摘要：從建筑電氣節能設計入手，充分利用資源，合理設計，盡量采用節能產品，并提出了在供配電系統的節能設計中應注意的幾個問題。結果表明，對空載率大于50％的電動機和電焊機可安裝空載斷電裝置；用靜電電容器進行無功補償，可采用高、低壓電容器、分散與集中、固定與自動等三種補償相結合方式，提高功率因數，減少電能損耗。
　　關鍵詞：建筑，電氣設計，節能措施
　　一、節能設計
　　（1）合理設計供配電系統。根據負荷容量、供電距離及分布、用電設備特點等因素，合理設計供配電系統，做到系統盡量簡單可靠，操作方便。變配電所應盡量靠近負荷中心，以縮短配電半徑，減少線路損耗。
　　（2）合理選擇變壓器的容量。根據負荷情況合理選擇變壓器的容量和臺數，以適應由于季節性造成的負荷變化時，能夠靈活投切變壓器，實現經濟運行，減少由于輕載運行造成的不必要的電能損失。若有較大的季節性負荷如空調用電，可單獨設立變壓器；當備用電源容量受到限制時，應將重要負荷及維持正常工作必需的負荷集中在一臺或幾臺變壓器中，其他不重要負荷另設變壓器，以便使用備用電源時切除方便；對分期投產企業的規劃設計時，宜采用多臺變壓器方案。
　　（3）合理選擇導線的經濟截面。按電纜的經濟載流量(經濟電流密度)合理選擇導線的經濟截面，減少線路損耗，并使得電纜在壽命周期內總費用最低。總費用包括電纜的初始費用(含電纜成本和安裝費用)和電纜運行中的電能損耗費用兩部分。傳統上電力電纜的選擇，設計人員往往是按溫升即發熱載流量、短路電流或電壓來選擇的，往往認為在滿足安全的條件下，截面選得越小越節約，這是設計中的一個誤區，這樣會造成電能損耗費用增大，遠遠大于初始投資的節約，增大了運行成本。在技術上，按經濟載流量來選擇經濟截面要進行發熱載流量的校驗，但大多數情況下，經濟截面比發熱截面大，這使得電纜運行更加安全，消除了許多安全隱患，建議采用經濟電流密度來選擇電纜的經濟截面。另外，減少線路損耗，應盡量選用電阻率較小的導線，盡可能減少導線長度。在設計中線路應盡量短，變電所應盡量靠近負荷中心，以減少供電距離。
　　（4）提高功率因數，減少電能損耗。提高功率因數可以減少線路損耗。如果輸電線路導線每相電阻為R()，則三相輸出線路的功率損耗為：
　　P1=3I2R×10-3
　　式中：P1—三相輸電線路的功率損耗(kw)；U—相電壓(V)；I—相電流(A)，I=P/(cos)；P—電力線路輸送的有功功率(kW)；COS—電力線路輸送負荷的功率因數。
　　公式表明，功率因數提高了，可以減少線路的損耗，從而達到節能的目的。輸電線路的損耗P1包括了線路的傳輸有功功率時而引起的線損和線路傳輸無功功率時引起的線損。傳輸有功功率是為了滿足建筑物所必需的，是不變的，而線路的無功損耗是可以減少甚至避免的。
　　二、節能措施
　　（1）減少供用電設備的無功損耗，提高供用電設備的功率因數。對空載率大于50％的電動機和電焊機可安裝空載斷電裝置對大中型連續運行的膠帶運輸機，可采用空載自停控制裝置；條件允許時，用同等容量的同步電動機代替異步電動機。
　　（2）用靜電電容器進行無功補償。在工程設計中，可采用高、低壓電容器補償相結合，分散與集中補償相結合，固定與自動補償相結合等方式。
　　三、變壓器節能設計
　　變壓器損耗包括有功功率損耗和無功功率損耗兩部分。變壓器有功功率損耗可用下式計算
　　P2=P0+2PK
　　式中：P2—變壓器有功功率損耗(kW)；P0—變壓器空載損耗(kW)；PK—變壓器短路損耗(kW)；—變壓器負載率(％)。
