小議供配電的電氣節(jié)能設(shè)計

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摘要：新時期下，經(jīng)濟飛速發(fā)展的今天，人們節(jié)能意識越來越強烈，供配電系統(tǒng)是建筑電氣系統(tǒng)的重要組成部分，在建筑能耗中供配電系統(tǒng)占據(jù)著重要部分。尤其是體現(xiàn)在建筑電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計方面，其不僅減小了能源的消耗，同時為工程的質(zhì)量提供一定的保障，所以需要引起我們的重視，對此本文將重點探討如何進行建筑電氣供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計。

關(guān)鍵詞：建筑電氣；供配電系統(tǒng)；節(jié)能設(shè)計

眾所周知，當前我國社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展也給國家的能源資源提出了更高的挑戰(zhàn)，資源的緊缺問題越來越突顯出來，社會一定要加強節(jié)約意思，堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的基本國策，創(chuàng)建綠色環(huán)保理念，繼續(xù)執(zhí)行節(jié)能減排策略。電能作為能量消耗的主要形式，更應(yīng)該得到廣泛的關(guān)注，在人們對節(jié)能建設(shè)的重視程度越來越高的背景下今后應(yīng)該加強這方面的研究，對供配電系統(tǒng)進行科學設(shè)計。這是可持續(xù)發(fā)展的必然要求，今后要高度重視這方面。

1、供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計所需要堅持的原則

一般而言，供配電系統(tǒng)要想實現(xiàn)科學地節(jié)能設(shè)計就必須要堅持科學的原則。在實際工作過程中設(shè)計人員必須要根據(jù)現(xiàn)場的實際環(huán)境來進行科學的節(jié)能設(shè)計。在今后節(jié)能設(shè)計過程中應(yīng)該堅持以下原則：

一是經(jīng)濟效益原則。在實際工作過程中設(shè)計人員要綜合考慮實際經(jīng)濟效益，要盡量減少供配電系統(tǒng)運行期間的維修費。在實際設(shè)計過程中應(yīng)該從長遠利益出發(fā)，通過科學設(shè)計要能夠?qū)崿F(xiàn)增加的投資費用同節(jié)約出來的費用，兩者能夠互相抵扣。二是要滿足建筑物的電氣功能。建筑物對供配電系統(tǒng)是具有硬性要求的。在實際設(shè)計過程中應(yīng)該在滿足硬性要求的基礎(chǔ)上來進行科學的節(jié)能設(shè)計。對于照明系統(tǒng)則是要滿足色彩、顯色度數(shù)以及照度的要求。對于電梯系統(tǒng)則要保證電梯能夠處于暢通無阻的運輸通道；對于通風空調(diào)系統(tǒng)則是要要求其能夠提供舒適的溫度以及恰當?shù)男嘛L量。三是要全面考慮。供配電節(jié)能設(shè)計是一項長遠工作。在實際節(jié)能設(shè)計過程中應(yīng)該從材料、技術(shù)、經(jīng)濟以及人員素質(zhì)等方面來進行科學全面地考察。只有這樣才能真正適應(yīng)時代發(fā)展的要求。今后應(yīng)該高度重視這方面的工作，加強這方面的研究。

2、配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計

建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計是一個系統(tǒng)工程，在實際設(shè)計過程中必須要從工程實際結(jié)合工程設(shè)計規(guī)范來進行科學高效地設(shè)計。在實際工作過程中可以從變壓器設(shè)計、照明系統(tǒng)、供配電線路、動力系統(tǒng)等方面來采取針對性措施。

