高等學校電氣節能分析及應用

黃寶昌

(右江民族醫學院 水電管理中心 533000 )

高等學校電氣節能分析及應用

黃寶昌

(右江民族醫學院 水電管理中心 533000 )

本文依據當代學校的用電特點，并在結合大量學校供配電系統的改造實踐的基礎上，針對高校的電氣節能進行了初步的分析，并在此分析的基礎上，提出一套能夠更為合理的完成供配電系統選擇并實現節能變壓器的經濟運行和負荷功率因數的提高以及強化對各項照明工具的有效控制的技術方法。該方法在學校電氣節能系統中的有效應用，能夠促使校園供配電損耗以及線損得以有效降低，進而達成一種良好的節能效果。希望通過本次研究能夠對后期的電氣節能工作有所幫助。

高校電氣；節能；供配電系統

引言

對我國而言，能源總量居世界前列但人均能源占有量卻遠不及世界平均水平，而且隨著我國經濟技術的不斷發展，我國能源短缺問題日趨突出，同時過度的能源消耗也導致我國能源出現了一種更為嚴峻的形勢。另外，伴隨著我國教育事業的蓬勃發展，各大高校用電量也得到了急劇的增加。基于新時期節能減排的需求，如何實現有限資源的高效利用和節約，已成為當代學校高校電氣節能目標得以實現的重要課題。

一、高等學校用電特點分析

作為集合了教學和科研等多項功能于一身的高等學校，同一般企業及社會機關在用電方面存在著明顯的不同。高等學校的用電特點主要體現在以下幾個方面；

第一，對于學校而言，一般都有著一個龐大的占地面積，同時也具備著許多不同功能的分區，因此所存在的負荷中心也就比較多，與之相適應的電壓等級供配電半徑也就較大。

第二，在學校中所存在的大型設備，雖然數量很多，但其實際應用效率卻尤為低下，基于這樣一種情況，與設備所配套的多個變壓器基本上也都處在了一種輕載運行狀態，最終導致出現了較多的電能損耗。

第三，在學校圖書館、教學樓以及實驗樓、多媒體教室等場合所設置的開水器及空調設備長時間都處在一種滿負荷和超負荷的運行狀態；另外由于在圖書館及教室等場合中的照明器具也都是長時間在一種偏高電壓的不良環境下運行，由此也就直接導致了較大的耗電量，燈具也就很容易出現損壞。

第四，在實驗中心或教室等場合的照明器具由于過舊，也就失去了最初的節能效果，對于節能工作的實施帶來了極大不便。

二、電氣系統的設計

在學校，依據功能的不同可將其分為多個不同的區域，主要包括了教學區、科研中心和實驗中心、學生宿舍區以及教職工綜合辦公區等多個區域。由于各個區域的不同，因此對用電量的需求也就不同，但每一區域對于所供電能質量的要求卻是高度一致的。基于此，在高校電力系統的設計過程中也就需要緊密參照具體的用電載荷容量及載荷分布和用電設備及其載荷等級等相關要素來進行供電系統的設計；另外在設計過程中還要能夠綜合考慮系統的經濟性和可靠性等特點要求，在此基礎上選擇一套最佳的運行方案，從而有效的降低不必要的能源損耗，進而實現有效節能的最終目的。

（一）供配電系統的合理設計

對于高校供配電系統的設計，主要著重考慮以下幾方面因素；

（1）供配電系統的設計盡量做到簡單可靠，對于處于同一電壓等級水平的供配電系統變配電級數要小于2，防止由于變配電級數過多而導致的電能消耗問題。同時，依據學校不同功能區域的用電需求，使得各區域中的變電所都要盡可能的接近負荷中心，并控制低壓半徑處于200米范圍內，以此實現線路電壓損失的有效降低，充分保證供電質量以及系統的安全穩定。

