摘要：從建筑電氣節(jié)能設(shè)計入手，充分利用資源，合理設(shè)計，盡量采用節(jié)能產(chǎn)品，并提出了在供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計中應(yīng)注意的幾個問題。結(jié)果表明，對空載率大于50％的電動機和電焊機可安裝空載斷電裝置；用靜電電容器進(jìn)行無功補償，可采用高、低壓電容器、分散與集中、固定與自動等三種補償相結(jié)合方式，提高功率因數(shù)，減少電能損耗。
　　關(guān)鍵詞：建筑，電氣設(shè)計，節(jié)能措施
　　一、節(jié)能設(shè)計
　　（1）合理設(shè)計供配電系統(tǒng)。根據(jù)負(fù)荷容量、供電距離及分布、用電設(shè)備特點等因素，合理設(shè)計供配電系統(tǒng)，做到系統(tǒng)盡量簡單可靠，操作方便。變配電所應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心，以縮短配電半徑，減少線路損耗。
　　（2）合理選擇變壓器的容量。根據(jù)負(fù)荷情況合理選擇變壓器的容量和臺數(shù)，以適應(yīng)由于季節(jié)性造成的負(fù)荷變化時，能夠靈活投切變壓器，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運行，減少由于輕載運行造成的不必要的電能損失。若有較大的季節(jié)性負(fù)荷如空調(diào)用電，可單獨設(shè)立變壓器；當(dāng)備用電源容量受到限制時，應(yīng)將重要負(fù)荷及維持正常工作必需的負(fù)荷集中在一臺或幾臺變壓器中，其他不重要負(fù)荷另設(shè)變壓器，以便使用備用電源時切除方便；對分期投產(chǎn)企業(yè)的規(guī)劃設(shè)計時，宜采用多臺變壓器方案。
　　（3）合理選擇導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面。按電纜的經(jīng)濟(jì)載流量(經(jīng)濟(jì)電流密度)合理選擇導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面，減少線路損耗，并使得電纜在壽命周期內(nèi)總費用最低。總費用包括電纜的初始費用(含電纜成本和安裝費用)和電纜運行中的電能損耗費用兩部分。傳統(tǒng)上電力電纜的選擇，設(shè)計人員往往是按溫升即發(fā)熱載流量、短路電流或電壓來選擇的，往往認(rèn)為在滿足安全的條件下，截面選得越小越節(jié)約，這是設(shè)計中的一個誤區(qū)，這樣會造成電能損耗費用增大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于初始投資的節(jié)約，增大了運行成本。在技術(shù)上，按經(jīng)濟(jì)載流量來選擇經(jīng)濟(jì)截面要進(jìn)行發(fā)熱載流量的校驗，但大多數(shù)情況下，經(jīng)濟(jì)截面比發(fā)熱截面大，這使得電纜運行更加安全，消除了許多安全隱患，建議采用經(jīng)濟(jì)電流密度來選擇電纜的經(jīng)濟(jì)截面。另外，減少線路損耗，應(yīng)盡量選用電阻率較小的導(dǎo)線，盡可能減少導(dǎo)線長度。在設(shè)計中線路應(yīng)盡量短，變電所應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心，以減少供電距離。
　　（4）提高功率因數(shù)，減少電能損耗。提高功率因數(shù)可以減少線路損耗。如果輸電線路導(dǎo)線每相電阻為R()，則三相輸出線路的功率損耗為：
　　P1=3I2R×10-3
　　式中：P1—三相輸電線路的功率損耗(kw)；U—相電壓(V)；I—相電流(A)，I=P/(cos)；P—電力線路輸送的有功功率(kW)；COS—電力線路輸送負(fù)荷的功率因數(shù)。
　　公式表明，功率因數(shù)提高了，可以減少線路的損耗，從而達(dá)到節(jié)能的目的。輸電線路的損耗P1包括了線路的傳輸有功功率時而引起的線損和線路傳輸無功功率時引起的線損。傳輸有功功率是為了滿足建筑物所必需的，是不變的，而線路的無功損耗是可以減少甚至避免的。
　　二、節(jié)能措施
　　（1）減少供用電設(shè)備的無功損耗，提高供用電設(shè)備的功率因數(shù)。對空載率大于50％的電動機和電焊機可安裝空載斷電裝置對大中型連續(xù)運行的膠帶運輸機，可采用空載自停控制裝置；條件允許時，用同等容量的同步電動機代替異步電動機。
　　（2）用靜電電容器進(jìn)行無功補償。在工程設(shè)計中，可采用高、低壓電容器補償相結(jié)合，分散與集中補償相結(jié)合，固定與自動補償相結(jié)合等方式。
　　三、變壓器節(jié)能設(shè)計
　　變壓器損耗包括有功功率損耗和無功功率損耗兩部分。變壓器有功功率損耗可用下式計算
　　P2=P0+2PK
　　式中：P2—變壓器有功功率損耗(kW)；P0—變壓器空載損耗(kW)；PK—變壓器短路損耗(kW)；—變壓器負(fù)載率(％)。