（1）變壓器設(shè)計。在進行變壓器設(shè)計之前工程人員首先是要根據(jù)建筑物電氣系統(tǒng)總用電量需求來進行科學合理地選擇供配電電壓等級。如果建筑電氣系統(tǒng)總用電量在250kw以上的時候則在設(shè)計過程中要采用10kv線路來進行供電。配電變壓器的設(shè)計工程人員首先是需要準確統(tǒng)計樓宇電氣系統(tǒng)負荷，而后根據(jù)該復合來確定配電變壓器的供電電壓、供電容量和變配電所基址等。在實際設(shè)計過程中盡量要使得電力負荷曲線能夠保持平坦，能夠具有較高的三相平衡度。在實際設(shè)計過程中還應(yīng)該盡量減少閑置電氣設(shè)備和閑置配電容量。

設(shè)計過程中首先是要慎重選擇節(jié)能型變壓器。節(jié)能型變壓器類型的選擇對于建筑節(jié)能極為重要。在選擇過程中設(shè)計人員應(yīng)該優(yōu)選鐵心材料，這主要是因為采用鐵心材料能夠用有效降低變壓器的空載損耗。非晶合金鐵心變壓器就是當前最為典型的節(jié)能型變壓器。該變壓器的主要材料就是鐵心材料。

在實際選擇過程中還需要合理選擇配電變壓器的容量以及臺數(shù)。對于配電變壓器的容量及臺數(shù)需要從投資費用和損耗這兩個角度來進行考慮。在容量設(shè)計過程中應(yīng)該預(yù)留適當?shù)娜萘?。通常情況下應(yīng)該把變壓器的負載率設(shè)計為75%到85%，在這一區(qū)間之內(nèi)是最為適宜的。臺數(shù)與容量的確定是一項重要工作，在實際設(shè)計過程中應(yīng)該結(jié)合負荷特性合理分配用電負荷。要通過科學合理地設(shè)計保證供配電變壓器能夠長期有效的運行。在2臺或者是2臺以上的配電變壓器在工作過程中應(yīng)該建立起聯(lián)合的經(jīng)濟調(diào)度運行模式。在實際工作過程中應(yīng)該根據(jù)實際需要來合理分級負荷。要在保證配電系統(tǒng)穩(wěn)定運行的前提下減少變壓器的設(shè)計臺數(shù)。

（2）照明系統(tǒng)。照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計非常重要，照明系統(tǒng)能耗較大，科學地節(jié)能設(shè)計有助于降低建筑能耗。在實際節(jié)能設(shè)計過程中應(yīng)該按照以下措施來進行節(jié)能設(shè)計：一是要進行精確的照度計算。在以往的照明系統(tǒng)設(shè)計過程中對照度計算要求不嚴格，計算也過于粗略。僅憑經(jīng)驗來進行估算是難以把照度控制在規(guī)定誤差范圍內(nèi)的，很容易造成能源浪費。因而為了有效節(jié)能就必須要進行精確的照度計算。二是要慎重選擇照度標準和照明方式。照度標準有高、中、低三檔。在設(shè)計過程中要結(jié)合視覺作業(yè)特點、混光照明以及非均勻照明等來進行合理選擇。總的要求就是要能夠?qū)崿F(xiàn)燈光的物盡其用，從而達到省電節(jié)能效果。三是要高度重視照明配電回路的設(shè)計。在實際工作過程中要充分利用自然光，可以根據(jù)自然光的照度變化來控制電器照明。采取分區(qū)控制燈光或者適當增加照明開關(guān)點的方式有助于節(jié)能。在實際設(shè)計過程中還應(yīng)該盡量選擇光電自動控制器、調(diào)光開關(guān)、定時開關(guān)以及智能照明控制系統(tǒng)來控制照明配電回路。對于公共場所的照明則可以通過集中遙控節(jié)能管理或者自動光控制裝置來進行有效管理。

