电气节能技术论文精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇电气节能技术论文范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

建筑内供配电系统的设计，需要根据整个建筑的负荷容量和供电距离及设备的特点来进行具体考虑，在此基础上对供配电系统进行合理设计，确保供配电系统稳定，不仅操作简便，而且结构上简单可靠，在进行变配电所设计时，越接近负荷中心越好，通过将配电半径进行有效的缩短，从而实现对线路损耗的有效控制。

2合理选择变压器的容量

变压器能耗量较大，所以对于建筑内变压器台数和容量选择时需要根据负荷的情况进行合理设计，同时还要对不同季节负荷的变化进行充分的考虑，确保变压器能够做到灵活的投切，确保其运行的经济性，对于可能导致损失的轻载运行则尽量避免。因此对于季节性用电设备，则宜设立单独的变压器，同时将一些重要的负荷和维持正常工作需要的负荷要集中在一台或是几台变压器上，其他不重要的设备另设变压器，这样有利于在使用备用电源时方便切除。

3合理选择导线的经济截面

长期以来在对电力电缆选择时，通常电缆的截面会根据发热载流量、短路电流和电压来选择，以满足安全为基础，然后确保截面的最小化，这样可以实现节约。但这样进行设计的结果往往导致电能损耗费用增加，进而导致运行成本的增加。所以对于电缆截面的选择，还需要考虑到经济载流量，确保选择的导线截面具有较好的合量性，降低线路的损耗，确保在电缆的生命周期内实现总费用的最小化，按电缆的经济载流量(经济电流密度)合理选择导线的经济截面，减少线路损耗，并使得电缆在寿命周期内总费用最低。而且经济截面要大于发热截面，这就确保了电缆运行上的安全性，减少了安全隐患的发生。同时在选择导线时，还要对电阻率进行充分的考虑，以选择尽量小的电阻率为宜，设计中避免导线长度过长，使负荷中心与变电所能够尽可能的靠近，以实现供电距离最短，从而实现节能的目的。

4配电线路的节能

4.1选用电导率较小的材质做导线。以铜芯最佳，铝芯次之。国家从节能、环保的角度出发，提倡采用铜质导体。

4.2减小导线长度。首先，变配电室应尽量靠近负荷中心，以缩短供电半径，减少线路损耗；其次，线路尽可能走直线，少走弯路和回头路，减少导线长度；最后，对于环形供电方式，为降低线路的电阻值，宜将开环运行改为闭环运行。可明显降低线路损耗。

4.3增大导线截面。按经济电流密度法合理选择导线截面，以减少损耗；对于比较长的线路，除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失等要求外，宜加大一级导线截面；除消防等重要负荷或大容量负荷外，应优先采用母干线分支方式配电。

5照明系统的节能

照明系统的节能设计，一方面照度、色温、显色指数要达标，另一方面又要达到节能的目的。由于电气照明设备的耗电量与照明设备用电使用时间、照明设备的损耗、房间面积、照明器数量等因素成正比关系，与照明电气的发光效率成反比关系。因此，照明系统的节能设计可从以下方面来考虑。

5.1减少设备使用时间。在设计的时候，楼梯间、走廊这样的公共场所可采用自动控制的方式，做到人来灯亮，人走灯灭。考虑到线路损耗，对于面积小的房间可采用一灯一控或二灯一控：面积较大的房间采用多灯一控的方式。同时，设计时，应充分利用天然光。

5.2提高光源的利用效率。首先要改善环境的反射条件。即建筑物内的墙壁、天顶、地面以及家具的表面尽量光滑、色彩尽量选用浅色。当然考虑到健康因素，屋顶和墙面的光反射系数宜在55％~60％之间，地面宜为15％~35％。

6结束语

篇(2)

关键词 电气工程；电气管理；节能技术

中图分类号TU85 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）43-0031-02

0 引言

随着我国经济的飞速发展，对于能源的需求量也越来越大，这对于电能的生产提出了较高的要求，然而通过调查研究发现，目前我国电能的合理利用率较低，尤其是在大型企业电气管理使用方面，电能的不合理应用，以及对电能管理技术的不高，都导致了我国企业电气能耗过高，相较于国外能耗水平，我国十分有必要开展企业电气节能技术的研究和应用。

