電氣工程中節(jié)能技術的應用價值與設計

李湧泉

（中國葛洲壩集團股份有限公司，湖北 武漢 430000）

在大力倡導環(huán)境保護政策影響下，電氣工程中應用節(jié)能技術自然有著非常重要的意義，節(jié)能技術發(fā)揮出了極大的作用，同時還可以大大地提高電氣工程的施工進度。目前，節(jié)能技術對電氣工程的發(fā)展有很大的作用，不但可以提高電氣工程的施工速度，還可以減少能源消耗，所以說電氣工程中應用節(jié)能技術具有很大的價值。故此，想要提高電氣工程節(jié)能技術的利用效率，需要電氣工程技術人員深入分析節(jié)能技術的最優(yōu)使用方法，還要對電氣工程利用節(jié)能技術的經驗進行總結。這樣才能在經驗中尋找到節(jié)能技術的最佳應用方法，從而借助電氣工程發(fā)揮其最大的作用和價值。

1 節(jié)能技術應用于電氣工程的價值

隨著科學技術的進一步發(fā)展，電氣工程改變了傳統(tǒng)的工作方式，通過應用節(jié)能技術解決了傳統(tǒng)方式遺留下來的問題，使得電氣工程技術不斷提高，所以，電氣工程中應用節(jié)能技術的價值和設計值得我們深入分析和研究，以此希望節(jié)能技術可以不斷推動電氣工程施工質量和效果的提升。

1.1 對經濟高速發(fā)展有良好的推動作用

經濟發(fā)展的重要支撐就是電力能源，所以，我國經濟的發(fā)展趨勢在很大程度上會受到電氣工程中節(jié)能技術使用的影響。有效合理利用節(jié)能技術可以使電氣工程運行節(jié)約一定的資源，從而有效地推動我國經濟的高速發(fā)展。我國當前能夠保證電氣工程設備正常運轉的基礎就是消耗一定的電能源，而想要產生電能就要通過其他能源消耗轉換而來，各類能源是我們生活與經濟發(fā)展的關鍵所在，所以，在我國經濟發(fā)展期間能源消耗問題得到了各方面的關心和重視。伴隨我國各類能源的減少，使得經濟發(fā)展面臨著巨大挑戰(zhàn)。基于此情況，在電氣工程中使用節(jié)能技術可以減少能源消耗，這對我國經濟高速發(fā)展有很重要的價值[1]。

1.2 實現(xiàn)環(huán)境保護管理效果

目前，我國的電能生產依舊是運用火力發(fā)電的形式，而在此過程中便會消耗大量的非再生資源，從而形成大量資源浪費現(xiàn)象。現(xiàn)如今，火力發(fā)電仍然是我國電能源產生的主要方法，在發(fā)電過程中會消耗大量的煤炭資源，而這種資源是不可再生的，這就造成了資源的浪費。

另外，燃燒煤炭資源產生電能期間會產生二氧化碳等對自然環(huán)境有污染的氣體和有害物質，同時還會對大氣層造成傷害，這樣就會對我們賴以生存的環(huán)境造成極大的破壞。故此，將節(jié)能技術有效合理地使用到電氣工程中可以減少電能消耗過程中的有害物質的排放，減少環(huán)境的污染，從而實現(xiàn)對自然生態(tài)環(huán)境的保護。

1.3 促進大眾居民生活水平的提高

伴隨我國經濟的持續(xù)增長，使得大眾居民提高了生活質量的環(huán)境的需求。尤其是在夏季和冬季時，希望可以過上清涼或是溫暖舒適的生活，這就需要消耗大量的電能，使得電能資源緊缺。基于此，為了可以節(jié)約能源就要合理利用節(jié)能技術，這樣才能在減少電氣工程的資源消耗量，提高資源利用率的同時，有效地提高居民的生活水平。

2 節(jié)能技術在電氣工程中存在的問題

2.1 電氣工程中使用的節(jié)能設備不合理

目前，我國在電氣工程節(jié)能技術方面有一定的研究，通過現(xiàn)有的研究了解到，電氣工程運行過程中節(jié)能技術使用存在不足，尤其是存在節(jié)能設備使用不適合、節(jié)能設備陳舊老化等情況。電氣工程運行過程中想要實現(xiàn)節(jié)能減排的效果，節(jié)能設備的合理配置是尤為重要的，所以，電氣工程技術人員在選擇變壓器、電流和電阻匹配方面都要非常重視，這樣才能提高節(jié)能設備的功效，降低電氣工程能源的消耗。我國當前各個城市對電器行業(yè)的要求逐漸提升，使得電器行業(yè)的工作負擔越來越大，故此，為了電器行業(yè)電路傳輸期間減少能源消耗，相關工作人員首要工作就是怎樣選擇準確適合的節(jié)能設備。因此，只有在電氣工程配備合理的節(jié)能設備基礎上才能更好地提高節(jié)能技術，實現(xiàn)電氣工程中節(jié)能技術的作用，進而推動節(jié)能技術的不斷發(fā)展[2]。

