电气工程节能设计

彭永慧

摘要：在我国建筑设计过程的节能问题一直没有得到充分的重视，但随着人们环保意识的不断增强，建筑设计节能问题也成为当前的热点问题。电气工程因电气设备较多，是消耗能源的重要工程，需要了解电气工程节能设计的原则，对其节能设计进行研究，才能有效地保证电气工程安全性的同时节约能源，作为建筑实现节能减排的重要方面，建筑电气工程的节能面临着新的挑战。本文主要讨论建筑电气工程节能设计以及所需要采取的措施以期达到节能减排的目标。

关键词：电气工程;节能设计

引言

电气设备需要电能消耗，而我国目前的电力基本上是由传统的能源转换，能源制约着人类的生存与发展，他是我们生存的基础，能源短缺已成为世界关注的问题，同时也是制约经济发展的重要因素，因此，从经济发展来看电气工程必须采取节能设计。

1电气工程节能设计应遵循的原则

电气工程节能设计，是为了满足人的正常需要后，通过技术创新，减少电气工程能源消耗，提高能源的使用效率，符合电气工程的节能要求。要将电气工程中供电设备优化，不能以其他工程功能为代价的，损害的其他工程中电能的使用值，不能盲目投资设备，而不采取符合经济发展水平和科学技术水平方案。因此，电气工程节能设计时应该首先考虑的电气工程的适用性，电源供应设计，要以提供所需的动力，和能源为前提，以满足电气设备的负载能力，供电质量和可靠性的电源要求，以确保建筑电气设备的要求，使电气设备的使用要充分。此外，还有一个需要考虑的是电力供应的安全性，节能设计不是不顾安全的“偷工减料”式的设计，节能设计必须在保证建筑物的安全的基础上进行。建筑物应有的绝缘问题、负荷问题、电气设施稳定问题、避雷问题都必须充分加以考虑。总之，节能电气工程设计应符合适用性和安全性，电气工程使用先进的节能技术，优化设计的电源和分布，会促进能源的合理利用。要提高设备效率，减少损失直接或间接的电能，在满足建设要求的前提下，同时确保安全的使用功能，最大限度地减少建设投资，降低电能和各种能源消耗因此，选择节能设备，符合平衡，无功补偿，降低线路损耗，降低操作和维护成本，提高能源利用效率。最后，合理的调整，使其符合设计因素，合理选择节能措施，以提高负载因子和容量的利用率，在特殊用电的情况下，提高效率，选择符合的系数，实现节约能源的目的。总之，在电气工程，节能设计时，应实现安全，经济，合理的原则，并采用先进的技术。

2电气工程节能设计的重要意义

电气工程的节能设计，对我国有着重要的意义，主要表现在如下几个方面：

第一，电气节能设计是经济发展的需要。由于电气设备要消耗电能，而我国目前的电能基本上都是由常规能源转化而来，能源是人类生存与发展的重要基础，经济的发展依赖于能源的发展，当今能源问题已经成为全世界共同关注的问题，能源短缺成为制约经济发展的重要因素，因此对电气工程采取节能设计势在必行。

第二，电气工程节能设计是环境保护的需要。现在的电能主要仍是火力发电产生，在这个过程中要消耗大量非可再生资源，会排放大量的有害物质，对大气造成了污染，因此电气工程节能设计可以起到保护环境的作用。

第三，电气节能设计是提高人民生活水平的需要。随着现代化建设的发展和人民生活水平的提高，人们追求更加舒适的生活环境，冬季采暖，夏季纳凉，这些都需要消耗电能。而在当前能源十分紧张的情况下，电气工程采取节能设计就显得非常重要。

3电气工程节能设计

3.1供配电系统的节能

3.1.1设计最短的供电线路

节省线路上的能耗主要是通过降低线路总电阻来实现的，电流在线路上流动时肯定会消耗一定的能源，而线路电阻=电阻率×线路总长度/线路横截面积，但如果依靠选择横截面大的线路来降低电阻的话，不但投资巨大，而且收到的成效并不理想。因此，我们可以利用缩短供电线路的方法来达到目的，简单来说就是设计供电线路时应该以多走直线、少走弯路为原则，因为直线距离是最短的。另外，还可以选取電阻率较小例如铜芯之类的导线作为节能的辅助。

3.1.2选用节能型变压器

节能型变压器与传统的老式变压器相比，大约可以节能百分之十左右，但却反而可以增容百分之五十至百分之一百二十左右。可别小看这区区的百分之十，如果所有的变压器都更换成节能型，每年就可以节省数以亿计的电量。如S9、SL9及SC8等油浸变压器或干式变压器，它们都是采用优质冷轧取向矽钢片，由于“取向”处理，使矽钢片的磁畴方向接近一致，以减少铁芯的涡流损耗，450度全斜接缝结构，使接缝密合性好，以减少漏磁损耗。选用铜芯变压器，尽量降低变压器电阻的绕组阻值，增大通过电流。

3.2照明的节能

照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，力求减少照明系统中光能的损失，从而最大限度的利用光能，通常的节能措施有以下几种：

3.2.1充分利用自然光

这是照明节能的重要途径之一，在设计中电气设计人员应多与建筑专业配合，做到充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合，从而大大节约了人工照明电能。

3.2.2选用节能型光源

灯具照明设计规范规定了各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度等等。照度标准是不可随意降低的，也不宜随便提高，要有效地控制单位面积灯具安装功率，在满足照明质量的前提下，一般房间（场所）应优先采用LED、高效发光的荧光灯（如T5、T8管）及紧凑型荧光灯，高大车间、厂房及体育馆场的室外照明等一般照明宜采用高压钠灯、金属卤化物灯等高效气体放电光源。

3.2.3推广使用低能耗性能优的光源用电附件

如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等，公共建筑场所内的荧光灯宜选用带有无功补偿的灯具，紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器，气体放电灯宜采用电子触发器。

3.3动力设备系统的节能

作为动力源的电动机，从家用电器到民用建筑内部以及各行各业中均用得比较普遍，其耗电量极大。减少电动机电能损耗的主要途径是提高电动机的效率和功率因数，主要可以从以下几个方面着手：

3.3.1采用高效率电动机。

采取各种切实可行的措施，减少电动机的个部分损耗（主要为空载损耗及负载损耗）、提高电动机的效率和功率因数。

3.3.2根据负荷特性合理地选择电动机。

首先要了解负荷的特性，然后根据电机的工作环境及负载特点选用合适的电动机，避免“大马拉小车”的现象出现，以提高电动机运行的效率和功率因数。

3.3.3轻载电动机采取降压运行。

对经常处于轻负荷运行的电动机，应采用三角-星切换装置。当负荷系数低于013时，将三角形接法的电动机改为星形接法，可以达到良好的节电效果。对于经常轻载（负载率小于014）的生产机械，也可采用具有启动功能的轻载节电器，以达到“轻载降压运行节点”的目的。

3.3.4根据负载情况对电动机采取就地补偿。

对距离供电点较远的大、中容量连续运行工作机制的电动机，应采取电动机的无功功率就地补偿装置。单对单台电动机补偿容量不宜过大，以免产生自励磁过电压。

总结

电气工程的节能设计是实现节约能源，提高效率的重要措施，所要考虑的不仅仅有节能损耗，而是要在改变建筑功能的前提上，通过提高设备使用效率和减少设备使用时间来实现节能损耗。尽管我们在建筑电气方面通过创新手段实现节能减排，但是节约用电也是人人有责的，只有这样才可以保证我们在享用科技进步成果的同时，不会对我们的生活现状造成不可逆转的损害。

参考文献

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