小議供配電的電氣節能設計

奧意建筑工程設計有限公司 廣東深圳 518000

摘要：新時期下，經濟飛速發展的今天，人們節能意識越來越強烈，供配電系統是建筑電氣系統的重要組成部分，在建筑能耗中供配電系統占據著重要部分。尤其是體現在建筑電氣供配電系統設計方面，其不僅減小了能源的消耗，同時為工程的質量提供一定的保障，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節能設計。

關鍵詞：建筑電氣；供配電系統；節能設計

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

1、供配電系統節能設計所需要堅持的原則

一般而言，供配電系統要想實現科學地節能設計就必須要堅持科學的原則。在實際工作過程中設計人員必須要根據現場的實際環境來進行科學的節能設計。在今后節能設計過程中應該堅持以下原則：

一是經濟效益原則。在實際工作過程中設計人員要綜合考慮實際經濟效益，要盡量減少供配電系統運行期間的維修費。在實際設計過程中應該從長遠利益出發，通過科學設計要能夠實現增加的投資費用同節約出來的費用，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是具有硬性要求的。在實際設計過程中應該在滿足硬性要求的基礎上來進行科學的節能設計。對于照明系統則是要滿足色彩、顯色度數以及照度的要求。對于電梯系統則要保證電梯能夠處于暢通無阻的運輸通道；對于通風空調系統則是要要求其能夠提供舒適的溫度以及恰當的新風量。三是要全面考慮。供配電節能設計是一項長遠工作。在實際節能設計過程中應該從材料、技術、經濟以及人員素質等方面來進行科學全面地考察。只有這樣才能真正適應時代發展的要求。今后應該高度重視這方面的工作，加強這方面的研究。

2、配電系統節能設計

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

（1）變壓器設計。在進行變壓器設計之前工程人員首先是要根據建筑物電氣系統總用電量需求來進行科學合理地選擇供配電電壓等級。如果建筑電氣系統總用電量在250kw以上的時候則在設計過程中要采用10kv線路來進行供電。配電變壓器的設計工程人員首先是需要準確統計樓宇電氣系統負荷，而后根據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。在實際設計過程中還應該盡量減少閑置電氣設備和閑置配電容量。

設計過程中首先是要慎重選擇節能型變壓器。節能型變壓器類型的選擇對于建筑節能極為重要。在選擇過程中設計人員應該優選鐵心材料，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。對于配電變壓器的容量及臺數需要從投資費用和損耗這兩個角度來進行考慮。在容量設計過程中應該預留適當的容量。通常情況下應該把變壓器的負載率設計為75%到85%，在這一區間之內是最為適宜的。臺數與容量的確定是一項重要工作，在實際設計過程中應該結合負荷特性合理分配用電負荷。要通過科學合理地設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該建立起聯合的經濟調度運行模式。在實際工作過程中應該根據實際需要來合理分級負荷。要在保證配電系統穩定運行的前提下減少變壓器的設計臺數。

（2）照明系統。照明系統節能設計非常重要，照明系統能耗較大，科學地節能設計有助于降低建筑能耗。在實際節能設計過程中應該按照以下措施來進行節能設計：一是要進行精確的照度計算。在以往的照明系統設計過程中對照度計算要求不嚴格，計算也過于粗略。僅憑經驗來進行估算是難以把照度控制在規定誤差范圍內的，很容易造成能源浪費。因而為了有效節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。在設計過程中要結合視覺作業特點、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實現燈光的物盡其用，從而達到省電節能效果。三是要高度重視照明配電回路的設計。在實際工作過程中要充分利用自然光，可以根據自然光的照度變化來控制電器照明。采取分區控制燈光或者適當增加照明開關點的方式有助于節能。在實際設計過程中還應該盡量選擇光電自動控制器、調光開關、定時開關以及智能照明控制系統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。為了實現建筑節能，在實際設計過程中還需要對供配電線路進行優化設計。在設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合建筑電氣系統設計情況，從技術和經濟效益等多方面來進行考察。對于導線的經濟截面主要是通過經濟電流密度來予以確定，而經濟電流密度則主要是根據年綜合運行費用最小設計原則來予以確定。通常情況下銅芯電纜傳輸效率較高，但是它的成本也較高。因而在實際設計過程中就需要合理選擇銅鋁等材質導線。對于負荷較大的系統應該優先選擇銅導線。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。要把變配電所設置在負荷中心、低壓配電室則要設置在靠近強電豎井的位置，大容量負荷通常應該設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。建筑動力系統的設計也是一項重要工作。在實際設計過程中要動力系統容量較大，消耗電能也較多。建筑動力系統的能耗能夠占到整個建筑能耗的40%到60%。因而在設計過程中要科學設計。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生節電效果。減壓啟動有助于節電。變頻器啟動是一個典型例子，在實際設計過程中應該負載變化來調整節電動機轉速。在設計過程中應該盡量選擇節能型電動機、選擇熱節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，對于控制系統要盡量把動力設備納入到建筑設備監控系統管理中，通過程序來控制其啟動和運行。這有助于達到節能效果。