（3）供配電線路。為了實現(xiàn)建筑節(jié)能，在實際設(shè)計過程中還需要對供配電線路進行優(yōu)化設(shè)計。在設(shè)計過程中首先是要合理選擇供配電導線類型。針對導線類型的選擇需要結(jié)合建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計情況，從技術(shù)和經(jīng)濟效益等多方面來進行考察。對于導線的經(jīng)濟截面主要是通過經(jīng)濟電流密度來予以確定，而經(jīng)濟電流密度則主要是根據(jù)年綜合運行費用最小設(shè)計原則來予以確定。通常情況下銅芯電纜傳輸效率較高，但是它的成本也較高。因而在實際設(shè)計過程中就需要合理選擇銅鋁等材質(zhì)導線。對于負荷較大的系統(tǒng)應(yīng)該優(yōu)先選擇銅導線。對于負荷較小的則要選擇鋁導線。除了要慎重選擇導線類型之外，在工作過程中還要合理布線。要把變配電所設(shè)置在負荷中心、低壓配電室則要設(shè)置在靠近強電豎井的位置，大容量負荷通常應(yīng)該設(shè)置在距離電源點較近的位置。這對于縮短供電距離是有好處的，同時還有助于降低線路運行損耗。

（4）動力系統(tǒng)。建筑動力系統(tǒng)的設(shè)計也是一項重要工作。在實際設(shè)計過程中要動力系統(tǒng)容量較大，消耗電能也較多。建筑動力系統(tǒng)的能耗能夠占到整個建筑能耗的40%到60%。因而在設(shè)計過程中要科學設(shè)計。要正確選擇啟動方式，選擇正確的啟動方式有助于使得頻繁啟動的電動機產(chǎn)生節(jié)電效果。減壓啟動有助于節(jié)電。變頻器啟動是一個典型例子，在實際設(shè)計過程中應(yīng)該負載變化來調(diào)整節(jié)電動機轉(zhuǎn)速。在設(shè)計過程中應(yīng)該盡量選擇節(jié)能型電動機、選擇熱節(jié)能型電動機能夠減少能耗20%到30%。此外還需要選擇合理的控制系統(tǒng)，對于控制系統(tǒng)要盡量把動力設(shè)備納入到建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)管理中，通過程序來控制其啟動和運行。這有助于達到節(jié)能效果。

建筑電氣供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計是時代發(fā)展的必然要求，是緩和能源緊張形勢的必然要求。對建筑電氣供配電系統(tǒng)進行節(jié)能設(shè)計具有重要意義。在今后應(yīng)該選擇合理的供配電方案，要選擇先進技術(shù)和高效設(shè)備來構(gòu)建供配電系統(tǒng)。

3、節(jié)能技術(shù)

（一）能夠有效地降低電能在傳輸過程不必要的消耗。減小傳送電能過程中的電阻可以有效地降低電能的損耗。以下是在減小電阻過程中需要運用的一些辦法：

1、選擇電阻率較小的導線材料，以此來減少電路中不必要的電能消耗。

2、縮短導線的長度。

3、縮短負荷中心與變壓設(shè)備之間的距離，減少提供電力的距離。

4、橫截面積較大的電路導線可以降低電阻，減少電能的消耗。因此，在選用電路的導線時，應(yīng)盡量選擇橫截面大的導線，以達到節(jié)能的目標。

（二）變壓器的選擇。在設(shè)計電氣自動化的過程中，從節(jié)能這一點出發(fā)，應(yīng)注重對節(jié)能變壓設(shè)備的選擇。其選擇一般要符合以下幾方面：

1、選擇節(jié)約能源型的變壓器以降低變壓設(shè)備的功率消耗。

2、為了減少不平衡的電壓負荷，保證電流的長期平衡，變壓設(shè)備中自動補償器材的選取也變得十分重要。出于節(jié)能考慮，一般都選用的自動補償器材都是單向的，這樣可以降低變壓設(shè)備中的損耗。