为此，本论文重点对大型企业的电气管理进行分析研究，重点探讨一些先进的电气节能技术在企业管理和电气管理中的应用，以期从中能够找到合适有效可靠的节能技术，以实现企业生产成本的降低和能源的合理应用。

1 我国企业电气节能管理现状及原因分析

目前我国还是很依赖高消耗的能源增长方式，我国企业工业生产的能耗值太高，相比于国外较为先进的节能减排技术，我国的企业实现节能主要存在体制及技术上的难点，主要表现在：

l）我国工业生产集中度偏低，造成了我国企业生产能耗消耗过高，企业生产成本较高，这带来了两个问题，一是我国大型企业的生产成本偏高，使得我国企业的商品在国际上的竞争力不足；二是由于电气能耗过高，造成我国能源浪费严重，利用率不高的事实，极大的影响了我国行业的做大做强的目标。

2）落后和低水平工业装备仍然是工业节能减排的难点。我国很多企业大是大在规模大，但是其工艺水平、装备水平仍然较为落后，落后的设备运行过程中就消耗了大量的电气能源，同时落后的设备装备也导致了相应的设备检修体质的落后，这更加剧了企业电气能耗的偏高，为此，十分有必要开展企业电气管理节能技术的研究与应用。

2 企业电气节能先进技术应用探讨

2.1 生产电机的节能启动控制

我国生产企业的能耗主要消耗在电机控制方面，因此要实现企业电气能耗的节能管理，在很大程度上取决于电机设备的节能控制的实现。传统的电机软启动，只是依靠电机接线方式的改变，减小电机启动瞬间的电流冲击，进而实现减小对电机部件的冲击的目的，但是这样的软启动是从保护电机内部元件的角度出发的，并没有真正实现电机的节能减排。

电机的起动电流近似的与定子的电压成正比，因此要采用降低定子电压的办法来限制起动电流，即为降压起动。对于因直接起动冲击电流过大而无法承受的场合，通常采用减压起动，此时，起动转矩下降，起动电流也下降，只适合必须减小起动电流，又对起动转矩要求不高的场合。常见降压起动方法：定子串电阻降压起动、Y/Δ起动控制线路、延边三角起动、软启动及自耦变压器降压起动。当负载对电动机启动力矩无严格要求又要限制电动机启动电流且电机满足380V/Δ接线条件才能采用降压启动。该方法是：在电机启动时将电机接成星型接线，当电机启动成功后再将电机改接成三角型接线；因电机启动电流与电源电压成正比，此时电网提供的启动电流只有全电压启动电流的1/3，但启动力矩也只有全电压启动力矩的1/3，这样可以大大节约电气能源的消耗。

2.2 控制变压器负载

对于生产企业而言，变压器是仅次于电机的使用频率最高的电气设备，对于变压器的使用，关键是要控制变压器的负载，要实现对变压器负载的控制，可以从以下两个角度实施：

1）提高负载的负荷率

所谓变压器负载率是特指负载最大时对应的负载率，而不是指随负载变化而变化的变压器实际负载率。所谓经济负载率是指负载最大时、能使变压器有功损耗率最低、即效率最高所对应的变压器负载率。为了安全生产，减少电能损耗，合理支付电费，降低设备投资，正确选用变压器台数、容量，采取合理的运行方式和不断地调整用电负荷，是用电企业共同关心的问题。

2）削峰填谷节能

所谓削峰填谷，就是通过发电侧或用电侧的调度，将尖峰负荷时段内的部分负荷安排到低谷负荷时段内，以便削减系统的尖峰负荷、增加系统的低谷负荷，提高负荷率。因电厂是全天候持续发电的，如果发出来的电不用掉，用于发电的能源也就浪费掉了。一个发电厂发电能力通常是固定的不轻易改变的，但是用电高峰通常在白天，造成白天电不够用，晚上则是低谷，有多余用不掉发的电都浪费了，针对此现象，电力系统就把一部分高峰负荷挪到晚上低谷期，从而就利用了晚上多余的电力，也就达到了节约能源的目的。

