國網(wǎng)甘肅省電力公司酒泉供電公司 陳曉波

電氣項(xiàng)目作為當(dāng)前科學(xué)研究的重要課題，能夠顯著提高國家科技進(jìn)步能力。電氣工程獲得了快速發(fā)展，技術(shù)流程較為完整，自動(dòng)化功能迎合人們各項(xiàng)需求，可帶動(dòng)工業(yè)發(fā)展。電氣項(xiàng)目進(jìn)行的各項(xiàng)節(jié)能設(shè)計(jì)，表現(xiàn)出電氣安全、技術(shù)先進(jìn)、工藝環(huán)保、持續(xù)應(yīng)用等特點(diǎn)，可保證設(shè)備運(yùn)行的平穩(wěn)性，增加能源利用能力，獲取理想收益。

電氣自動(dòng)化作為國內(nèi)工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，能顯著增強(qiáng)國內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)能力，獲取較高的工業(yè)經(jīng)濟(jì)收益。國內(nèi)現(xiàn)階段的電氣自動(dòng)化整體技術(shù)尚處于發(fā)展階段，單個(gè)電氣設(shè)備僅能完成少量任務(wù)。如工業(yè)生產(chǎn)流程均使用電氣設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，需多個(gè)電氣設(shè)備聯(lián)動(dòng)運(yùn)行，以此保證生產(chǎn)高效完成。然而各設(shè)備之間缺失一定信息交互技術(shù)，會(huì)降低電氣聯(lián)合生產(chǎn)的有效性，有礙于獲取高效的工業(yè)生產(chǎn)收益，不利于發(fā)揮電氣自動(dòng)化的生產(chǎn)功能。

1 電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的具體表現(xiàn)

1.1 規(guī)范調(diào)節(jié)電壓

電氣自動(dòng)化投入生產(chǎn)后，運(yùn)行電壓對于設(shè)備電量具有一定影響作用。實(shí)際運(yùn)行電壓超出設(shè)備規(guī)定額度后會(huì)形成較多的電量消耗問題。加強(qiáng)電氣自動(dòng)化程序的調(diào)節(jié)，保證電壓調(diào)節(jié)規(guī)范性、順應(yīng)設(shè)備運(yùn)行的各項(xiàng)需求、防止出現(xiàn)能耗問題，可增強(qiáng)電氣生產(chǎn)的環(huán)保節(jié)能功能。如，自適應(yīng)電壓的調(diào)整方式，具有較強(qiáng)的節(jié)能優(yōu)勢，電壓調(diào)節(jié)依據(jù)：P ≈C×VAF+I，式中：P 表示調(diào)節(jié)的電壓量，單位為V；C 表示電氣智能程序的開關(guān)容量，單位為F；V 表示供應(yīng)的電壓參數(shù)，單位為V；F 表示相同電路的時(shí)間頻數(shù)，單位為Hz；A 表示開關(guān)的功率系數(shù)，單位為VA；I 表示漏出電流，單位為A。

1.2 改善電網(wǎng)設(shè)備性能

電氣自動(dòng)化投入工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)后，電網(wǎng)設(shè)備作為電氣工程的關(guān)鍵組成，更是整個(gè)電氣項(xiàng)目中資源投入量較大的流程。電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行性能優(yōu)化時(shí)，需參照電流的強(qiáng)度與密度各類條件，給出完整的配置方案，以此提升電網(wǎng)設(shè)備的清潔性，準(zhǔn)確設(shè)定電網(wǎng)截面規(guī)格。電氣自動(dòng)化項(xiàng)目規(guī)劃期間，銅質(zhì)電纜作為重要的節(jié)能用料，表現(xiàn)出較強(qiáng)的輸電安全性、耗電節(jié)能性。為此，在實(shí)際改造電網(wǎng)設(shè)備時(shí)主要選擇銅質(zhì)電纜線：在線纜表層溫度相同（均為60℃）情況下，不同標(biāo)稱截面（mm2）的銅芯載流量（A）及鋁芯載流量（A）分別為：1.5/24/18、10/75/59、25/138/105、120/375/285，可知銅質(zhì)線纜相比鋁質(zhì)線纜載流量參數(shù)較高，說明銅質(zhì)纜線更具節(jié)能性。

