趙江天

（太原理工大學，山西 太原 030024）

電氣這類智能型設(shè)施不僅普遍存在于各種技術(shù)中，其功能也是比較大的。電氣內(nèi)容無所不包，包括電氣工程和信息技術(shù)。所以對于電氣方面的學習是關(guān)鍵課題。當前電氣項目已經(jīng)開始向節(jié)能環(huán)保方向邁進。本文從電氣角度對其節(jié)能鏈接設(shè)計進行了分析，以降低電氣能耗，增加經(jīng)濟效益。

1 電氣節(jié)能設(shè)計在電氣領(lǐng)域的具體體現(xiàn)

1.1 調(diào)節(jié)電壓的標準

電氣自動化在投產(chǎn)后，運行電壓對設(shè)備電量有一定的影響。當實際運行電壓超過裝置規(guī)定限額時，將形成電量消耗較大的問題。強化對電氣自動化程序進行調(diào)整，確保電壓調(diào)整規(guī)范性，符合設(shè)備運行各項要求，防止能耗問題發(fā)生，能夠強化電氣生產(chǎn)環(huán)保節(jié)能作用。例如，自適應(yīng)電壓調(diào)節(jié)方式，節(jié)能優(yōu)勢強電壓調(diào)節(jié)基礎(chǔ)：P≤C×VAF+I式中：P表示所調(diào)節(jié)電壓量，以V為單位；C表示電氣智能程序的開關(guān)容量，單位是F；V表示供給的電壓參數(shù)，單位為V；F表示同一電路的時間頻率，單位是Hz；A表示開關(guān)的功率因數(shù)，單位為VA；I表示漏電流，單位是A。

1.2 提高電網(wǎng)設(shè)備性能

在電氣自動化進入工業(yè)生產(chǎn)活動后，電網(wǎng)設(shè)備是電氣工程中的重點構(gòu)成，同時也是整個電氣項目資源投入量比較大的一個過程。電網(wǎng)設(shè)備在性能優(yōu)化過程中，需要參考當前強度和密度的各種情況并給出一套配置方案以增強電網(wǎng)設(shè)備清潔性和精確設(shè)置電網(wǎng)截面規(guī)格。在電氣自動化工程規(guī)劃過程中，銅質(zhì)電纜是一種重要節(jié)能用料，顯示出其高達高輸電安全性和耗電節(jié)能性。因此，在實際改造電網(wǎng)設(shè)備時主要選擇銅質(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，得知銅質(zhì)線纜的載流量參數(shù)比鋁質(zhì)線纜更高，表明銅質(zhì)纜線更節(jié)能。

1.3 合理運行維護送電線路

當電氣線路出現(xiàn)運行不暢的問題時，就會產(chǎn)生很高的能耗。國內(nèi)年線路電損大致在1左右。在此背景下，強化送電線路的運行與維護是提高電氣項目節(jié)能的重點舉措。在實際應(yīng)用中，可以利用先進信息科技高效地實施送電線路運行維護工作。例如，打造一套完善的線路檢查機制，當送電線路運行存在問題的時候，對線路故障問題進行及時維修，從而對線路能耗量進行控制，積極利用電氣項目節(jié)能優(yōu)勢等。

1.4 強化運檢效果

在大修過程中會導(dǎo)致電氣自動化運行能力下降，例如，大修進展能力差，電氣設(shè)備故障不能得到及時處理等，這些都會使電氣自動程序運行能力減弱。當電氣項目設(shè)備出現(xiàn)質(zhì)量問題的時候，就需要有關(guān)單位在適當?shù)臅r間內(nèi)給以大修處理，在適當?shù)臅r候，減少電氣工程運行過程中所帶來的不良后果，有效地提升電氣運行的容量，降低能耗浪費，實現(xiàn)節(jié)能生產(chǎn)。