2.3 改善企业电机设备的检修计划

企业的电气能量管理系统主要是根据监控与数据采集系统的数据以及其他相关信息对企业内各种电气设备进行调度优化管理，从而实现企业的节能降耗。

对电机实施状态监测，就是对电机的输出特性参数进行实时检测，如电机输出电压，输出电流，输出转矩等特征参数，通过设置合理的传感器将这些参数监测并采集出来，纳入负反馈环节实现对电机的闭环控制，从而进一步提高电机的运行特性和运行效益，真正实现电机能耗的降低；另一方面，随着电机运行时间以及服役时间的增加，电机的各部分功能部件势必会发生老化、变旧等现象，造成电机能耗的迅速增高，为此，还需要为电机制定合理的维修机制。过去我国对机电设备的维修普遍都采取事后维修的策略，这样的维修策略普遍造成了维修过剩、维修不足和盲目维修的状态，人为的造成了电机运行状态提早下滑甚至恶化，造成电机能耗过高，电机未到服役期便宣告报废，因此，需要对电机运行实施状态维修策略。状态维修策略就是指定期对电机实施“体检”，通过一系列体检参数来确定电机的运行状态，并建立电机的运行状态数据库，通过对数据的分析将有可能发生的电机故障提早发现，有针对性的进行维修，进而实现控制电机能耗、节能减排的目标。

3 结论

我国企业，尤其是工业生产大型企业，均是电气能耗大户，要实现我国节能减排的战略目标，在很大程度上需要我国的大型生产企业实施和应用节能的先进技术，而现实情况是我国大型企业普遍存在电气能耗过高、节能措施应用不足的现状，节能管理水平低，配电网电能损失严重。本论文结合大型企业电气管理节能的若干先进技术的应用，详细探讨了大型企业节能减排技术的合理应用，对于进一步提高大型企业电气管理节能的技术应用水平以及节能减排目标的实现具有一定指导和借鉴意义。

参考文献

[1]唐占荣.供电企业电能质量管理与节能降耗问题研究[D].北京：华北电力大学，2005.

[2]周志强.中国能源现状、发展趋势及对策[J].能源与环境，2008(6)：9-10.

篇(3)

关键词：电气设计论文；强电弱电论文；电气节能

中图分类号：F407文献标识码： A

引言：

随着社会发展人们用电需求的不断加大，建筑电气的节能问题也逐渐进入到施工单位和用户的视线。对于施工单位来说，采用节能材料和节能设计方案，有助于降低长期的建设成本、吸引更多的消费者；而对于用户来讲，具有节能设施的建筑物更能让他们长期的节能，同时安全环保。

1.现代建筑电气设计

建筑电气设计要点主要体现在以下几个方面：

1.1设备用电负荷的精确计算，包括变配电所的设置，线路计算，设备选择，负荷确认等。而负荷计算是否准确对合理选择设备，确保设备安全可靠和经济运行有决定性作用。

1.2建筑供电高低压配电系统的设计，主要是要保证建筑物用电设备的供电电源可靠性及合理性。通过分析现阶段的供电系统和其远景发展情况；确定用电负荷的性质、总设备容量和计算负荷；备用容量和备用电源供电的方式。在设计中对于一般建筑物中一二级用电负荷应采用双电源供电。而对于高层建筑而言，必须全部采用双电源供电方式，具体接线布置应视负荷大小及当地电网条件而定。两个电源运行方式，原则上是两路同时供电，互为备用。另外，还装设应急电源，如快速自启动的柴油发电机组、专用馈线回路、EPS等。国内对于高层建筑的供电一般采用10kV变压器供电。部分超高层建筑根据负荷容量及等级采用35kV或更高等级电压等级进行供电。

1.3终端照明设计。照明设计既与节能环保密切相关，而且与建筑装饰美观程度有着直接的关系。由用户电表开关箱向室内配电回路，应以照明、空调及其它电器用插座分三个回路为基本回路，除以上三个回路外，尚应根据地区条件和工程要求增设厨房电器具专用回路，以及卫生间电热水器专用回路。