2.2 安全問題控制不到位

現(xiàn)階段，在部分中小型城市電氣工程中相關工作人員沒有重視節(jié)能設計的重要性，從而使得電氣工程能源消耗比較大，無法體現(xiàn)出節(jié)能效果。另外，有些節(jié)能技術設計過程中常有不按照國家標準進行的問題發(fā)生，同時在節(jié)能標準檢查方面不夠全面，這就導致部分供電系統(tǒng)安全方面存在危害，進而會影響居民用電的安全，很容易發(fā)生安全事故。除此之外，一些電氣工程節(jié)能設計人員對居民用電缺少科學設計，使得居民用電期間會出現(xiàn)一些危害性的氣體和輻射等，對居民造成了很大的危害。因此，我國各個層級的供電單位都要重視和有效解決居民用電安全問題，這樣才能推動電氣節(jié)能技術的持續(xù)發(fā)展。

3 節(jié)能技術在電氣工程中的設計途徑

3.1 加強對變壓器類型選擇的控制

電氣工程想要提高節(jié)能效果，就要重視節(jié)能設計中變壓器類型的選擇，使得變壓器使用匹配度達到最高效。所以，電氣工程節(jié)能設計時要根據使用人員的具體需求和技能技術的指導特點選擇變壓器。比如，居民用戶在不同季節(jié)使用的電量是不同的，所以，在選擇變壓器時可以在使用最多電量的季節(jié)中使用專用的變壓器，這樣可以減少居民用電中變壓器安全問題的發(fā)生。除此之外，如果電網因為三相電電流不能平衡而產生不穩(wěn)定現(xiàn)象，就會導致中線的電位不斷上升，對變壓器的損耗也非常大。在此基礎上，電氣工程技術人員要采用合適的方式維持三相電的電流平衡，進而降低變壓器的損耗。

3.2 構建健全的電氣工程配電系統(tǒng)

3.2.1 設計恰當?shù)墓┡潆娤到y(tǒng)

在電氣工程中供配電系統(tǒng)的合理設計對節(jié)能效果有很大的影響，所以，電氣工程節(jié)能設計人員要關注配電系統(tǒng)的合理化。提升電氣工程供配電系統(tǒng)的作用可以采用以下方法：電氣工程節(jié)能設計中不能設置過多的配電等級，對于一個電壓等級中高壓級數(shù)最多為兩級，而低壓最多級數(shù)為三級，三級負荷最多設置四級。工程技術人員采用有效的措施使變壓器在負荷中心起到作用，從而將低壓供電的半徑有效地縮小，從而實現(xiàn)減少電能源消耗，防止電壓的耗損問題出現(xiàn)。另外，要清晰地劃分所有配電所和每一條供電線路的供電領域，這樣可以減少配電所之間出現(xiàn)電路交叉或是重復現(xiàn)象，有效地提高供電線路的利用率。

3.2.2 重視無功補償?shù)暮侠碓O置

電氣工程配電系統(tǒng)設計要重視無功補償設備的設置，合理的無功補償設備可以降低無功功率的產生，避免了供電線路電能的浪費。另外，還可以有效地降低電網的電壓，大大提升電氣設備供電的質量。此外，電氣工程中通過合理設置無功補償設備可以將其因數(shù)提高至0.9 以上，可以縮減供電系統(tǒng)的用電成本，實現(xiàn)較高的經濟效益和安全有效地提供電能。因此，在對電氣工程配電系統(tǒng)中無功補償進行設計時可以采用一些方法[3]。

第一，電容器是電氣系統(tǒng)中不可缺少的設備，而且足夠容量的電容器可以保證電能的合理使用。因此，在設計無功補償時要根據自然功率和配電電容器之間的關系，然后通過有效的計算得到無功補償中出現(xiàn)的諧波狀況，再之后串聯(lián)一定數(shù)量的電抗器過濾輸電線路的諧波。第二，電氣工程無功補償設計期間，要結合無功功率反向輸送、投切震蕩等問題的預防和過渡補償，來選擇投切參數(shù)物理量，這樣可以明確精準的無功功率參數(shù)。第三，長久以來，在進行電氣工程無功補償設計時，會根據一定的比例對補償電容的循環(huán)投切和等量進行分配，這種方式并沒有充分發(fā)揮出無功補償?shù)淖饔谩Ｍㄟ^電氣工程使用節(jié)能技術可以將循環(huán)投切改變?yōu)槟：肚心Ｊ剑瑥亩梢跃_地掌握無功功率的值，提升調節(jié)電容的作用和成效，增加電氣系統(tǒng)環(huán)境使用范圍。在無功補充投入使用之后，低壓的情況下補償電容的投切負荷開關可以正常地運行，而真空接觸器在高壓補償設置中可以實現(xiàn)無功補償工作。