1.5 對配電設(shè)計進行優(yōu)化

電氣程序運行的關(guān)鍵在于確保電力供應(yīng)的質(zhì)量。在電氣節(jié)能規(guī)劃過程中，要考慮到系統(tǒng)的適應(yīng)能力，使得電氣和配電規(guī)劃的標準保持一致。配電節(jié)能設(shè)計過程中，要使供電程序滿足耗電設(shè)備負荷容量要求，符合供電平穩(wěn)性各標準，從而確保電氣設(shè)備運行能力。在配電過程中，參考用電設(shè)備運行要求，確保供電程序配電設(shè)計效果，強化供電程序運行能力。電氣工程在融入節(jié)能技術(shù)時，要注重電氣工程運行的安全性，選用性能優(yōu)越的導(dǎo)線并確保導(dǎo)線絕緣間距的規(guī)范性設(shè)計。

1.6 加強電氣系統(tǒng)的運行能力

在進行電氣節(jié)能設(shè)計過程中，要對節(jié)能設(shè)備進行規(guī)范選擇，確保電氣節(jié)能技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量。在系統(tǒng)運行過程中要增強設(shè)備的節(jié)能性、選用無功補償設(shè)備、對電氣線路損耗進行有效的控制、維護負荷的均衡性。實際開展節(jié)能配電規(guī)劃工作時，應(yīng)確保設(shè)計系數(shù)準確，并遵循負荷各項需求對電氣程序中功率參數(shù)做出對應(yīng)調(diào)整。

在節(jié)能設(shè)計中選取節(jié)能因素作為出發(fā)點時，要增強電能轉(zhuǎn)化的有效性并獲得更高電能利用能效來調(diào)節(jié)用戶荷載比例，采用極數(shù)更少的電動設(shè)備輸送更多電流，從而確保電氣設(shè)備的運行質(zhì)量，降低能耗并實現(xiàn)節(jié)能目標。

2 電氣工程中節(jié)能設(shè)計的運用

2.1 電源設(shè)置地的合理選擇

好的電源設(shè)置地應(yīng)位于市中心，這樣可以使供電半徑減小，以免輸電線路架設(shè)時長途奔波。并且由于輸電線路的客戶分布較為松散，因此要想使用電工程的經(jīng)濟效益達到最大化，就需要根據(jù)電源的容量來設(shè)置供電的配置點。據(jù)有關(guān)人士調(diào)查研究表明，供電線路供電半徑一般應(yīng)控制在15km內(nèi)為宜，從而可以有效提高供電效率，減少電氣工程所消耗的能源。

2.2 選用橫截面積比較合理的導(dǎo)線

當選用橫截面積比較合理的導(dǎo)線時，需從技術(shù)角度測量橫截面積，橫截面積合理可使線纜導(dǎo)電電阻最小，以減少電氣工程所耗費的能源。并且采用的材料最好為節(jié)能降耗材料，節(jié)能降耗材料的集中優(yōu)點為在輸電過程中電阻較小同時輸電效率較高，這就能夠使得輸電能耗降到最低。

據(jù)有關(guān)資料調(diào)查表明，普通輸電線路若導(dǎo)線橫截面積超過70mm2時，其輸電效果可達到較好，此外，對支干線橫截面積不能過低，通常要求在50mm2以上，分支線橫截面積在35mm2以上，隨著用電工程在工藝上不斷提高，輸電線路應(yīng)盡可能向小容量方向發(fā)展，而各點布置需加大，這樣才能確保輸電距離能保持在較合理范圍，以短距離輸電為佳。

2.3 選用節(jié)能設(shè)備以增加變壓器負載

在配電變壓器運行期間，有關(guān)工作人員能夠進行優(yōu)化升級是因為線路損耗與變壓器質(zhì)量之間存在極其直接聯(lián)系，因此，優(yōu)化升級方向還要向降低線路損耗方面發(fā)展。通常需要優(yōu)化整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，提高變壓器負載率，從而可以有效降低線路運輸中電力損失。并且在技術(shù)的改造升級過程中，只有提高變壓器的負荷率，才能夠達到這種降低能耗的效果。

2.4 強化電網(wǎng)規(guī)劃

為了降低電網(wǎng)規(guī)劃中的電能損耗，要求電力企業(yè)裝設(shè)智能化、自動化電力系統(tǒng)，并通過負荷監(jiān)控系統(tǒng)進行監(jiān)控，減少不必要的電能損失。比如，在利用計算機技術(shù)對電力系統(tǒng)計算分析時，若輸電情況有很大改變，則可利用自動化計算機來計算科學供電配比以減少無意義電能損耗。也可將調(diào)度的自動化系統(tǒng)運用到主變運行圖中，使輸電調(diào)度始終在最佳狀態(tài)下運行，以保持主變經(jīng)濟的運行。