　　P0作為變壓器空載損耗又稱鐵損，它是由鐵心渦流損耗及漏磁損耗組成，其值與鐵心材料及制造工藝有關，與負荷大小無關，因此在選用變壓器時應選用節能型變壓器，如S10系列，它們選用高導磁硅鋼片，采用先進的硅鋼片剪切工藝，改進鐵心疊片方式，最大限度地減少了鐵心的渦流損耗和漏磁損耗。Pk是變壓器額定負載傳輸的損耗，又稱變壓器的線損，它取決于變壓器繞組的電阻及流過繞組電流的大小，并與負載率平方成正比，因此選擇變壓器時應選用阻值較小的繞組，如銅心變壓器。一般，在50％～60％時，變壓器效率最高。在設計中，要正確選擇變壓器的負載率，以便合理選擇變壓器容量。
　　四、照明的節能設計
　　照明的節能設計應是在保證不降低作業面視覺要求，不降低照明質量的前提下，力求最大限度地減少照明系統中光能的損失，從而最大限度地利用光能。
　　4.1減少點燈時間
　　（1）加強管理工作，工作場所無人工作時，應及時關燈。
　　（2）增設照明燈的開關數量，以便管理和有效節能。
　　（3）對大型工作場所，應采取分區控制方式。
　　（4）當條件允許時，應盡量采用調光開關、定時開關以及節電開關等控制電氣照明。
　　（5）室外照明最好采用光電控制、時間控制或智能控制，選用室外照明系統節能控制器，以利于節能。
　　4.2采用高效光源
　　（1）燈具懸掛比較高的場所如高大車間、廠房、體育場館和露天工作場所等的一般照明應采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源。對一般場所應采用高效發光的熒光燈及緊湊型熒光燈。
　　（2）合理選用優質高效的鎮流器。優質高效鎮流器包括節能型電感鎮流器和電子鎮流器。在設計中，氣體放電燈應采用節能型鎮流器并采用單燈就地補償措施，單燈功率因數不應小于0.85；在連續作緊張的視覺作業場所和視覺條件要求高的場所(如設計、制圖、打字等)，在要求特別安靜的場所(如病房、診所等)及青少年視看場所(如教室、閱覽室等)應采用電子鎮流器；在需要調光的場所可以采用三基色熒光燈配可調光電子鎮流器，取代白熾燈或鹵素燈，能大大節約電能。另外公共場所內的熒光燈宜選用帶無功補償的燈具，單燈功率因數不應小于0.9。
　　4.3采用高效燈具
　　在滿足眩光限制的條件下，應優先選用燈具效率高的燈具及開啟式直接照明燈具，一般室內燈具效率不宜低于70％，并且要求燈具的反射罩具有較高的反射比。一般裝有遮光格柵的燈具，其效率不宜低于50％。
　　4.4選用合理的照明方案
　　（1）條件允許時，在有空調設施的房間應采用照明空調組合系統。
　　（2）設置一般照明和混合照明。
　　（3）在需要有高強度或有改善光色要求的場所，宜采用兩種以上光源組成的混光照明。
　　五、電動機的節能設計
　　交流電動機的節能主要通過控制其端電壓、轉距、轉速、功率因數及傳動效率等節能，直流電動機通過控制其輸出轉距、電壓及速度節能。
　　（1）應選用高效率的電動機。
　　（2）對經常處于輕負荷(<0.3)運行的電動機，應將三角形繞組的接法改為星形接法，可以達到良好的節電效果。
　　（3）根據負載情況對電動機采用無功功率補償，對距供電點較遠的大中容量連續運行工作制的電動機，應采用電動機的無功功率就地補償裝置。
　　（4）根據負荷變化情況采用變頻調速控制電動機，使其在負載率變化時，自動調節轉速，使得與負載變化相適應，以提高電動機輕載時的效率，從而達到節能的目的。
　　六、結束語
　　提高電動機的效率和功率因數是減少電動機電能損耗的主要途徑。電氣設計人員在設計過程中，在滿足功能要求和各種技術指標、規范的前提下，應采用行之有效的節能措施，以達到節能的目的。
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