節能技術在市政工程電氣設計中的應用

秦海珠

摘 要： 目前我國市政行業發展日益迅速，在市政工作中對于能源的消耗即隨之增加，而這些能源消耗主要之一為電能，因此，為了緩解國家能源短缺的問題，節能在市政工程電氣設計中成為了一項重要的工作。本文以污水處理廠為例，主要介紹了市政工程電氣設計的基本情況，從供配電系統節能設計、節能設備、照明節能設計、智能控制的優化設計等方面探究了節能技術在市政工程電氣設計中的應用，為了給相關人士一定的借鑒作用，讓更多人員了解到節能的重要性。

關鍵詞： 能源短缺；市政工程；電氣設計；節能

引言

當今社會科技水平日益迅速發展，隨機帶來了市場經濟的發展，居民的生活水平不斷提高，人口數量越來越多，從而涌現了越來越多的環境問題，日益增多的能源消耗，很大程度地限制了人類社會的發展。現階段，全球各個國家都在積極采取環保措施來改善環境、減少污染。節能是指提高能源的利用率、降低能源消耗的各種行動，也是改善能源問題的最重要和最有效的措施。

在“十二五”期間，我國對于城鎮化的發展邁入新篇章，預測每年城鎮化率會有所提高，從到2015年的52%提高到2030年的約65%，這標志著我國市政行業邁向高速發展和建設期。根據我國的節能法規定：節約能源，即為改善對于能源消耗控制的管理，采取經濟合理、技術完善、為社會大眾及環境認可的措施，從生產和消耗能源的各項環節，杜絕浪費能源，減少能源消耗損失和污物排放，從而合理、有效地對能源利用。那么當前市政電氣優化設計的關鍵問題就是如何節約能源？這是工作人員在電氣節能技術中主要研究的工作。

一、市政工程電氣設計概況

市政是指城市的各項城市管理工作，包括污水處理、給水排水、園林綠化、環境衛生、公共交通、橋梁、路燈、城市防洪等公共工程。市政工程電氣設計主要涵蓋供電配電設施、配電設備、保護變配電系統、防雷與接地、照明、火災自動警報系統、自動化智能控制等多個方面。若要在市政工程電氣系統中節約能源，就應從設計階段作為起點開始采取措施，結合社會經濟效應等因素，優化技術手段，從而實現節約能源的戰略。在合理設計供配電系統、優選節能電氣、照明設備、優化設計自動化控制系統等方面采取實際措施，即可達到節約能源的成效。以下主要從這幾方面具體闡述節能技術。

二、供配電系統節能設計

在常見的污水處理廠等大型的市政工程中，負荷等級一般是二級。所以，工程項目平穩進行主要依靠完整的供配電系統。對于供配電系統的節能來說，可以在布置變電站的方面入手。首先，變電站的位置牽扯著整個供配電系統的安全性能，變電站離負荷中心越近，供電越穩定；其次，變電站接近負荷中心，可以縮短電纜的距離，減少電纜投資成本，還可大幅度減少因距離產生的電量損耗，供電能源也大大降低。

變壓器對于供配電系統來說，是最主要的部分，堪比人體的心臟。選擇合適的變壓器對于工程的供配電系統來說是一項艱巨的任務。首先應確定好變壓器的供電范圍，可以結合負荷容量和分布狀況，合理分配負荷。其次，根據企業投資和運行的費用，從經濟方面入手，選定容量負荷適配的變壓器，設置在高效區內工作，及負荷為50%-60%之間，同時也要注意避免使變壓器空載或過載運行，從而達到變壓器節能。國內通常使用的一些節能變壓器包括：干式變壓器SC10系列、油浸式變壓器S11系列和非晶合金變壓器SH11系列等。

與此同時，盡可能合理地進行工程設計，簡化配送制度，降低配電水平，一般不超過三級，保證維修方便，可以減少功率損耗，保證供配電系統穩定地運行。 此外，功率因數是檢測配電系統經濟功能的重要指標，大量無功的功耗會降低設備的效率。 所以，合理使用如動態補償無功裝置等無功補償裝置可以提高功率因數，從而達到節能目標。