1.4防雷和接地设计。高层建筑的日渐增多，雷击风险也在日增长。防雷设计与配电系统的可靠性和安全性的关系随着高层建筑的越来越多而显得日益密切。

2.实现建筑电气节能设计的途径

要现实电气节能就要首先满足技术层面的节能，然后是选用性能优良的产品。建筑电气节能的方式有很多，本文认为可以通过以下四个途径实现。

2.1电源节能。尽管我国加快了电力建设的速度，提高了电力设备的运行效率，增加了装机容量，但是还有很多地方在用电高峰期出现电力缺口。电能在传输的过程中在变压器和线路中因为发热会损耗很多能量，目前，我国的线路率和发达国家相比还有一定的距离。要实现电源节能主要从降低线路损耗和变压器损耗两个方面进行。降低线路损耗的方法主要有优化电网结构，避免迂回供电，选择最经济的供电线路；选用电阻率较小的材质做导线，降低线路电阻，在线路绝缘水平允许的情况下，将线路进行升压。降低变压器损耗的方法主要有，变压器的放置靠近负荷中心，通过减少供电距离，减低线路损耗；选用耗能较低的变压器，合理安排不用用户的用电时间，提高变压器的负荷率，当同一个变电站选用多台变压器并联运行时，合理分配负荷，减少无功线路损耗，提高功率因数。电线或者电缆的载流量选择问题，应当保持与低压断路器的电流相互配合，使线路受到断路器的保护，这是每个建筑电气设计中都能够遇到，且应当保证的基本问题。总之应当充分考虑各种可能会发生的情况，在进行设计时严格按照《低压配电设计规范》，才能够确保用电的安全性。

2.2照明节能。在各类建筑中照明是一项基本的系统工程，近些年来利用天然光源的绿色照明得到重视，在保证照明质量的前提下，大力节约照明用电，照明节能的主要方法有：选用高光效的光源、充分利用天然光源、合理选择气体放电灯的启动设备、根据应用场合选择光通量维持率好的节能灯、根据照度的变化选择照明控制方式、根据照度标准的不同合理安排照明方式，例如通过流明衰减补偿，可以节省12%-25%的电能，最后适当保养灯具，进行高效的日常维护管理，延长灯具的使用寿命。

2.3动力节能。在当今社会，电动机负荷占到总负荷的70%左右，因此，动力节能是建筑电气节能中的重要因素。动力节能要遵循系统改造电动机及其他相关机械设备的原则，其主要措施有：根据使用场合的不同选择最经济的电动机，通过优化控制方式提高电动机的使用率；根据电动机铜损和铁损的不同特点采用相应的措施减少电动机的损耗，提高电动机的运行效率；选择低噪声节电型电动机；合理保护电动机，延长其使用寿命；把变频器应用于水泵、空调、电梯和风机等设备中，实现交流电动机调速，不仅能节约能源，还可以提高设备的控制灵活性。

2.4建筑设备监控系统。随着自动控制技术、计算机网络技术和通信技术的发展，出现了一种新的建筑电气节能途径，即建筑设备监控系统。该系统通过全面地对建筑物中各类设备进行控制，在满足建筑物基本功能的前提下，提供了一种更为科学高效的方法。

2.4.1供配电监控系统。供配电监控系统由计算机、控制设备和通信网络组成，是基于现场总线技术，通信网络将供配电系统、计算机、控制设备中带有通信接口的所有开关连接起来，通过检查电力系统中的电压、电流、有功功率、设备运转情况、功率因素等，然后管理人员根据监控的具体情况在计算机上进行管理和操作，从而确保供配电系统的安全运行和节能降耗。

2.4.2照明监控系统。在一些大型的公共建筑中，照明产生的耗电量通常极大，但是为了满足建筑照明的功能性需要，又不能为了节能而减少照明的数量的照度，照明监控系统的出现为科学的进行照明节能提供了条件。照明监控将不同地点、不同时间的照度转换成数字形式进行存储，然后把预定值和实际值进行比较，从而控制照明灯具的数量和照度，达到节能的目的。照明监控系统的应用不仅起到节约电量的目的，还延长了灯具的使用寿命，从而节省了运行成本。同时变化的照明控制方式还增强了建筑物的视觉效果，提升了建筑物的整体价值。

