探析电气工程节能设计 石伟

发表时间:2021/7/27   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:石伟 郑军
[导读] 摘要:随着经济的发展,人们生活水平不断提高,节能减排在电气设计阶段更加常见,使建筑电气工程节能设计具有广阔研究空间。
        山东宏正机电设备安装有限公司  山东淄博  256401
        摘要:随着经济的发展,人们生活水平不断提高,节能减排在电气设计阶段更加常见,使建筑电气工程节能设计具有广阔研究空间。基于此,本文对电气工程节能设计的重要性以及加强电气工程节能设计的措施进行了分析。
        关键词:能源消耗;电气工程;节能设计
        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 电气工程节能设计的重要性
        电气工程的节能设计,对我国有着重要的意义,主要表¬现在以下几个方面:
        1.1 电气节能设计有利于促进经济发展
        电气设备需要消耗电能,而目前我国的电能基本上都是¬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。
        1.2 电气工程的节能设计有利于保护环境
        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,因此电气工程的节能设计可以起到保护环境的作用。
        1.3 电气节能设计有利于提高人们的生活水平
        随着我国经济的快速发展和人们生活水平的不断提高,¬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。通过技术创新减少电气工程的能耗,提高¬能源的使用效率,满足电气工程节能的要求。¬总之,在电气工程中采取节能设计,是一件利国利民的¬好事,有利于我国经济的可持续健康发展。
        2 加强电气工程节能设计的措施
        2.1 节能型变压器
        变压器是电气工程中不可或缺的设备,是基于电磁感应原理而衍生出的静止型用电器,其在运行期间的能耗相对较大。现阶段,S系列的变压器应用较为广泛,其具有能耗较低的特点。而随着行业技术的进步,如今SH15非晶合金变压器更具有节能环保的优势,其铁芯采用的是非晶合金材料,在同等运行条件下,相比S11变压器(属于S系列)空载能耗降幅可达到60%。因此,在电气工程的设计工作中,可以优先选择SH15非晶合金变压器,降低日后运行能耗。
        2.2 照明设备节能设计
        照明设备的节能设计是电气工程节能的重要环节。据调查,在一般的家庭电能消耗中,照明设备的消耗能够达到约四分之一。因此,如何有效地减少照明设备的电气消耗对减少整个电气工程的电能消耗有着重大意义。(1)节能灯具的选择设计人员在进行设计照明系统或选择节能灯具时,首先要保证室内的光照,而照明设备是用于补偿室内光照的。因此,设计人员首先要考虑并计算建筑物室内的自然光照,根据计算结果进行节能灯具的选择。节能灯具应具有环保、节能、经济等特性,因此通常选择年限长、效率高、能耗低的灯具,这样能够有效降低照明设备成本以及建筑整体的能源消耗。设计人员可以根据地面反射系数推算出灯具的运用系数,进而选择节能灯具。(2)节能灯具的安装节能灯具能够有效降低电气工程的能源消耗,但是如果节能灯具无法进行合理的布置,将会增加建筑物的能耗。因此,合适地布置节能灯具将进一步节约能耗。不同的建筑物甚至建筑物内不同区域,灯具的布置方法不同。例如,当建筑物为大型商场时,需要集中供电,持久照明。此时,需要较为集中的布置灯具;而在客流量较低或者无需长时间照明的地域,可以布置少量灯具或者重新选择适合的灯具。


        2.3 输配电系统节能设计
        输配电系统对整个建筑工程的稳定运行起着重要作用。因此,设计人员需要对整个输配电系统进行预估,保证输配电系统输送的电力能够覆盖整个建筑物。此外,设计人员还需要考虑输配电系统的节能。
        2.3.1输电效率
        线路的损耗是输配电系统损耗的主要部分,降低线路的损耗能够有效降低整个输配电系统的能耗。因此,设计人员需要更好地完善设计方案,计算输电线路距离。在保证电力系统能够覆盖整个建筑物的前提下,尽量缩短线路的长度,降低输电线路的能耗。此外,可以通过降低输电线路的电流,如采用高压或超高压的输电方式等,进一步降低能耗。
        2.3.2节能灯具的安装
        变压器作为电气工程的主要原件,变压器的质量和效率能够直接影响整个建筑物电力系统的效率。变压器首先需要保证整个建筑物的需求,其次考虑节能、环保、低损耗。选择变压器时要考虑变压器的容量,容量过低容易损坏甚至烧坏变压器;而高容量的变压器虽然能够满足建筑物的需求,但是会造成资源浪费。因此,如何选择适宜的变压器是减少变压器能耗的关键步骤。目前,常用的选择变压器依据是变压器的经济负荷率,而当负荷率能够维持在70%左右时是比较适合的变压器。此外,选择变压器时,还需要因地制宜。不同的环境和建筑物,选择变压器的方式也不同。当建筑物类型为大型时,如图书馆、体育馆时,通常采用节能的干式变压器;而当所处环境为电压波动较大的场所时,则应采用有载调压功能的变压器。
        2.4 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。
        2.5 选择合适的节能设备
        在建筑物的电气炼设施设计过程中,其节能的潜力非常¬大,因此必须精心的进行建筑物的设计电气安装设施,特¬别是节能设计。要实现电气工程的节能,仅仅靠节能设计还是远¬远不够的,还需要在施工过程中对电气工程进行严格的质量¬控制,从这样不仅达不到电气工程的设计要求,容易导致安¬全隐患,更不能满足电气工程的节能设计的要求。
        2.6 提高系统功率因数
        功率因数是实现电气设备节能操作中最重要的一项参数信息。提高功率因数能够提高转化电能的效率,避免能源的浪费。采取一定方式提升系统功率因数的过程中,要根据电力系统运行要求选择极数少的电动机并利用其运行转矩较大的特点,使其产生更大的电流,这就是提升节能效果最有效的方式。此外,可以通过在低压系统中设置电容柜自动补偿无功功率,并确定补偿的额度为变压器的三分之一,这样可以同时达到节能和电力系统稳定运行的目的。
        3 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。
        参考文献:
        [1]杨飞.电气自动化工程中节能设计技术的应用研究[J].电子技术,2021,50(06):160-161.
        [2]刘克仁.节能设计技术在电气自动化工程中的应用探讨[J].轻工科技,2021,37(06):35-36.
        [3]孙然.浅析电气工程自动化及其节能设计[J].中国设备工程,2021(10):214-215.
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