電氣工程的節能設計思路

竇建才 寧夏交投科技發展有限公司

電氣自動化是隨著科學技術水平逐步提升而衍生出的新型技術，其在提高電氣工程效率方面具有顯著的應用效果，不僅大大減少人力、物力的投入，而且能夠創造更加可觀的經濟效益。本文將主要圍繞電氣工程的節能設計展開探討。

一、電氣工程自動化概述

伴隨著技術的高速發展，在我國，電氣工程已經成了一門主要的學科，在電氣工程自動化的自動化研發開始后，更是體現出了我國現今的科學技術水平。通過使用電子信息技術帶來的優勢，依靠對象設備實現在線監測的形式，能夠使控制功能進一步自動化。通常情況下，處理器和采集站是在線監測的主要構成部分，通過準確收集和控制數據的方式，結合控制中心帶來的技術輔助，全方位地檢測整個生產鏈。借助計算機技術的便利性，對需要的信息數據能夠實現迅速的收集，針對性管理多項工程，并構建一個對應的考量單位，這樣才能夠保障系統的安全性，從而實現工作效率的提升。在我國的科技發展歷程中，電氣工程自動化的地位是無可撼動的，也是推動經濟建設的主要動力。隨著電子信息技術的發展，自動化技術也變得越來越全面，當前我國自動化技術已經具備了世界一流的水準，傳統的操作繁雜以及操作人員技術水平低下的缺點已經得到了根本性的解決。

二、電氣節能設計基本原則

電氣節能設計的基本原則主要包括經濟適用原則、節約原則、節能降耗原則。在設計過程中，須滿足建筑物實際需求的環境，有效確保充足的電氣能源和動力供應，以不斷提升電氣設備在正常運行過程中的社會效益、經濟效益，避免電力能源的消耗、浪費。在電氣設備運行過程中，須選用節能環保的電氣設備、節能措施，以減少電氣能源的使用量，不斷提高電氣能源的使用效率，改進和優化電氣節能設計方案，對其進行科學合理配置，確保電氣能源的科學合理化應用。

三、電氣工程的節能設計思路

（一）配電系統設計中的節能技術

配電系統的節能技術設計應用主要以變壓器選擇、管線分布為主。變壓器處于24h工作狀態，耗能較大，并且功率越大損耗越大，要實現節能設計就需要合理選擇變壓器，降低功率損耗，使變壓器能夠滿足建筑用電需要。在設計中應先確定節能型變壓器的選擇，然后在實際選擇時預留適當的量，保證施工用期的負載率為75%～85%，以此減少變壓器的維護費用，穩定供電，保證經濟效益。同時在設計中應考慮建筑群落的規模和發展，針對分期建設的建筑工程應設計多臺變壓器為具體的方案，避免輕載過程中的損耗。在建筑的配電系統中，最大的電能損耗就是線路。不合理的管線分布讓配電過程中的損耗較大，還容易造成電力安全隱患。對此，在設計中應合理分布，減少線損。其中要考慮配電小間及配電室的位置，控制供電半徑，減少供電長度，避免返送的情況發生。在設計中還要科學選擇配電線的材料，保證送電安全，控制線纜界面，以此提高配電效率。同時在管線分布上要做無功補償，保證三項電荷平衡。

（二）電動機節能設計

（1）控制負荷。設計人員進行電動機節能設計的過程中，應全面了解能源消耗的主要原因，并積極采取針對性的對策進行節能設計，將電動機的負荷、輸出功率控制在合理的范圍內，使其與建筑實際負荷量相匹配，緩解電氣能源的過度消耗、浪費現象。電動機節能設計工作可從提高電動機運行效率、輸出功率兩個方面出發，在此基礎上，合理使用現代化先進的變頻設備。（2）調整參數。工作人員應根據電動機實際負荷量，不斷調整電動機的工作轉速，將工作轉速始終控制在合理范圍內，不斷提高電氣能源的使用效率，減少電氣能源的損耗。與此同時，設計人員需要不斷調節電動機的輸出功率，使其與建筑實際負荷量相匹配。電動機處于輕載狀態時，應及時打開閥門、風門等，有效降低電動機的運轉速度，減少電氣能源的消耗，避免浪費。