通过上述对建筑电气节能设计可以采取的节能措施可知，电源节能、照明节能和动力节能是实现建筑电气节能的重要手段，三者相辅相成、相互联系，在具体的应用中要把三者结合起来。同时要结合建筑监控系统，尽可能地合理利用节能产品和新型节能技术，更好地提高建筑电气节能效率，从而减少环境污染。

3.结束语

建筑电气领域节约用电蕴含着巨大的潜力,同时,节能具有重大意义,它不仅能有效地缓和电力供需矛盾,保证国民经济持续、高速、健康的发展,而且经济效益显著,是一种经济的电力开发形式。建筑电气节能过程,贯穿于项目的决策、设计、施工、投产、使用等整个周期。作为专业电气设计人员,应该在整个设计过程中精心考虑,严谨地进行方案比较,从安全性、可靠性、经济性及节能性等方面进行综合考虑,选择合理的供配电方案,采用先进技术,选用高效设备,实施电网的经济运行技术,在节约能源、促进科学技术进步的同时,又保护了环境,取得社会效益及经济效益的双赢,保证我们高速的经济发展势头,实行社会的可持续发展。

参考文献：

[1]丘慧萍,仇洋.浅谈建筑电气设计中的节能措施[J].《经营管理者》,2011(02).

[2]曹国熙.建筑电气设计的节能措施[J].《建材技术与应用》,2008(08).

篇(4)

【关键字】：污水处理 电气节能 措施

中图分类号：[TU992.3]文献标识码： A 文章编号：

目前国家已经非常重视节约能源，这就对污水处理厂能源消耗提出了很高的要求。在保障污水处理量和尾水达标排放的前提下，合理的选择设备，优化运行管理方案，采取有效的节能措施，才能节约能源的使用，并有效降低投资成本及处理成本。本文以重庆某生活污水厂为例，通过对该污水处理厂能耗构成的分析，着重对能耗构成中电气节能措施进行分析和探讨。

1污水处理厂能耗构成分析

污水处理厂由于需要提升污水并需生化处理污水，需要大量的工艺用电设备（如提升泵及鼓风机等），为之需配套大量的供电及配电设备，并需设置较大的车间及水池池体。因此，污水处理厂在运行过程中会产生较大的设备电能消耗及电气设备自身损耗，所以必须采取有效的节能措施。措施主要分为工艺节能、建筑节能和电气节能三部分。

1.1工艺节能

本项目运行中主要能耗是工艺设备用电、药剂、电气设备损耗等。而主要耗能设备是污水提升泵、污泥提升泵和鼓风机设备、送水泵等，用电量约占65%。污水处理厂污水提升泵、污泥提升泵采用高效率的潜水式污水泵。在确定水泵型号时力求水泵的实际运行工况点位于水泵特性曲线的高效段，并且进水泵及回流污泥泵装有变频调速及软启装置，可根据水量情况由PLC自动控制以达到节能目的。曝气池采用低速潜水推进器，其池形和推进器布置合理，使其单位体积输入功率最低。此外微孔曝气器选用微孔橡胶膜管式曝气器，提高了供氧量能力及转移效率。鼓风机选用高速离心风机效率高，采用变频控制供气，根据生化池溶解氧DO值，控制风机转数，风量调节范围为50%～100%，降低能耗，节约电能。污水处理厂部分出水进行深度处理后充分回用于厂区绿化、道路浇洒、冲洗水等，减少新鲜水用量，此外还可用作脱水机滤带冲洗水。

此外本工程工艺流程尽量减少转折和迂回，降低污水、污泥提升扬程，节省电耗。并尽量采用渠道配水，使水头损失降低到最低限度，以节约能源。

1.2 建筑节能

屋面采用膨胀珍珠岩作保温、隔热处理。单层建筑外墙采用240mm厚灰砂砖，外贴聚苯板做保温。建筑门、窗采用铝合金节能材质。

1.3 电气节能

除上述工艺节能措施以及建筑节能措施外，电气系统的节能措施同样至关重要。主要包含供配电系统节能、电气线路节能、电气设备节能、控制系统节能、照明系统节能等措施。下文着重分析探讨各项电气节能措施。