對輸配電線路中導(dǎo)線截面做出科學的選擇，篩選出能滿足配電輸電需求的導(dǎo)線并使其截面最小，從而大大增強供電線路運行的經(jīng)濟性，但這一辦法并非一勞永逸，選用最小截面線路并非最經(jīng)濟。若將最小截面線路加大，而使回收的投資成本增加，從而可以保證因線路截面而造成的線路損耗顯著降低，使線路所做的無用功也較少。一般輸配電線路使用壽命都是10年左右，選擇該斷面輸電線路輸電配電將使10年內(nèi)電能損耗降低很多。

2.5 對供配電系統(tǒng)和線路進行了設(shè)計

配電線路鋪設(shè)設(shè)計在建筑電氣設(shè)計流程中處于最關(guān)鍵的位置，在設(shè)計階段使用的線路材料需要保證安全質(zhì)量和實際性能，線路材料的好壞，直觀上決定了節(jié)能技術(shù)應(yīng)用效果。在當前階段，業(yè)內(nèi)多使用電纜或者銅導(dǎo)體等線路材料進行安裝設(shè)計，工作人員需要根據(jù)建筑工程中的實際耗電狀況，合理正確引導(dǎo)線路安裝設(shè)計，進而促進后續(xù)鋪設(shè)工作有序進行。與此同時，電氣防護中還應(yīng)隱蔽線路，選用密閉金屬管網(wǎng)或金屬線加以保護，保證內(nèi)部防火完全達到建筑工程建設(shè)消防要求，更應(yīng)該及時將防火孔堵死，并結(jié)合工程實際情況對其節(jié)能要求做出一些調(diào)整和優(yōu)化，確保居民的日常生活水平，還要確保他們的生命財產(chǎn)安全。

2.6 改善功率因數(shù)

就電氣節(jié)能技術(shù)而言，降低其功率損耗才是達到節(jié)能目的的合理途徑。一方面，工作人員能夠增加電氣設(shè)備自然功率因素和降低對設(shè)備超前和無功要求；另一方面，工作人員還可以利用無功補償這一設(shè)施來有效地實現(xiàn)就地補償和降低電氣線路無功傳輸，這一方式被廣泛地應(yīng)用于民用建筑中。

3 電氣系統(tǒng)一體化節(jié)能工藝設(shè)計案例

案例工程的建筑結(jié)構(gòu)方案采用地上加17層，地下兩層的結(jié)構(gòu)。-2樓人防項目使用，-1樓停車場施工使用，地上建筑生活使用。建筑總體面積規(guī)格5.4萬平方米、建筑高度設(shè)計70m。

3.1 電氣節(jié)能設(shè)計

參考建筑電氣各方面設(shè)計需求，對居住區(qū)照明設(shè)施進行了一級負荷設(shè)計并采用雙電源提供方式。建筑公用區(qū)為二級負荷設(shè)計和自投設(shè)備設(shè)計。園區(qū)內(nèi)采用三級負荷、單電源的供電模式。參考各種設(shè)計規(guī)范，在案例項目的設(shè)計過程中，建設(shè)、供電等各個部門聯(lián)合給出了供電方案：選用市政10kV電網(wǎng)供電，雙路電源引進，采用高壓線路并直接埋設(shè)；兩臺電源互為備用，擔負著各一、二級負荷供電任務(wù)。

案例工程在一層增加變電站并靠近負荷中心以控制低壓側(cè)供電線路全長降低線損。案例工程于終末地點設(shè)計配電箱最大供電線路185m。建筑項目1層新增1套1000kW發(fā)電設(shè)備作為備用電源以解決市網(wǎng)斷電。

在電源存在故障問題的情況下，發(fā)電設(shè)備自行開始發(fā)電，并在開機15s內(nèi)正式投入運行。重要負荷區(qū)需要加裝UPS應(yīng)急電源以保證供電平穩(wěn)性。建筑項目內(nèi)用電負荷主要由照明，空調(diào)和其他幾項工程組成。案例工程內(nèi)超大型，各種關(guān)鍵性設(shè)備采用變電站供電的形式。居住區(qū)采用阻燃線纜構(gòu)建供電系統(tǒng)以確保供電質(zhì)量。一級負荷分出2根電源線供變電低壓和應(yīng)急供電2個規(guī)程使用。