3.3 優(yōu)化電氣工程中的電路設計

3.3.1 提高電路中導線設計的合理性

通常電氣工程運行期間較大的供電壓力會出現(xiàn)在供電設備上，如果不能合理設置供電設備高強度的供電壓力會造成設備的損害，所以，供電線路和導線的合理設置非常重要。因此，在進行供電線路導線設計時，要在滿足用戶需求的同時，科學地設計導線的分布，這樣可以防止電路導線相互纏繞。另外，還要合理控制導線的長度，這樣可以降低由于導線過長出現(xiàn)的過熱現(xiàn)象，從而降低供電的成本。除此之外，在設計供電線路時不要出現(xiàn)一刀切的情況，而是要結合實際電壓需求制定不同電路模板[4]。比如，一些地區(qū)的供電電壓需求比較低，可以將電路設計成直行電路形式，并且在能夠保障安全的情況下，盡可能地減小電路和電線的直徑，實現(xiàn)資源的節(jié)約。

3.3.2 減少電路傳輸中電能的消耗

一般來說，電路傳輸過程會消耗一定的電量，從而導致電能的浪費，為了能夠減少電路運輸期間能源的消耗，需要根據電路消耗的具體情況選擇合適的節(jié)能方法。第一，在使用導電設備時要盡量選用導電率低的材料，這樣可以降低導電期間的能源損耗，譬如導電電纜用銅芯的。第二，輸電線路設計時盡量采用直線設計，這樣可以減少導線的長度。第三，根據具體的情況使用合理的電線和電纜，并對這些導線的規(guī)格進行嚴格的控制。

3.4 加強照明系統(tǒng)中的節(jié)能技術

目前，照明系統(tǒng)對電氣工程節(jié)能設計和運行有很大的影響，而且是用戶主要消耗電能源的設施，所以，在電氣工程中使用節(jié)能技術能夠明顯表現(xiàn)出作用的就是照明系統(tǒng)。由于電氣工程運行中照明設備設置的數(shù)量非常多，所以，照明系統(tǒng)能夠消耗很大的能源。因此，電氣工程設計人員可以通過照明系統(tǒng)節(jié)能設計來減少能源的消耗。設計人員要在保證照明效果的前提下，對照明設備進行合理規(guī)劃和布置，從而提高照明系統(tǒng)的利用率。與此同時，設計者還要選用光度適中、節(jié)約電能的照明設備，從而實現(xiàn)降低能耗的目標。

除此之外，隨著大眾居民對生活水平需求的提升，很多建筑企業(yè)在電氣工程方面采用了節(jié)能技術，尤其是照明工作中已經將太陽能的利用規(guī)劃為重點工作內容，這樣不僅可以保障建筑施工照明需求得到滿足，還可以實現(xiàn)節(jié)能的效果。如若建筑施工在白天進行，利用太陽能可以提高施工的效率，實現(xiàn)電氣節(jié)能的效果。同時為了降低太陽能對居民的危害，可以使用遮蔽太陽采集光能的方式隔絕紫外線與熱能對居民的傷害。在采光系統(tǒng)的使用期間可以通過對可見光的調節(jié)方式提高照明效果，最終達到電氣工程節(jié)能減排的目的。

3.5 增強動力系統(tǒng)的節(jié)能技術

對于建筑電氣工程來說，電力系統(tǒng)中生產設備的運行需要電能作為動力，而且生產設備和設施會消耗很多的電能，所以，將節(jié)能技術在電力系統(tǒng)中使用的作用更加明顯。在對建筑電氣工程設計和施工期間，想要提高節(jié)能技術的效果，需要提前將電氣工程運行期間使用的設備和電能消耗進行評估，這樣可以確保電能消耗得以控制在電線和線路的極限負荷范圍內。如若發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)的運行負荷大大降低，相關人員要及時調整變頻器，確保電力系統(tǒng)能提供設備運行所需的電能。在電氣工程設計和施工過程中應調查各樓層的實際情況，并分析現(xiàn)場情況，根據不同區(qū)域設計不同的電路。另外，還要研究電梯系統(tǒng)的功耗，確保電梯的正常運行。

除此之外，建筑電氣工程中風機、水泵電動機等設施是動力負荷的源頭，所以，可以通過對發(fā)動機進行節(jié)能設計來實現(xiàn)電氣工程技能的效果。在進行發(fā)電機節(jié)能設計時，發(fā)動機的設備可以使用成本比較低的軟起動器，然后在對晶閘管通角調節(jié)時以啟動時間為基礎實現(xiàn)電壓的控制。建筑工程電氣系統(tǒng)規(guī)模比較大時，可以通過連續(xù)調節(jié)軟起動器電壓的方式維持電動機的平穩(wěn)運動、電壓與電流的檢測，從而保障電氣工程的正常運行[5]。

4 結語

總之，節(jié)能技術在電氣工程中各個環(huán)節(jié)的合理使用可以有效地節(jié)約能源，提高電氣工程的使用效率。因此，電氣工程設計人員要結合實際情況和技術水平應用節(jié)能技術，從而保證電氣工程運行的安全和能源的節(jié)約。另外，相關技術人員還要不斷探究和學習電氣工程節(jié)能技術的應用，促使我國電氣工程可以持續(xù)發(fā)展。