（2）對于系統中的變壓器容量和臺數，要嚴格結合具體的負荷情況來確定，在高校電氣系統中，變壓器負載率一般都設置為 0.75～0.85之間。另外，對于一些比較重要的用電場合，如實驗中心和科研中心等，為更好的保證其供電安全性和可靠性，通常都會設置兩臺具有相同容量的雙卷變壓器，同時在滿足負荷變化的情況下進行接線，充分保證變壓器的良好運行，并有效的降低能耗。

（3）合理開展諧波的預防和處理。系統運行過程中，由于諧波的存在將使變壓器產生一定的附加能耗，同時在諧波電壓的影響下，電纜絕緣局部的放電也會明顯增加，最終導致電能消耗增加。所以，在設計過程中，要充分考慮諧波問題，并采取相應的措施來有效預防和處理諧波問題。其中具體的措施有：功率因數的補償電容器中加設一消諧電抗器、采用專線供電以及采用有源或無源濾波裝置等。

（4）電纜及導線的選擇。確定在系統能夠滿足運行電壓損失及允許載流量等多項技術指標的前提下，嚴格按照經濟電流密度的相應需求進行電纜和導線截面的選擇，進而更好的實現系統電能損耗的有效降低。

（二）照明系統的選擇

照明系統節能主要是通過對照明方式、利用天然光、強化維護管理等措施，實現系統中光源、啟動裝置以及照明控制等總效率的提高，進而有效的降低能耗實現節能的效果。在該過程中主要包括了以下幾方面內容；

1.選擇合理的照度標準

一套合適的照度標準是實現照明節能的重要基礎。在新修訂的建筑照明設計標準中，對之前標準中的高、低、中三檔照度規范值進行了完善。新標準中，結合建筑等級和視覺工作實際需求以及功能的不同，選用了一種“該高則高、該低則低”的照度原則。

2.選擇科學的照明方式

高等學校都是以教學樓和實驗樓居多，相應的照明方式也比較單一，幾乎全都應用一種均勻布置形式。但對于一些特殊功能的場合，如實驗設備、實驗臺科研展示臺等特殊部位，都可采取一種在應用設備或家具上直接安裝照明器具進行照明的方式，這種近距離照射能夠有效的提高照度，達成一種節能效果。

3.科學的進行照明控制

（1）對于一些公共場所，如教室、圖書館、實驗室等，采取一種集中控制策略，并能夠按照實際需求進行照度的調節和光的設置。

（2）在學生宿舍樓的走廊、樓梯口、衛生間等場合，除去應急照明之外，還要設置一自動熄滅開關。

（3）應用一種智能化的控制校園路燈，便于集中控制，進而實現節能效率的有效提高。

三、科學的運行管理

在節能工作的實施過程中，一套科學合理的運行管理制度能夠實現一種良好的效用，而且在該節能系統的基礎上，還能取得一種更好的節能效果。

（1）對建筑中的各類機電設備，通過采取建筑設備監控系統的應用，能夠為其提供出一套最佳的控制方案，從而實現在不影響用戶用電需求的前提下收獲一種良好的節能效果。

（2）對電氣設備的運行，通過物聯網平臺進行一種自動化和識別管理，從而有效的降低系統電能消耗。

（3）加大對節能的宣傳力度，并通過行為節能來有效的降低能源消耗。如果所應用的運行管理制度不夠合理，則將出現一種空調系統及開水器運行時間的加大，員工下班后，該系統依然處在一種運行狀態，導致大量能量的不必要消耗。所以，由于部分建筑在夜間依然繼續使用，導致設備的不間斷運行，進而完成很大的浪費。

四、結語

對于高校而言，如何更好的利用電能以及最大限度的降低資源的損耗，避免資源的不必要浪費已成為當前教育中的一項重點。相信隨著科學技術的不斷進步，后期的高校電氣節能工作也必將會迎來一個全新的發展局面，取得一種更為優異的節能效果。

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S210

B

1007-6344（2016）07-0118-01

黃寶昌（1967.10.男。壯族。廣西百色人， 廣西大學 大學本科 工程師，從事水電管理、安裝、維修維護方面