杨晓龙
天津建工城市建设发展有限公司 天津市30000
摘要：目前世界各国面临能耗过大的严峻挑战，各国先后制定相应技术标准。能源紧缺是我国面临的严重问题，合理节约能源是我国经济持续发展的重要因素。我国建筑业能耗在总能耗中占很大比重，建筑能耗中电气能耗占80%以上，解决建筑电气节能问题非常迫切。建筑电气工程设计中合理运用电气节能技术可以减少建筑结构能耗，节能设计是国家提倡的节能减排指导方针，电气自动化与节能设计目前在电力行业应用不很广泛，需要深入研究电气工程节能技术，促进建筑节能与社会经济可持续发展。
关键词：电气工程；节能设计
中图分类号：TU85文献标识码：A
引言
随着我国对绿色发展的深入倡导，当前社会中各个领域都对自身的发展模式和工作方式进行了一定的改革。对于电气自动化工程而言，节能环保技术的应用和推广能够减少资源浪费的现象，在一定程度上解决电力资源短缺的问题。因此，相关部门需要不断完善电气自动化工程中的节能设计技术，使其在电气领域充分发挥作用。
1、电气自动化的节能设计原则
1.1、环保性原则
电气自动化节能设计在工作过程中，要想充分发挥出节能技术和设备的作用，就需要先仔细了解这些设备和技术，然后对技术和设备影响周围环境的情况进行考量。这样既能够保证电气自动化节能的工作质量，又能达到降低影响周边环境的目的。同时在电气自动化节能设计工作过程中，还需要时刻保证环保性原则，这样就可以达到电气自动化节能设计的最佳效果。
1.2、技术优化
优化电气自动化系统的功能要先优化设计思想，在此基础上展开有效的节能设计工作。在设备优化处理的过程中，工作人员要随时查看和检测电气自动化设备的运行状况，更换老旧设备和零部件。如果发现应用的电气自动化设备过于陈旧影响系统运行就要及时更换，避免设备运作中出现更大的问题，造成严重的资源浪费。定期更换电气自动化设备也是实现节能目标的重要方式，一定程度上提升了企业的工作效率。
1.3、先进性原则
当今社会发展十分迅速，很多落后的行业或者技术都会在这一发展过程中遭到淘汰。为了确保自身在激烈的市场竞争中保留一席之地，各行各业都应该遵循的原则即为先进性原则，电力行业亦是如此。作为电力行业中的新兴产业，电气自动化工程的发展程度还不高，很多新技术仍然有待开发。因此，为了确保节能设计技术在电气自动化工程中得到更加合理的应用，电力部门需要时刻关注前沿技术的发展情况，其中不仅涉及到国内技术的创新，还包括国外各种先进的生产和设计技术，并根据自身的发展情况和实际需求引入各种新型技术，使自身在发展过程中始终保持着与时俱进的精神状态。
2、建筑电气工程节能技术发展
随着全球能源消耗，能源浪费现象日益恶化，建筑电气能耗突出，许多国家将降低电气能耗作为节能工作的首要任务。由于我国人口密集决定人均能源拥有率低，中国能耗超过发达国家，我国可持续发展战略发展重点是找到节能有效途径，建筑电气能耗占据很大部分，应重视建筑电气工程节能，应用有效的节能技术提高建筑节能水平。各国提出先进的节能技术理念，充分利用新能源减少环境污染。法国是最早出台建筑节能法规国家，目前实行建筑节能标准节能效率达61．2%。美国通过改善建筑物固有结构性质，颁布《新建筑物设计节能》标准，提高节能型电气设备利用效率降低建筑能耗。日本节能技术处于领先地位，面对巨大的能耗压力，采取有效节能措施。
2000年提出2020年节能目标实现住宅节能5%。发达国家建筑电气节能方面运用先进的技术，提高能源利用率，减少能源损耗与环境污染。
3、节能设计技术方案
3.1、优化无功补偿
配电设备的无功功率会造成较大的电能消耗导致电压不平衡，在电能资源利用上无法发挥其有效作用。电气设备的无功功率体现在设备低功率上，通过使用有效的无功补偿装备能够维持功率平衡，从而保证供电质量。从提升电气设备节能效益的角度出发，要实现工作秩序的优化，减少不必要的电能损耗，维持电气系统的安全和稳定。在安装导线的过程中会受到电阻的影响，在电流传输阶段释放电能。为了适应现阶段电气系统无功补偿工作的要求，必须要进行相关电气设备的综合性应用。除此之外，电容器无功补偿之前要系统的分析设备的自然功率状况以及电压容量、电压负荷等内容，最终确定其电容器容量。在无功补偿的过程中，如果产生谐波要按照规定使用串联定量电阻器来消除谐波的不良影响。分析无功电流、功率参数时要确定参数的物理量，从而避免投切振荡问题。目前电气自动化系统的节能设计中，多数情况采用模糊投切方法。
3.2、供配电设备
供配电系统的设计必须具有科学性，以保证系统能够维持稳定运行的状态，同时其操作也应当具有便捷性，兼顾用电设备、供电距离等方面的因素，从而采取科学的配置方案。结合经验，需以负荷中心为基准，将变配电相关装置布设于周边区域，此举的优势在于可缩短供电距离，节省线路，减少电力资源在传输途中的电能损耗。对于变压器的选择，需以建筑用电需求为基本依据，满足季节性变化的要求，提高居民建筑用电的合理性。此外，功率因数也应当成为重点考虑对象，理论上，在提高功率因数后有助于减少能耗量。电能的传输需以电缆或电线为基本载体，而线缆存在一定的电阻值，因此，电能传输途中存在线路损耗，此问题难以从根本上避免，但可以通过科学的措施有效提高回路中的有功功率，减少无功功率，从而达到降低能耗、保护线路等多重效果，结合既有设计及施工经验，皆在降低设备的无功功率，同时显著提高其功率因数等指标。线路的电流大小、线路的电阻值等均会影响线路的损耗情况，在电流不变的前提下，若要达到降低电耗的效果，则需要降低线缆的阻抗。进一步分析，线缆的材质、截面积均会对线缆的阻抗产生影响，对此，可选择小电阻型导线，例如，应用较为广泛的铜线就是可行的导线材料；而根据电阻与截面积的关系可知，可适当增加导线的截面积，以达到降低电阻的效果。
3.3、变压器
作为电气自动化工程的核心设备，变压器主要负责变电站输出的高电压和电流的转换工作，这也就意味着变压器的运行效果将会直接影响生产生活中的供电效果。基于此，电力部门需要做好以下几个方面的工作：首先，应要选择具备节能效果的变压器，使之在正常运行的前提下可以充分发挥节能效果；其次，为了降低变压器自身的能耗，电力部门选择的变压器应该能够对其三相电流的交流具备平衡作用；再次，电力部门可以充分借助自动补偿设备和三相四线制的设备，并将其连接到三相电源上，借以避免不平衡负荷现象的发生；最后，对于变压器的接线组，电力部门应该确保不同组别都能够发挥三次谐波的消除作用。
结束语
电气工程节能核心是将合理节能技术应用于工程中，随着绿色建筑的推广，节能减排在电气设计阶段更加常见，建筑电气工程节能设计具有广阔研究空间。应用建筑内的节能产品丰富，如何合理安排成为电气设计阶段的重要课题。
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