建筑電氣供配電系統節能設計是時代發展的必然要求，是緩和能源緊張形勢的必然要求。對建筑電氣供配電系統進行節能設計具有重要意義。在今后應該選擇合理的供配電方案，要選擇先進技術和高效設備來構建供配電系統。

3、節能技術

（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，應盡量選擇橫截面大的導線，以達到節能的目標。

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

1、選擇節約能源型的變壓器以降低變壓設備的功率消耗。

2、為了減少不平衡的電壓負荷，保證電流的長期平衡，變壓設備中自動補償器材的選取也變得十分重要。出于節能考慮，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備中的損耗。

（三）無功補償

在配電所使用的多種設備中，有的設備會增多線路的消耗量，即有的設備有著非常大的無功功率的占有容量。從另一層面來說，它不利于我國的經濟發展。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，穩定系統電壓，對于提高電能的質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，實現了資源的節約，同時也提高了我國的社會經濟效益。以下是我國在應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、弄清楚電容設備的容量，對其有關的參數（如電流、電壓和電阻等），必須進行精確的數據計算。此外，在進行補償的過程中，有可能出現諧波，在這種情況下，必須過濾掉諧波，此時可將所使用電抗設備進行串聯，以達到目的。

2、使用無功的功率對無功進行過補償、倒送等預測。

3、運用模糊投切方式，對電路循環進行準確的跟蹤。

（四）有源濾波設備

諧波的存在會使電氣裝置中產生一些誤動作，因此，必須找到一個好的濾波方法，即有源濾波設備。它具有很多不可比擬的優點，如適用范圍廣、反應敏捷等，使它在無功補償的工作過程中起到十分好的效果。

4、應用

（一）電氣工程方面的設計

電氣工程節能的目的是為了實現綠色革命，節能減排，提高社會經濟效益。在實現這一目標的過程中，設計電氣裝置與電氣工程的安裝是其最核心的工作。可以說，做好這一環節的工作，將會為電氣在工程方面的設計和應用，以及最后實現節能目標打下堅實的基礎。

（二）優化配電的設計

電力體系的根本性服務就是供給電力工程的設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。從用電設施的標準及電力工程的的各種特性出發，必須要優化配電的設計，使之達到電力工程設備的各項標準，減少不必要的麻煩及損失。

（三）提高電力體系的整體運轉效率

電力體系的基本工作就是選擇好設備，以節約能源。為了使電力體系的整體運轉效率得到提高，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、合理調整負荷和合理設計參數等）來節能，降低電能的損耗，提高其運轉效率。

5、結束語

21世紀，隨著時代的進步越來越被人們所重視。節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，如何有效地節約能源一直是人們討論的話題。此外，世界各地對于節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的策略，并對其進行了廣泛地推廣。我國 對于節能技術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，我國的節能技術的發展具有很大的前途。

參考文獻：

[1]鄒士謙.淺談供配電系統節電技術措施[J].土木與建筑.2011（01）.

[2]宋淘.建筑供配電設計中的節能措施[J].甘肅科技.2012（19）.

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