3.2 照明節(jié)能設(shè)計

照明程序作為建筑電氣設(shè)備中的重點構(gòu)成，在節(jié)能設(shè)計中更具有十分重要意義。建筑照明設(shè)計要符合建筑場所用電需求，將人本用電設(shè)計思想融入其中，創(chuàng)造寬敞明亮、舒適宜人的照明環(huán)境、創(chuàng)造高品質(zhì)視覺氛圍、確保綠色照明質(zhì)量。案例工程中光源的選取，要從照明顯色和照明時間兩方面一一給出設(shè)計方案。參考光源的特性、燈具的種類，鎮(zhèn)流器的節(jié)能設(shè)計對其節(jié)能性進行了綜合比較，并對照明方案進行了綜合判定。大樓的公共通路，樓梯和地下停車位上，都有人長期駐留的要求，選用二極管照明設(shè)備設(shè)計，照明顯色參數(shù)應(yīng)不小于80，色溫參數(shù)應(yīng)設(shè)計在4000k。

對于居住區(qū)，功能室的照明設(shè)計選用T5型高效節(jié)能燈具并將照明設(shè)備的顯色參數(shù)控制在80以上，色溫參數(shù)不變，仍選用4000k的燈具，然后采用電子鎮(zhèn)流器以確保照明節(jié)能效果。水泵房，儲水區(qū)及其他含水量大的地方選用防水，防塵型照明設(shè)備。業(yè)主活動室和物業(yè)工作室的地點可以選用潔凈型照明設(shè)備。案例工程中所開展的多種照明設(shè)備都是參考建筑照明規(guī)范來開展照度設(shè)計以確保照明光線均勻，并對眩光參數(shù)做了統(tǒng)一設(shè)計以使得光色參數(shù)和照明能效符合規(guī)范要求。

3.3 設(shè)備智能管理

設(shè)備管理平臺以計算機作為信息控制的主要手段，利用自動化儀表能夠?qū)C電設(shè)備的運行進行有效的管控，確保設(shè)備運行的平穩(wěn)性，將節(jié)能管理思想融入其中，對設(shè)備的運行成本進行有效的控制。打造建筑設(shè)備管理平臺，包括空調(diào)、熱交換、輸水、換風多項工程?？照{(diào)節(jié)能規(guī)劃要確保送風機運行參數(shù)合理、智能啟動送風程序、獨立檢測設(shè)備溫度等。若裝置溫度高，應(yīng)打開風機保持熱水閥關(guān)閉。若設(shè)備溫度低，應(yīng)關(guān)風機，開熱水閥。當設(shè)備出現(xiàn)異常問題時，要將異常問題反映到管理程序中，以確保異常問題得到及時處理，避免能耗升高。給排水程序中融入了節(jié)能設(shè)計思想，將污水自輸出，生活水體智能存儲，確保水體供應(yīng)及時，有效提高排水程序運行能效和維持用水輸排暢通。密切注意水位高度并加裝水位限位裝置，若水位超過限位參數(shù)則會發(fā)出水位警報以防止水溢出的問題發(fā)生。

3.4 電氣設(shè)備的選擇

建筑電氣設(shè)備選型要以節(jié)能型設(shè)備為主。案例工程選用的變壓器型號為[D,yn11]，具有損耗小、噪聲低的特點。電梯設(shè)備選用節(jié)能類型并對應(yīng)配置高能效電機與電梯群控和扶梯智能控制相配合，從而確保電氣設(shè)備在使用過程中節(jié)能性。

4 結(jié)語

電氣工程整合節(jié)能工藝能夠滿足智能配電技術(shù)需求。供電單位要打造完善電氣節(jié)能流程并參考各條款內(nèi)容，加強電氣程序節(jié)能技術(shù)整合成效，促進配電程序作用優(yōu)化性，加強電氣程序的運行平穩(wěn)性，從而加強供電單位的工作能力，保證電氣工程在安全的工作狀態(tài)下。