析,鑒于當?shù)厍闆r,如果使用10kV供電(需要當?shù)毓╇姴块T同意),適合采用變頻控制,不過不建議使用高壓變頻機組;如果采用低壓供電,在資金充足的情況下,可適當采用變頻低壓機組。低壓機組運行安全可靠,初投資及運行管理費用較低,負荷調節(jié)性能高;機組大小配比合理,使離心機遠離喘振點,適應全年負荷運行的要求;同時,冷卻塔布置更適合目前場地,并完全滿足冷卻塔散熱對場地距離的要求。
本文來源:愛學術