1.3 合理運(yùn)維送電線路

在電氣線路發(fā)生運(yùn)行不暢問題時(shí)會(huì)產(chǎn)生較高能耗。國內(nèi)每年線路電損約為4%。為此，加強(qiáng)送電線路運(yùn)維是增強(qiáng)電氣項(xiàng)目節(jié)能性的關(guān)鍵措施。在實(shí)踐中可使用先進(jìn)的信息科技，高效落實(shí)送電線路運(yùn)維的各項(xiàng)工作。如創(chuàng)建完整的線路檢查機(jī)制，在送電線路出現(xiàn)運(yùn)行問題時(shí)及時(shí)修復(fù)線路故障問題，以此控制線路能耗量，積極發(fā)揮電氣項(xiàng)目的節(jié)能優(yōu)勢[1]。

1.4 增強(qiáng)運(yùn)檢效果

檢修過程會(huì)降低電氣自動(dòng)化運(yùn)行能力，如檢修進(jìn)展能力欠佳、電氣設(shè)備故障無法及時(shí)解決，將會(huì)削弱電氣自動(dòng)程序的運(yùn)行能力。電氣項(xiàng)目設(shè)備有質(zhì)量問題時(shí)，需相關(guān)單位及時(shí)給出檢修處理，及時(shí)降低電氣工程運(yùn)行的不利作用，切實(shí)提高電氣運(yùn)行能力，減少能耗浪費(fèi)，達(dá)到節(jié)能生產(chǎn)目標(biāo)。

1.5 優(yōu)化配電設(shè)計(jì)

電氣程序的運(yùn)行關(guān)鍵是保證電力供應(yīng)質(zhì)量。電氣節(jié)能規(guī)劃期間應(yīng)考量系統(tǒng)適應(yīng)能力，使電氣與配電規(guī)劃規(guī)范一致。在配電節(jié)能設(shè)計(jì)期間，應(yīng)使供電程序達(dá)到耗電設(shè)備的負(fù)荷容量需求，順應(yīng)供電平穩(wěn)性的各項(xiàng)規(guī)范，以此保證電氣設(shè)備的運(yùn)行能力。配電期間，參照用電設(shè)備的運(yùn)行需求，保證供電程序配電設(shè)計(jì)的有效性，增強(qiáng)供電程序的運(yùn)行能力。電氣工程融合節(jié)能技術(shù)時(shí)應(yīng)關(guān)注電氣工程運(yùn)行安全性，選擇性能優(yōu)異的導(dǎo)線，保證導(dǎo)線絕緣間距設(shè)計(jì)的規(guī)范性。

1.6 增強(qiáng)電氣系統(tǒng)運(yùn)行能力

電氣節(jié)能設(shè)計(jì)期間應(yīng)規(guī)范選用節(jié)能設(shè)備，保障電氣節(jié)能技術(shù)的使用質(zhì)量。系統(tǒng)運(yùn)行期間應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備節(jié)能性，選擇無功補(bǔ)償設(shè)備，有效控制電氣線路損耗，保持負(fù)荷均衡性。在實(shí)際進(jìn)行節(jié)能配電規(guī)劃時(shí)，應(yīng)保證設(shè)計(jì)系數(shù)的準(zhǔn)確性，順應(yīng)負(fù)荷的各項(xiàng)要求相應(yīng)調(diào)整電氣程序的功率參數(shù)。當(dāng)節(jié)能設(shè)計(jì)選擇節(jié)能因素為切入點(diǎn)時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)電能轉(zhuǎn)化有效性，獲取較高的電能利用能效，以此調(diào)整用戶荷載比例，使用極數(shù)較小的電動(dòng)設(shè)備傳輸較高電流，以此保證電氣設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量、減少能耗，達(dá)到節(jié)能目標(biāo)。