（三）無功補償

在配電所使用的多種設(shè)備中，有的設(shè)備會增多線路的消耗量，即有的設(shè)備有著非常大的無功功率的占有容量。從另一層面來說，它不利于我國的經(jīng)濟發(fā)展。無功的補償機械的使用對平衡無功功率來說是一個巨大的幫助，它可以增大功率的參數(shù)，穩(wěn)定系統(tǒng)電壓，對于提高電能的質(zhì)量來說也起到了很大的積極作用。這樣一來，不僅減少了消耗的目標，實現(xiàn)了資源的節(jié)約，同時也提高了我國的社會經(jīng)濟效益。以下是我國在應(yīng)用電力體系進行無功的功率補償過程中所要達到的標準：

1、弄清楚電容設(shè)備的容量，對其有關(guān)的參數(shù)（如電流、電壓和電阻等），必須進行精確的數(shù)據(jù)計算。此外，在進行補償?shù)倪^程中，有可能出現(xiàn)諧波，在這種情況下，必須過濾掉諧波，此時可將所使用電抗設(shè)備進行串聯(lián)，以達到目的。

2、使用無功的功率對無功進行過補償、倒送等預(yù)測。

3、運用模糊投切方式，對電路循環(huán)進行準確的跟蹤。

（四）有源濾波設(shè)備

諧波的存在會使電氣裝置中產(chǎn)生一些誤動作，因此，必須找到一個好的濾波方法，即有源濾波設(shè)備。它具有很多不可比擬的優(yōu)點，如適用范圍廣、反應(yīng)敏捷等，使它在無功補償?shù)墓ぷ鬟^程中起到十分好的效果。

4、應(yīng)用

（一）電氣工程方面的設(shè)計

電氣工程節(jié)能的目的是為了實現(xiàn)綠色革命，節(jié)能減排，提高社會經(jīng)濟效益。在實現(xiàn)這一目標的過程中，設(shè)計電氣裝置與電氣工程的安裝是其最核心的工作?？梢哉f，做好這一環(huán)節(jié)的工作，將會為電氣在工程方面的設(shè)計和應(yīng)用，以及最后實現(xiàn)節(jié)能目標打下堅實的基礎(chǔ)。

（二）優(yōu)化配電的設(shè)計

電力體系的根本性服務(wù)就是供給電力工程的設(shè)備工作中需要的動力。因而，電力工程的實用性與用電器械的負荷容量和可靠性必須相符合，這就是配電的標準。從用電設(shè)施的標準及電力工程的的各種特性出發(fā)，必須要優(yōu)化配電的設(shè)計，使之達到電力工程設(shè)備的各項標準，減少不必要的麻煩及損失。

（三）提高電力體系的整體運轉(zhuǎn)效率

電力體系的基本工作就是選擇好設(shè)備，以節(jié)約能源。為了使電力體系的整體運轉(zhuǎn)效率得到提高，可以采用一些其他的方式（如：均衡負荷，無功補償、減少電路消耗、合理調(diào)整負荷和合理設(shè)計參數(shù)等）來節(jié)能，降低電能的損耗，提高其運轉(zhuǎn)效率。

5、結(jié)束語

21世紀，隨著時代的進步越來越被人們所重視。節(jié)約能源在當今社會是一個火熱而永恒的話題。在實踐過程中，如何有效地節(jié)約能源一直是人們討論的話題。此外，世界各地對于節(jié)約能源這一話題投入了越來越多的心力。我國針對這一話題也作出了一些相關(guān)的策略，并對其進行了廣泛地推廣。我國 對于節(jié)能技術(shù)的研究也是十分重視的，國家和政府為其提供了非常大的物資和人力資源，可以說，我國的節(jié)能技術(shù)的發(fā)展具有很大的前途。

參考文獻：

[1]鄒士謙.淺談供配電系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)措施[J].土木與建筑.2011（01）.

[2]宋淘.建筑供配電設(shè)計中的節(jié)能措施[J].甘肅科技.2012（19）.

[3]尹美玫.對當代建筑電氣供配電設(shè)計中電氣節(jié)能方式的研究[J].價值工程.2012（27）.