低压电气设计的节能

摘 要：文章首先在引言部分对电气设计节能意义的重要性以及其需要满足的基本原则进行了简单的分析和阐述,正文部分主要是从三个方面来探讨电气节能的有效性措施,具体包括：设计供配电系统方面；设备的选型方面以及智能控制系统三个方面.

关 键 词：低压电气；节能设计；措施

引言：

有关数据资料显示,全国能耗的大约27%都是建筑能耗,面对日益浩大的供电需求,电力供应方面也显得非常力不从心,基本是面临匮乏的状态,大部分发达城市都面临供电不足的困境,考虑到建筑能耗之大,可以合理应用节能技术,实现其与工程项目设计的良好合作,这也将成为工程建筑工程中的电气设计工作者应当侧重的工作重心.

在进行电气节能设计时需要注意以下三条最基本的原则：首先,建筑物的使用功能必须得到满足,建筑的安全性和舒适性应该是节能的前提,尽可能使能源的浪费现象得到避免.其次,有关经济性的考虑,应当对投资、运行等各方面的费用进行综合考虑,切不可片面追求节能而导致其他成本费用的负担,对于设备要尽量选择高效、低能耗的,以使能源的利用效率大大提高.最后是新技术的采用,对新能源进行合理地利用和开发.

下面从低压电气设计、设备选型和建筑智能控制系统三个方面对节能措施进行探讨.

一、低压电气设计中的节能

1.减少线路的能量损耗

我们知道电流在线路上流通时会产生电阻,这就是功率损耗的产生.一般一个工程会使用到各种各样、不计其数的导线电缆,因而消耗在线路上的有功功率不是小数目,所以有必要采取措施来减少线路上的损耗：（1）控制变配电所到负荷中心的距离,尽可能靠近,低压线路的最佳供电半径在200m以内为最佳.（2）控制高层建筑低压配电室和电气竖井的距离,尽可能地靠近,避免倒送电现象的出现.（3）较长线路方面不仅要考虑载流量和保护配合等方面的满足,而且要对导线截面适当的增加,以便将线路损耗降到最低.

2.单相用电设备

要在三相线路上均匀地接单相用电设备,三相配电干线的各相负荷宜分配平衡,最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的115%,最小相负荷不宜小于三相负荷平均值的85%.

3.提高系统的功率因数

3.1提高自然功率因数的措施

3.1.1正确选择变压器的容量

3.1.2正确选择变压器的台数,以便可以切除季节性负荷专用的变压器；

3.1.3减少供电线路的电抗,采用正确的电线、电缆的敷设方式及采用同心结构的电缆等措施；

3.1.4正确选择电动机容量,有可能时采用同步电动机.

3.2当采用提高自然功率因数措施后,仍达不到供电部门及节能的要求时,应采取以下的补偿措施：

3.2.1采用电力电容器在变电所低压侧或低压配电室内集中补偿,补偿后的功率因数不低于0.9；

3.2.2长期运行的大容量电动机,宜采用固定电容器组就地补偿电动机回路功率因数的方式,补偿电容器安装在电动机控制设备的负荷侧,与电动机同时通、断电,固定电容器组的容量不应过大,避免过补偿.

3.2.3当采用电力电容器作无功补偿装置时,宜分级平衡补偿.容量较大、负荷平稳且经常使用的用电设备的无功功率,宜单独就地补偿.补偿基本无功功率的电容器组,宜在就地或配变电所集中补偿.居住区的无功功率在小区的变电所低压侧集中补偿.

4.正确选用变压器

我们在平时选用配电变压器时,如果把容量选择过大,那么就会形成“大马拉小车”的现象,这样不仅仅是增加了设备投资,而且还会使变压器长期处于一个空载的状态,使无功损失增加；如果变压器容量选择过小,将会使变压器长期处与过负荷状态,易烧毁变压器.变压器的容量应根据计算容量选择,负荷率一般不高于85%,且能满足大型电动机及其他波动负荷的启动要求.

5.照明节能

我国的照明用电量根据数据调查来看大概占了总发电量的10%,所以说以低效照明为主的照明节电,是有很好的节能前景,能带来经济效益和社会效益.第一,要区分一般照明方式进行优先选择,因而可以在布灯方案方面对光通利用系数较高的进行优先的采用.第二,有些场所的照明容量很大,并且用的是集中空调,可以采用结合形式,以及照明灯具与空调回风口的结合.第三,尽可能使自然光得到充分利用,白天可以主要采用自然光必要时使用人工照明作为补充.并且还可以依据自然光照的速度变化来设计控制灯具的开关并分组设置.

二、选择高效低耗的设备

1.减少变压器的功率损耗,合理选择变压器的负载率

铁损和铜损两部分组成了变压器的有功损耗,铁损和负荷的大小没有多大关系,引起原因主要是铁心的涡流损耗和漏磁损耗两方面；而铜损主要是由短路引起的.变压器的无功损耗,主要是由两部分无功功率组成,一是由产生磁通的无功功率,一是在变压器绕组上损耗的无功功率组成.所以说,新型低能耗变压器的选择很重要,对变压器的负载率进行选择也很重要,主要在于其重要的节能意义要综合考虑负荷情况来对变压器容量和台数进行选择,合理地分配负荷,选择变压器,其容量和电力负荷要适应,努力做到高效低耗.

2.照明设备的选择

第一,是高效光源的选择.考虑到白炽灯在各类光源中的光效是最低的,所以要尽量控制白炽灯在各个场所的使用量,当然某些特殊场所除外.“高光效、寿命长、显色性好”是光源选择的总原则[2].这类光源比较高,相对来说一次的投入,但我们考虑到可以减少其使用数量、降低了维护费、使用时间长,总的来说还是较为合理的.

第二,是高效节能灯具的选用.选用高效率灯具的前提条件是满足眩光限制和配光的要求.荧光灯灯具的效率需要符合一定的要求.灯具要依据不同的使用场所合理采用控光,灯具尽量选择既要光通量维持率好,也要采用光利用系数高的.

第三,选用高功率因数的起动设备.与电感镇流器相比,电子镇流器优势更为明显,起动电压低、温升低、无频闪等,而且比前者节省10%以上的电流量.有着显著的节电效果.

3.选用交流变频调速装置

该调速装置能对电动机转速进行自动调节,有压力、流量、风量主要指标,有效协调电动机运转和负载的变化,使电动机在轻载时的效率大大提高了,实现节能目标.

三、采用建筑智能化控制系统

电气设计的节能也可以充分借助于智能控制系统,主要是监控空调和给排水专业建筑设方面,还有控制大型建筑的照明方面.该系统的功能主要是控制受控机组和设备,以及连锁操作的进行,对设备运行的工作情况和故障报警信号进行实时的监测和存储[3].对于系统的主要参数进行实时的监测和采集,实现最佳自动调节要按照预定控制程序来进行,对系统的被控参数进行最佳自动调节.设置系统是实现建筑节能的基础和前提,但另外还需要注意软的件编制,以及对运行的管理.最佳管理状态能促进节能更进一步的发展.

自动控制系统能对空调系统的运行进行自动调控,主要有温度、流量等参数,实现各部分工作的最佳状态,这个状态是最合理和经济的.有些系统的成本比较高,要先进行科学的经济预算分析和回收利润情况分析,以便真正实现设计的最优化.

四、结束语

根据上面的阐述,我们知道在对建筑电气进行节能设计时,需要对高效的节能设备给予充分考虑,对先进的技术积极给予应用,对于各种节能标准要积极地遵守.最终完成最佳的建筑电气节能设计,这不仅有助于人们健康生活环境的塑造,还能实现建筑的生态可持续.