2 電氣系統(tǒng)融合節(jié)能工藝的設(shè)計(jì)實(shí)例

案例項(xiàng)目建筑結(jié)構(gòu)方案為：地上+17層、地下2層。-2層用于人防項(xiàng)目，-1層進(jìn)行停車場施工，地上建筑用于居住。建筑整體面積規(guī)格為5.4萬m2，建筑高度設(shè)計(jì)為70m。

2.1 電氣節(jié)能設(shè)計(jì)

參照建筑電氣的各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求，居住區(qū)照明設(shè)施采取一級負(fù)荷設(shè)計(jì)，采取雙電源供應(yīng)形式。建筑公用區(qū)采取二級負(fù)荷設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)自投設(shè)備。園區(qū)內(nèi)部使用三級負(fù)荷，采取單電源供電方式。參照各項(xiàng)設(shè)計(jì)規(guī)范，案例項(xiàng)目設(shè)計(jì)期間，施工、供電各部門共同給出供電方案：選擇市政10kV 電網(wǎng)進(jìn)行供電，引入雙路電源，使用高壓線路，進(jìn)行直埋處理；兩個(gè)電源處于相互備用狀態(tài)，承擔(dān)各項(xiàng)一級、二級負(fù)荷的供電任務(wù)。

案例項(xiàng)目在1層添加了一個(gè)變電站，臨近負(fù)荷中心，以此控制低壓側(cè)的供電線路總長，減少線損。案例項(xiàng)目在終末位置設(shè)計(jì)的配電箱，供電線路最大值為185m。在建筑項(xiàng)目一層增加一組1000kW 的發(fā)電設(shè)備，以此應(yīng)對市網(wǎng)停電問題，用作備用電源。當(dāng)電源出現(xiàn)故障問題時(shí)發(fā)電設(shè)備會(huì)自行啟動(dòng)，啟動(dòng)后15s 內(nèi)正式供電。重要負(fù)荷區(qū)需增加UPS 應(yīng)急電源，以此保障電源供應(yīng)的平穩(wěn)性。建筑項(xiàng)目內(nèi)部的用電負(fù)荷包括照明、空調(diào)等多個(gè)項(xiàng)目。案例項(xiàng)目內(nèi)部特大型、各類關(guān)鍵性設(shè)備均使用變電站供電形式。居住區(qū)使用阻燃線纜進(jìn)行供電系統(tǒng)建設(shè)，保證供電質(zhì)量。一級負(fù)荷共分出兩個(gè)電源線，用于變電低壓、應(yīng)急供電兩個(gè)程序[2]。

案例項(xiàng)目消防通道、消防管理各位置的供電線路均選用礦物絕緣線纜，由變電站給予供電支持。應(yīng)急照明程序使用阻燃管線，以防火橋架為敷設(shè)參照，由變電站進(jìn)行電力供應(yīng)。電梯、生活泵各位置均使用阻燃線路進(jìn)行設(shè)計(jì)，由變電站給予供電，保證變電站供電質(zhì)量。公共區(qū)域的照明線路使用阻燃線纜，參照防火橋架進(jìn)行線路設(shè)計(jì)，連接變電站的供電資源。裙房照明、插座室均采取放射供電形式。居住區(qū)的一般照明程序、插座等位置采取樹干式供電方式，從變電站引出線纜，相應(yīng)添加總箱，再進(jìn)行各區(qū)域的照明分配。各科室電量計(jì)量裝置均裝置在配電箱中。案例項(xiàng)目在三相位置進(jìn)行單相負(fù)荷分配，促使三相負(fù)荷處于平衡狀態(tài)。三相負(fù)荷最大值應(yīng)小于三相負(fù)荷平均數(shù)的1.15倍。相負(fù)荷的最小參數(shù)應(yīng)大于三相負(fù)荷平均數(shù)的0.85倍。三相失衡、單相配電的供配電程序均應(yīng)進(jìn)行無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)。

