電氣工程的節能設計

馬錚

摘要：在國民經濟不斷發展的今天，隨著社會各個領域對電力資源需求量的不斷增加，節能設計作為我國現階段建筑電氣工程的重要設計目的，將其廣泛地應用到我國電力工程的施工設計過程中，不僅有利于我國綠色生產理念的推行和節能減排發展策略的貫徹落實，還能夠有效地解決我國現階段電力能源緊缺的問題，達到電氣工程在運行過程中節能減耗的目的，以及對電力事業的發展有著積極的幫助，為促進我國建筑產業的可持續發展做出了重要的貢獻。基于此，本文主要探討了電氣工程節能設計。

關鍵詞：電氣工程; 節能設計; 能源; 消耗

引言

加強電氣工程的節能設計不僅可以節約大量能源，而且還能有效減少環境污染，促進經濟發展實現國家可持續發展戰略，因此需要提高對建筑電氣工程節能設計的重視。同時在建筑電氣工程設計師要采取科學的措施，例如減少電路的供電消耗，增加空調系統的節能效率以及提高設計節能照明系統的能源利用效率等。有效運用節能技術來提高能源利用效率，為廣大人民創造更加舒適的生活和生產環境。

1電氣工程中的節能設計準則

1.1 安全應用原則

設計人員必須在安全應用原則的引導下在電氣自動化技術中合理應用節能設計手段，也就是說，只有在確保安全的前提下，企事業單位的綜合實力與運管效率才能得到穩步的提高。基于此，設計人員在進行節能設計時，切不可為了降低能源消耗，忽略產品自身的質量問題，而是應該在確保產品生產與使用安排標準的基礎上，合理運用節能設計，保證電氣自動化系統的正常穩定運行，促進電氣自動化系統節能效果不斷提高。

1.2 環境保護原則

電氣自動化技術中應用節能設計手段的最終目的是最大限度降低電氣自動化系統在實際運行過程中的能源消耗。也就是說，設計人員必須在確保節能設計合理有效的前提下，降低系統運行的能源浪費現象，促進電氣自動化系統能源使用效率與經濟效益的不斷提高。設計人員在電氣自動化技術中運用節能設計時，必須將環境保護意識與電氣自動化中節能設計緊密的融合在一起，合理進行電氣自動化技術使用的材料、技術的改進和完善，有效提升電氣自動化技術節能效果，充分發揮電氣自動化技術的經濟性、實用性及安全性特點，促進企事業單位經濟效益與社會效益的全面提高。

1.3 提升效益原則

為了最大限度降低電氣自動化技術應用過程中的能源消耗與浪費，設計人員必須在電氣自動化技術中合理的應用節能設計手段。很多設計人員為了體現出電氣自動化技術的經濟效益，在電氣自動化系統的設計過程中，采取了更換設計材料的方式，這種方法雖然有助于節能設計效果的提高，但是卻因設計材料的更換造成了設備性能的下降，導致企事業單位遭受了不必要的經濟損失。為了避免此類情況的出現，設計人員在電氣自動化技術中應用節能設計手段時，必須在充分重視企事業單位經濟效益的前提下，根據企事業單位自身的經濟實力，合理開展電氣自動化技術的節能設計。

2電氣工程節能設計的具體措施

2.1 采用無功功率補償設備

供電系統和配電系統主要由變壓器和輸電線路以及配電線路等組成，所以在傳送電能的時候，電流要在各個供配電系統的組成部分中流動，因此在整個運行過程當中會產生較多電能的損失從而造成資源和能量的浪費，在這些浪費的資源和能量當中，由無功功率而導致的能源的浪費占很大一部分。無功功率對電網的影響非常的大，不僅僅會導致電網的運行狀況變得很差，還會使電路的電壓降低，從而降低電路的運輸電質量。如果可以改變電路功率的參數，使電路的電壓和運行的狀況都處于一個穩定的狀態，那么就可以保證電路的運輸電質量。所以選擇并使用無功功率補償設備，對于電氣工程自動化節能設計來說，是一個必須的選擇，唯有從根本上減少無功功率造成的浪費，才能進一步實現節能這一目的。但是應用無功功率補償設備的時候要注意，必須要根據電力系統中配電器電壓的容量以及額定功率來確定電力設備的容量的多少，還要注意如果在設計無功功率補償設備的時候出現了問題，那么首先要做的就是將整個線路中的設備的連接方式由并聯改為串聯，這樣可以有效降低出現事故的風險，然后再對無功功率補償設備進行分析和檢查，找出具體問題所在。

2.2 盡量使用有源濾波器

在電氣工程自動化的控制過程中，人工控制容易出現問題，如果工作人員在工作的時候不用心，那么出現問題也是我們沒有辦法阻止的，如果是新員工數量多的時候產生的諧波數量也更加多，諧波和基波共同作用會對電網產生很大的影響，會使得電壓處在不平穩的狀態。而對于以上情況，最有效的解決辦法就是濾除電氣工程自動化系統中的諧波。有源濾波器可以有效濾除諧波，它可以同時濾除2至50次的諧波，并且可以對諧波進行2至50次中的任意次數的有效補償，它的有效體現在整個過程的時間不會超過340μs，此外有源濾波器還能夠精確地濾除諧波，因為其所使用的3DSP+CPLD的控制方式，該控制方式為全自動化的控制方式。

2.3 優化配電系統的改造設計方案

電氣設備必須要在電力系統中必須做到隨時都可以發揮作用，對于電氣工程自動化節能設計來說，不得不重視這些點，所以在保證電氣工程自動化和節能性的情況下，對于配電系統的改造和設計方案更是要進行優化才行。在進行方案設計的時候，必須要保證可以有效地控制電氣設備，使電氣設備可以有效滿足電路需求比如滿足負載需求。在實施項目的過程中，要全力保障電路的安全，必須全面發揮導線的絕緣性，在走線的時候要留出合適的絕緣的距離，這樣一來就可以保證導線不會過度發熱，使導線的負荷能力不會下降，從而保證電氣設備的安全，此外還要注意配電系統的接地以及防雷。

2.4 合理選擇變壓器

（1）變壓器材料的選擇

在選擇變壓器材料的時候，從節能的角度出發，但是同時也要保證變壓器良好的性能和質量，所以就可以同時選擇銅片材料和硅鋼片材料以及絕緣材料，這樣才能夠有效節能。

（2）銅材料

電力系統運行的過程當中，電線和配電柜中所產生的能量損失非常的多，其中有效降低能量損失的方法就有使用銅材料，這樣的話變壓器在空載運行的時候就會減少一些能源的消耗，從而實現電氣工程自動化節能設計。

（3）節能變壓器

節能變壓器應當被優先應用到電氣工程自動化節能設計當中，因為節能變壓器不僅僅具有普通變壓器的優點，同時也具有節能的作用，現在隨著科技的發展，節能變壓器的種類越來越多，比如S10型號的變壓器和S11型號的變壓器等，都是節能變壓器。但是在應用節能變壓器的過程當中要注意合理地選擇接線方式，這樣才能保證節能變壓器的功能可以全部展現出來，還要注意不能讓變壓器長期地超負荷運行，否則的話，不僅僅會造成電能和資源的浪費，也會對變壓器自身造成嚴重的磨損。

結束語

電氣節能設計作為國家執行基本國策的重要手段，不僅有利于達到節能減排的目的，還對于我國電氣工程發展中降低工程成本、緩解能源緊張、解決能源消耗問題等方面有著積極的幫助，為我國建筑行業電氣工程的長效發展奠定了良好的基礎。

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