　　P0作為變壓器空載損耗又稱鐵損，它是由鐵心渦流損耗及漏磁損耗組成，其值與鐵心材料及制造工藝有關(guān)，與負(fù)荷大小無關(guān)，因此在選用變壓器時應(yīng)選用節(jié)能型變壓器，如S10系列，它們選用高導(dǎo)磁硅鋼片，采用先進(jìn)的硅鋼片剪切工藝，改進(jìn)鐵心疊片方式，最大限度地減少了鐵心的渦流損耗和漏磁損耗。Pk是變壓器額定負(fù)載傳輸?shù)膿p耗，又稱變壓器的線損，它取決于變壓器繞組的電阻及流過繞組電流的大小，并與負(fù)載率平方成正比，因此選擇變壓器時應(yīng)選用阻值較小的繞組，如銅心變壓器。一般，在50％～60％時，變壓器效率最高。在設(shè)計中，要正確選擇變壓器的負(fù)載率，以便合理選擇變壓器容量。
　　四、照明的節(jié)能設(shè)計
　　照明的節(jié)能設(shè)計應(yīng)是在保證不降低作業(yè)面視覺要求，不降低照明質(zhì)量的前提下，力求最大限度地減少照明系統(tǒng)中光能的損失，從而最大限度地利用光能。
　　4.1減少點燈時間
　　（1）加強管理工作，工作場所無人工作時，應(yīng)及時關(guān)燈。
　　（2）增設(shè)照明燈的開關(guān)數(shù)量，以便管理和有效節(jié)能。
　　（3）對大型工作場所，應(yīng)采取分區(qū)控制方式。
　　（4）當(dāng)條件允許時，應(yīng)盡量采用調(diào)光開關(guān)、定時開關(guān)以及節(jié)電開關(guān)等控制電氣照明。
　　（5）室外照明最好采用光電控制、時間控制或智能控制，選用室外照明系統(tǒng)節(jié)能控制器，以利于節(jié)能。
　　4.2采用高效光源
　　（1）燈具懸掛比較高的場所如高大車間、廠房、體育場館和露天工作場所等的一般照明應(yīng)采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源。對一般場所應(yīng)采用高效發(fā)光的熒光燈及緊湊型熒光燈。
　　（2）合理選用優(yōu)質(zhì)高效的鎮(zhèn)流器。優(yōu)質(zhì)高效鎮(zhèn)流器包括節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器。在設(shè)計中，氣體放電燈應(yīng)采用節(jié)能型鎮(zhèn)流器并采用單燈就地補償措施，單燈功率因數(shù)不應(yīng)小于0.85；在連續(xù)作緊張的視覺作業(yè)場所和視覺條件要求高的場所(如設(shè)計、制圖、打字等)，在要求特別安靜的場所(如病房、診所等)及青少年視看場所(如教室、閱覽室等)應(yīng)采用電子鎮(zhèn)流器；在需要調(diào)光的場所可以采用三基色熒光燈配可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器，取代白熾燈或鹵素?zé)簦�能大大�?jié)約電能。另外公共場所內(nèi)的熒光燈宜選用帶無功補償?shù)臒艟撸瑔螣艄β室驍?shù)不應(yīng)小于0.9。
　　4.3采用高效燈具
　　在滿足眩光限制的條件下，應(yīng)優(yōu)先選用燈具效率高的燈具及開啟式直接照明燈具，一般室內(nèi)燈具效率不宜低于70％，并且要求燈具的反射罩具有較高的反射比。一般裝有遮光格柵的燈具，其效率不宜低于50％。
　　4.4選用合理的照明方案
　　（1）條件允許時，在有空調(diào)設(shè)施的房間應(yīng)采用照明空調(diào)組合系統(tǒng)。
　　（2）設(shè)置一般照明和混合照明。
　　（3）在需要有高強度或有改善光色要求的場所，宜采用兩種以上光源組成的混光照明。
　　五、電動機的節(jié)能設(shè)計
　　交流電動機的節(jié)能主要通過控制其端電壓、轉(zhuǎn)距、轉(zhuǎn)速、功率因數(shù)及傳動效率等節(jié)能，直流電動機通過控制其輸出轉(zhuǎn)距、電壓及速度節(jié)能。
　　（1）應(yīng)選用高效率的電動機。
　　（2）對經(jīng)常處于輕負(fù)荷(<0.3)運行的電動機，應(yīng)將三角形繞組的接法改為星形接法，可以達(dá)到良好的節(jié)電效果。
　　（3）根據(jù)負(fù)載情況對電動機采用無功功率補償，對距供電點較遠(yuǎn)的大中容量連續(xù)運行工作制的電動機，應(yīng)采用電動機的無功功率就地補償裝置。
　　（4）根據(jù)負(fù)荷變化情況采用變頻調(diào)速控制電動機，使其在負(fù)載率變化時，自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，使得與負(fù)載變化相適應(yīng)，以提高電動機輕載時的效率，從而達(dá)到節(jié)能的目的。
　　六、結(jié)束語
　　提高電動機的效率和功率因數(shù)是減少電動機電能損耗的主要途徑。電氣設(shè)計人員在設(shè)計過程中，在滿足功能要求和各種技術(shù)指標(biāo)、規(guī)范的前提下，應(yīng)采用行之有效的節(jié)能措施，以達(dá)到節(jié)能的目的。
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