參照負(fù)荷測算結(jié)果，案例項(xiàng)目安裝容量設(shè)定為5200kW，用電設(shè)備組運(yùn)行功率與標(biāo)準(zhǔn)功率之比Kx系數(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)為0.65，負(fù)荷計(jì)算結(jié)果為5200×0.65=3380kW。經(jīng)計(jì)算發(fā)現(xiàn)：變電站內(nèi)需設(shè)計(jì)2組變壓設(shè)備，考量電壓設(shè)備容量較高時(shí)的負(fù)荷變化特點(diǎn)，需增加一組630kVA 變壓設(shè)備，以此控制變壓設(shè)備的能耗量。供配電節(jié)能規(guī)劃應(yīng)關(guān)注功率因素，參照實(shí)際節(jié)能需求合理設(shè)計(jì)功率參數(shù)，在低壓位置給出無功補(bǔ)償處理，運(yùn)行自動(dòng)投切設(shè)備功率因素不可小于0.95，以此保障功率平穩(wěn)性，控制電流輸入量，獲取較高的工作能效。在設(shè)計(jì)期間應(yīng)加強(qiáng)無源濾波程序設(shè)計(jì)的合理性，以此防止出現(xiàn)諧波形成的設(shè)備干擾。針對諧波電流形成的負(fù)荷危害，應(yīng)采取電容設(shè)備串接處理方法，以此控制諧波形成，使電容設(shè)備處于平衡的運(yùn)行狀態(tài)[3]。

2.2 照明節(jié)能設(shè)計(jì)

照明程序是建筑電氣設(shè)備的關(guān)鍵組成，更是節(jié)能設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。建筑照明設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)順應(yīng)建筑場所的用電需求，融合人本用電設(shè)計(jì)思想，打造寬敞舒適的照明環(huán)境，營造優(yōu)質(zhì)的視覺氛圍，保證綠色照明質(zhì)量。案例項(xiàng)目光源選擇，應(yīng)從照明顯色、照明時(shí)間等方面逐一給出設(shè)計(jì)方案。參照光源特點(diǎn)、燈具類型、鎮(zhèn)流器節(jié)能設(shè)計(jì)等因素全面進(jìn)行節(jié)能性對比，綜合確定照明方案。建筑公共通路、樓梯、地下停車位等位置，均有人員長時(shí)間停留需求，選擇二極管照明設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)，照明顯色參數(shù)不可低于80，色溫參數(shù)設(shè)計(jì)為4000k。

針對居住區(qū)、功能室進(jìn)行照明設(shè)計(jì)時(shí)選擇T5高效節(jié)能燈具，照明設(shè)備顯色參數(shù)高于80，色溫參數(shù)不改變，依然選擇4000k，再使用電子鎮(zhèn)流器，以此保障照明節(jié)能效果。水泵房、儲(chǔ)水區(qū)等含水量較高的位置選擇防水、防塵類型的照明設(shè)備。業(yè)主活動(dòng)室、物業(yè)工作室等位置可選擇潔凈型照明設(shè)備。案例項(xiàng)目進(jìn)行的各類照明設(shè)備均參照建筑照明規(guī)范進(jìn)行照度設(shè)計(jì)，保證照明光線的均勻性，統(tǒng)一設(shè)計(jì)眩光參數(shù)，使光色參數(shù)、照明能效達(dá)到規(guī)范。