（三）合理選擇變壓器

變壓器與電氣工程自動化節能設計之間的關系是非常緊密的，在電氣工程自動化中，變壓器也有著獨特的價值，能夠通過對電壓、電流和電功率的控制降低能源的損耗。通常情況下，即使企業沒有運行變壓器，也會消耗很多變壓器的熱量，因此在選擇變壓器的同時，需要考慮變壓器使用的材料，堅持站在節能的角度上組織變壓器的材料，使變壓器的節能作用發揮出來。在設計變壓器的過程中，需要更多地使用銅金屬來代替硅材料，這樣變壓器在空載運行過程中，對能源的消耗就會變得更少。也需要針對變壓器的容量做出相應的設計，在使用變壓器的過程中，過少的容量更容易造成過度的使用，也會對變壓器造成更高的損耗。過大的變壓器容量，在輕載的狀態下也會浪費很多不必要的能源，因此，需要我們做好精確的估算，在此基礎上，進行變壓器的設計，這樣變壓器才能更加合理。也需要重視變壓器的使用數量，減少對能源的損耗，達成節能的目標。

（四）選擇合適的動力設備

電氣設計工作的開展，對于風機以及水泵等動力設備的應用必不可少，然而，這些設備的使用對于能源的消耗量也比較大，因此，應該從電動機的選擇入手，將節能環保作為選擇電動機的主要依據，充分結合建筑項目的實際需求確定電動機的種類。但是，在使用電動機的過程中，空載問題比較常見，這就要去應該有效落實電動機運行過程的監督管理工作，盡可能使電動機在滿足使用需求的前提下減少能源消耗。

（五）照明系統

照明系統是建筑電氣設計中的一個重點，因為照明貫穿于整個建筑使用過程中。照明環節的節能潛力非常大，所以可以采用的節能管控措施較為多樣化，可以從以下幾個方面入手，選擇合適的光源和燈具。目前市場上的光源和燈具，選擇比較多，但不同的光源和燈具其能耗大小是不一樣的，主要考慮性能穩定，光源效果好，燈具可循環利用的，在電量對等的情況下，可以有更多的照明光量。比較有代表性的就是LED光源節能燈，但成本比較高，忽略成本因素，我們可以考慮同等價位性價比更高的熒光燈管，當然，對于光源和燈具的選擇更多的是根據建筑實際需求而定，不同的建筑場合選擇性不同，不能一概而論。對于商業公共區域，我們可以選擇直管形熒光燈，這種燈光照效果比較好，覆蓋范圍較為廣，能夠最大程度上實現節源需求。小規模場所可以選擇小功率的金屬鹵化物等，造價成本偏低，且照明效果相對來說比較理想。優化燈具的控制方式，燈具控制方式的不同所產生的能耗也是有差別的，公共區域的照明，我們可以采用統一調控的方式，集中化控制，然后分區、分組控制，在不影響正常照明的前提下，實現自動照明調控需求，靈活調控燈具照明，減少不必要的電量流失。在賓館、酒店等區域，設置了很多常用電器，可以設置一個節能控制總開關，當用戶需要使用該區域的時候再照明，實現多功能電源切換，降低電能損耗。在地下車庫大面積區域，將照明配電箱放在車庫入口，設置一個照明控制盤，通過回路操作控制開關閉合，這樣可以使工作人員更好的進行管理，從而實現對能源的節能需求。

四、結語

總而言之，建筑行業落實節能減排工作的重要措施是建筑電氣設計節能，該項工作的開展能夠推動社會的可持續發展。因此，建筑電氣節能設計工作的開展，需要專業的設計人員基于工程項目的實際需求，不斷優化節能設計方案，采取針對性的節能措施全面保障整個建筑工程的電氣節能效果，以此來推動社會的健康可持續發展。