三、節能設備的選擇

節能設備的選擇應首先考慮具備合理的降低設計參數，避免不必要的能源浪費。 在市政工程的污水處理中，大型負荷設施如污水處理廠或各類泵站，電梯泵，大風機等都是能源消耗的主要設備。發動機難啟動時，起動電機的電流一般會達到額定電流的4？7倍。當發動機數量大，容量相對較多時，相互疊加的啟動電流將會導致配電網電流明顯下降，對其他設備的正常運行造成了嚴重的影響，尤其是電流較低時，導致其他設備無法達到額定功率，甚至影響其他設備的壽命。不但嚴重影響其他網絡設備的正常運行，甚至導致電力波動，離開凈出穩定。同時，啟動電流包含大量高次諧波，由于高頻諧振會影響電源電路參數，導致繼電器故障故障，自動控制故障等故障。因此，通用風機泵的大負載可用于變頻器或軟起動器。逆變器控制的電機的原理是，以保持發動機在一對恒定回轉速度，頻率電壓提前調整揮發性，更高的頻率，電壓和電源電壓類似于引擎實現平穩啟動，以減少引擎目前的啟動動力，以實現網絡影響。此外，當使用軟起動發動機時，逐漸增加輸出電壓，發動機逐漸加速，直到發動機以機械性能的額定電壓運行，實現平穩啟動，減少啟動電流，對電機的沖擊降到最低，實現能源的節約。

四、照明節能設計

照明設備也是污水處理廠較為重要的工作設備，如果采用節能設計方案，能夠大幅度的降低能源的消耗。在處理車間和辦公樓都采用較為節能的LED燈具，同時，設計過程中要加入智能控制系統，對無人工作區域設置聲控或者遠程監控控制開關，能最大限度的降低能源消耗。節能控制系統還應該具備對亮度調節功能，在污水處理廠里，需要強光的區域不是特別多，加入一些控制原件就可以實現對光強的控制。在照明設備使用過程中，還需要定期經營維護保養，以便于提高燈具和控制系統壽命，做到最佳的節能效果。

五、智能自動化控制的優化設計

污水處理廠的電氣設備數量龐大，而且每種設備都需要不同的用電標準，因此需要選擇一種智能控制的方法統一的對這些電氣進行控制。在計算機網絡背景下，先進的控制技術都是依賴于計算機系統實現對所有電氣設備進行控制。計算機系統可以實現軟件編程，節能優化設計，從而實現自動控制的同時還節約了能源。自動控制的原理就在于通過程序設計，然后結合各類傳感器零件對電氣設備進行合理的監控，在需要的情況下執行通電工作或者斷電停工工作的操作。自動化控制系統雖然在污水處理廠建設過程中投資比例所占不多，但是其發揮的巨大作用是非常有效的，尤其是在節能方面，是任何方法都無法取代的。對降低污水工人的工作強度，減少工人工作負擔和責任，降低污水處理廠的運營成本，提升經濟效益都有非常大的幫助。對于污水處理質量來說也有重要意義。目前，各行各業都在自動控制領域不斷突破創新，對于民生類企業更需要從先進的技術出發，做好生產管理。

結束語

在市政工程的電氣設計中，工作人員應以節能為基礎，考慮實用性、可行性，保證安全和經濟效益，多角度來加強電氣設計。這對于設計者的能力要求十分嚴苛，也是市政工作者需要加大力度控制管理的一項工作。相信市政工程會采用先進科學的手段，結合高效高產的節能設備，為我國整體的節能目標打下良好的基礎。

參考文獻

[1]李保強.建筑電氣設計中電氣節能標準的應用[J].中國標準化，2017，（12）：146-147.

[2]吳太微.建筑電氣設計中的節能技術應用[J].四川建材，2017，（05）：265+267.

[3]夏泳.市政電氣設計節能措施探討[J].低碳世界，2016，（22）：169-170.endprint