案例項(xiàng)目選擇照明設(shè)備時(shí)，應(yīng)防止業(yè)主視覺出現(xiàn)直射眩光問題。在照明設(shè)計(jì)場所設(shè)有照明插座，如公共樓道、業(yè)主活動(dòng)室等。在建筑墻面設(shè)計(jì)觀景照明設(shè)施，建筑樓道內(nèi)設(shè)計(jì)局部照明、夜間照明等設(shè)施。夜間照明亮度應(yīng)大于1lx。活動(dòng)室照明亮度應(yīng)大于750lx。案例項(xiàng)目樓道照明的管控形式采取延時(shí)熄滅設(shè)計(jì)方法。地下停車區(qū)、公共區(qū)、門廳各處均使用智能照明控制方式，從分區(qū)、定時(shí)等方面進(jìn)行照明節(jié)能設(shè)計(jì)。參照建筑照明需求、自然采光的具體情況，進(jìn)行分區(qū)、分組的照明管控。結(jié)合照明實(shí)際需求，進(jìn)行光線調(diào)整、照度改變等調(diào)控，夜間可關(guān)閉一定數(shù)量的照明設(shè)施，減少照明能耗，達(dá)到節(jié)能目標(biāo)。各照明設(shè)施與消防建立聯(lián)合體系，便于人員疏散，防止出現(xiàn)人員擁堵問題，保證照明有效，降低事故發(fā)生可能性。

2.3 設(shè)備智能管理

設(shè)備管理平臺(tái)主要使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息控制，使用自動(dòng)化儀表可有效管控機(jī)電設(shè)備運(yùn)行情況，保證設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)性，融合節(jié)能管理思想，有效控制設(shè)備運(yùn)行成本。建筑設(shè)備管理平臺(tái)的創(chuàng)建，含有空調(diào)、熱交換、輸水、換風(fēng)等多個(gè)項(xiàng)目?？照{(diào)節(jié)能規(guī)劃應(yīng)保證送風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)的合理性，智能開啟送風(fēng)程序，自主檢測設(shè)備溫度。如果設(shè)備溫度較高應(yīng)開啟風(fēng)機(jī)，使熱水閥處于閉合狀態(tài)。如果設(shè)備溫度較低應(yīng)關(guān)閉風(fēng)機(jī)、開啟熱水閥。如果出現(xiàn)設(shè)備異常問題，應(yīng)向管理程序反映異常問題，保證異常問題處理的及時(shí)性，防止能耗增加。

給排水程序融合節(jié)能設(shè)計(jì)思想時(shí)，會(huì)自行輸出污水、智能存儲(chǔ)生活水體，保證水體供應(yīng)的及時(shí)性，切實(shí)增強(qiáng)排水程序的運(yùn)行能效，保持用水輸排順暢。密切關(guān)注水位高度，添加水位限位裝置，如果水位超出限位參數(shù)將會(huì)給出水位警報(bào)，防止出現(xiàn)水溢出問題[4]。

2.4 電氣設(shè)備選用

建筑電氣設(shè)備的選用應(yīng)主要選擇節(jié)能型設(shè)備。案例項(xiàng)目選用的變壓器型號為[D，yn11]，如圖1所示，具有損耗小、噪音小等特點(diǎn)。電梯設(shè)備選擇節(jié)能類型，相應(yīng)配置的高能效電機(jī)，配合電梯群控、扶梯智能控制等措施，以此保障電氣設(shè)備使用的節(jié)能性。

3 結(jié)語

電氣工程融合的節(jié)能工藝，可順應(yīng)智能配電的技術(shù)要求。供電單位應(yīng)創(chuàng)建完整的電氣節(jié)能流程，參照各項(xiàng)規(guī)定內(nèi)容強(qiáng)化電氣程序的節(jié)能技術(shù)融合效果，提升配電程序功能的優(yōu)化性，增強(qiáng)電氣程序運(yùn)行的平穩(wěn)性，以此增強(qiáng)供電單位的運(yùn)行能力，確保電氣工程處于安全運(yùn)行狀態(tài)。