2污水处理厂电气节能措施分析

2.1供配电系统的节能措施

2.1.1变配电间的合理布置

由于本项目主要用电设备是鼓风机，额定功率为132KW，故在贴邻鼓风机房侧设置变配电间，满足变配电间应尽量布置在负荷中心的要求。本变配电间又在厂区中心位置，这样可减少配电半径、降低供电电缆的初始投资及线路损耗，而且对供电的稳定性、安全性也有提升作用。

2.1.2 供配电级数应减少

本污水处理厂总用电负荷为 1400kW，供电电源电压采用 10kV，用电设备为 0.4kV，考虑尽量减少配电级数，减少电源配电环节的损耗采用10 kV直变 0.4 kV 的变压器，有效降低由于配电级数过多造成的电能损失。

2.1.3 合理选择变压器容量及台数

合理选择变压器容量及台数，可以使其运行在最佳经济负载率附近，并且可以根据用电性质合理调整变压器的运行台数，减少变压器轻载导致的电能浪费。根据变压器的有功功率损耗特性曲线可知，其最低损耗率一般发生在电力变压器负载率为0.6~0.7之间。负载率太高或太低都会使变压器有功损耗增加，因此考虑变压器的合理运行，一般根据污水厂负荷变化特性，使变压器负载率控制在0.5~0.7 之间为宜。

根据上述原则，本项目采用2台800KVA变压器，2台变压器同时使用，使负载率为63%，达到了低损耗运行范围。同时由于本工程属于二级负荷，两台变压器又同时互为热备，事故保障率可达80%，在单台变压器事故状态下另一台变压器能保证全厂80%的负荷运行。按此设置也降低了设置冷备变压器的前期投资。

2.1.4优化供电系统的无功补偿

对于污水处理厂来说，一般仅设置一座变配电间，厂区供电由敌他配电室内低压配电柜来实现，一般采用低压配电柜集中补偿，在低压配电系统内设置无功补偿装置进行集中补偿。根据污水处理厂实际的负荷状况进行无功量的自动调整，增加电网中有功功率的输送比例，降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，同时降低变压器额定容量。本工程要求污水厂设置无功补偿装置后使功率因素达到0.9以上。

另外由于污水厂非线性负载（如需变频控制的水泵、风机）等较多，变频器产生的谐波电流对供电质量及供电外网都有一定损害，使变配电和用电设备效率降低，加速电缆绝缘老化而使其容易被击穿。本工程在补偿柜内设置削峰扼流器及消谐阻抗器，能有效降低谐波对系统的危害，减少自身电能损耗。

2.2 电气线路的节能措施

2.2.1合理分配电气的负荷

在电气负荷方面的分配上，要尽可能的使三相负荷能够平衡，尤其是对于照明负荷供电、路灯负荷供电等供电设备的回路上，应该要考虑其平衡以及合理性，这样可以很好的规避由于单相负荷太大所造成的线路损耗。本工程建筑物内照明配电箱内配电回路单路按L1、L2、L3顺序依次分配三相负荷，并使各单相的容量总和接近相等。路灯配电箱内配电回路单路按三相负荷分配，路灯电缆为三相五线制，路灯按相序L1、L2、L3分别接线，达到三相负荷平衡。

2.2.2正确对电缆以及导线截面进行选择

在进行电缆的选择时，要根据导线及电缆的经济电流截面进行。在进行导线以及电缆的选择时，还要考虑工作电流以及短路电流，根据电缆的投资以及使用寿命进行合理经济的选择。线路阻抗以及电流是配电线路出现电能损耗的重要原因，根据公式 P损耗= I2R 可知，线路损耗与线路的阻抗成正比、与电流的平方成正比，再由公式 R = ρL/S截面可知，线路的阻抗与导线的导电率和长度成正比，与导线的截面积成反比。所以，在进行配电线的选择时，要尽量选择具有高导电率的导体，同时还要适当增大导线以及电缆的截面，这样方可降低线路的电能损耗。本工程所有电力电缆及控制电缆均选用铜芯电缆，选用原则：电缆载流量>=断路器额定电流值>=设备额定运行电流值。同时考虑线路电压降，保证压降控制在5%以内。

