工程建设中电气设计的节能方法

1、工程建设中电气设计的节能方法随着科学技术的发展和人口增加，人们对能源的消耗越来越大，曾造成了能源的相对短-缺，然而能源浪费却也相应严重。因此，爱护和节约能源是当务之急，也是我们应尽的职责。我们无论从事何种工作，都必须做好节能措施，特别是从事电气设计人员必须认真考虑设计节能。下面就工程建设中电气设计的节能可考虑的问题。（一）供配电系统及变压器的节能设计 我们每进行一项新的工程建设施工前，必须考虑到用电的节能，根据负荷，距离及分布，各种用电设备特点等因素合理设计供配电系统，做到系统供电简单可靠，操作方便。根据工程建设供电要求，变压器二次低压侧供电系统采用TN-S（三相五线制）。变配电所应尽量靠近负

2、荷中心，减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数，要根据负荷变化自动灵活投切变压器，实现经济运行减少轻载运行造成的不必要电能损耗。变压器的节能设计：要减少变压器的有功损耗。变压器的有功损耗按下式计算：=o+² ，式中 -变压器的有功损耗(KW) o-变压器的空载损耗(KW) -变压器的短路损耗(KW) -变压器的负载率。(1)o作为变压器的空载损耗又称铁损，它是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成，其值与铁芯材料及制造工艺有关，与负荷大小无关，所以在选用变压器时最好选择节能型变压器如S9，SL9，SC8等。它们采用优质冷轧取向矽钢片，由于“取向”处理，使矽钢片的磁畴方向接近一致，减少铁芯涡流

3、损耗，45度全斜度接缝结构使接缝密合性好，减少了漏磁损耗。(2) 是变压器额定负载传输的损耗又称变压器线损，它取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，并与负荷率平方成正比。因此在选择变压器时应选用阻值较小的绕组，如铜芯变压器。²用微分求它极值时，是在=50%时每千瓦的负荷，此时变压器的能耗最小，但在=50%负载率时仅减少变压器的线损，并未减少变压器的铁损，因此也不是最节能的。综合初装费，变压器、高低压柜、土建投资及运行费用，又要使变压器在使用期内预留适当的余量，变压器最经济节能运行的负载率一般在75%-85%之间。(3) 在选择变压器容量和台数时，应根据负荷情况，综合考虑投资和年

4、运行费用，对负荷合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效低耗区内。 （二）要合理选线和配线， 减少线路的功率损耗 因控制系统的配电线路有电阻，有电流通过时就会产生功率损耗，其公式为：=3I²R10³ 式中：-三相输电线路的功率损耗(KW)I-线电流(A) R-线路相电阻()，其中“R”线路电阻在通过电流不变时，线路长度越长则电阻值越大。如果在一个工程中由于线路过长，造成电能损耗是相当可观的,所以减少线路能耗必须引起设计人员的足够重视。在具体工程中，线路上电流一般是不变的，那么要减少线损，只能尽量减少线路电阻。而线路的电阻R=L/S,即与导线电阻率、导线长度

5、成正比，与导线截面成反比。要减少电阻值应从以下几个方面考虑：(1) 尽量选用电阻率较小的导线，如铜芯导线较佳，铝线次之。(2) 尽可能减少导线长度，在设计中线路应尽量走直线少走弯路，另外在低压配电中尽可能不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心（一般设在半径为700米之内），以减少供电半径。 (3) 增大导线截面积，对于较长的线路，在满足载流量，热稳定，保护配合及电压降要求的前提下，在选定线截面时加大一级线截面。这样增加的线路费用，由于节约能耗而减少了年运行费用，从综合考虑节能经济时还是合算的。 （三）提高电力系统的功率因数 功率因数提高了可以减少线路无功功率的损耗，从而达到节能目的。前

6、面提到的输电线路损耗中包含了线路传输有功功率时而引起的线损和线路传输无功功率时引起的线损。传输有功功率是为了满足建筑物功能所必须的，是不变的。而在供配电系统中的某些用电设备如电动机、变压器、灯具的镇流器以及很多家用电器等都具有电感性，会产生滞后的无功电流，它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端，无形中又增加了线路的功率损耗。然而这部分损耗是可以避免的，具体方法有：(1) 减少用电设备无功损耗，提高用电设备的功率因数。在设计中尽可能采用功率因数高的用电设备如同步电动机等，电感性用电设备可选用有补偿电容器的用电设备(如配有电容补偿的荧光灯)等。(2) 用静电电容器进行无功补偿，电容器可产生超

7、前无功电流抵消用电设备的滞后无功电流从而达到提高功率因数同时又减少整体无功电流。在具体工程设计中有采用分散就地补偿和高低压柜集中补偿等方式，可根据具体情况具体分析。 （四）对电气设备采用节能设计电动机的设计 ： 减少电动机能损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。在工程设计中应选用高效率的电动机，但是在具体工程中电动机通常都是水暖及建筑等专业设备所配套的，由设备制造商统一供应的，所以节能措施只能贯彻在运行过程中。除了就地电容器补偿以减少线路损耗外主要是减少电动机轻载和空载运行，因为在轻载运行下电动机效率是极低的，切实可行的办法是采用变频调速控制电动机使其在负载率变化时自动调节转速使得与

8、负载变化相适应以提高电动机轻载时的效率从而达到节约电能的目的。（2） 照明的设计： 照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，力求减少照明系统中光能的损失，从而最大限度的利用光能，通常的节能措施有以下几种：1、充分利用自然光，在设计中电气设计人员应多与建筑专业配合，做到充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合，从而大大节约了人工照明电能。2、要执行照明设计规范规定了各种场所的照度标准、视觉要求、照明。（3）功率密度等等。照度标准是不可随意降低的，也不宜随便提高，要有效地控制单位面积灯具安装功率，在满足照明质量的前提下，一般房间(场所)应优先采用高效发光的荧光灯(如T5、T8管)及紧凑型荧光灯，室外照明等一般照明宜采用高压钠灯、金属卤化物灯等高效气体放电光源。3、广使用低能耗性能优的光源用电附件，如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等，公共建筑场所内的荧光灯宜选用带有无功补偿的灯具，紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器，气体放电灯宜采用电子触发器。4、合理控制灯具方式，采用各种节能型开关或装置。根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。卧房、病房、客房等床头灯可采用调光开关，高级客房采用节电钥匙