2.2.3缩短线路的长度

线路应该尽可能的走直线，将导线以及电缆的长度降低。进行电路设计时 ，应当合理设置电缆走向，将污水处理厂的变配电房安放在鼓风机房附近，而将回流污泥泵房等负荷集中、距离较远的负荷点处设置分配电房，以实现对电能的二次分配。这样就可以有效的降低电能损耗，同时还可以很好的提高用电的可靠性以及安全性。

2.3 电气设备的节能措施

2.3.1选择和使用节能型变压器

型号不同的变压器，因为其材料以及工艺原理等不同，在进行电能传递时的效率就不同。在进行变压器的使用和选择时，应该尽可能的使用节能型变压器。根据不同变压器节能和价格差的回收年限计算，绝大部分低损耗节能型变压器资金( 比普通变压器投资高出部分) 的回收年限为2~5 年，因此应优先选用高效、低损耗、节能型变压器。本工程选用SCB10真空浇铸干式变压器，该产品具有过载性能强、绝缘性能好等特点。同时总损耗比同容量油浸变压器少20%~30%，具有节约能源的特点。

2.3.2选择和使用高效能电动机

在配合工艺专业进行电动机的选择和使用时，应该尽可能的采用高效能的电动机。由于污水处理厂对于电动机的能耗具有特别的要求，因此在进行电动机的选择时一定要注重节能型和高效性两方面因素。对于污水厂来说，节能型高效电动机尤为重要，尤其是一些大容量潜水设备，在设备选择时一定要剔除不合格产品，电机达不到节能要求的必须禁用。在本项目上要求电动机效率必须大于90%，尽量减小电机功率，减少电动机的自身损耗和电能消耗。

2.4 控制系统的节能措施

2.4.1正确的对变频调速节能设备进行选择

在污水处理厂中，风机、水泵等设备的负荷数量及容量均比较高，在进行设备的选择时，通常是按照污水处理厂的最大需量来进行选择。但实际上，这些设备正常运转时的负载比设计的时候要小很多，势必造成能源的利用率偏低，造成能源的浪费。因此，一定要选择合理的变频调速机。污水处理厂的电机一直处在高速运转中，电机的磨损较为厉害，相应的电机的维护成本就较高。根据流体学相似定律可以知道，水的流量同转速是正比关系，因为功率同转速的三次方是成比例的，同时，因水泵是采用调速控制的，当流量减少的时候，转速所需要的功率就近似的按照流量的三次方进行下降。通过使用较为新型的节能设备，通过计算机进行控制，对设备的负荷状态进行实时的跟踪，并在此过程中对风机的风量以及水泵的流量进行调节，不仅能够节约电耗，控制效果还比较明显。本工程变频器选用针对水泵和风机的西门子MM430系列，该产品采用最新 IGBT 技术、具有数字微处理器控制、线性v/f特性及平方v/f特性等特点，完全满足使用要求。

2.4.2加强对控制系统的选择力度

由于污水处理厂的设备较多，同时污水处理的工艺比较复杂，所以选择设置智能化的精确控制系统。本工程采用先进的中型PLC控制系统，根据厂区构筑物及设备分布，设置3套PLC分站，分别对分站控制范围内仪表及设备进行信号采集及智能化控制。同时在中控室设置一套SCADA系统，作为人机界面，工人能直观的了解污水厂设备及工艺运行情况。该系统可以对相关的参数进行调节，结合上位机内设置的专家系统，保证污水处理厂的供电设备的开停以及运行的时间更加的合理，同时还能够最大限度的实现节能。如本工程进水泵池一期设四台潜水泵三用一备，一台水泵带有变频调节装置，泵池设液位计一台。泵的运行采用水位控制,即将泵池的液位控制在给定值要求范围内。PLC根据泵池水位通过变频自动进行调节控制水泵运转台数，根据每台水泵的运行时间，自动轮转同级别水泵使运行时间相等。尽量保持泵池高水位运行，这样可降低泵的工作扬程，在保证抽升量的前提下，降低电耗，实现节能。水泵的开停次数不可过于频繁，保证每台水泵的投运次数及运行时间基本均等，降低设备损耗。

2.5照明系统的节能措施

2.5.1 最大限度的使用高效的光源

由于污水处理厂的大型车间及大型池体比较多，应当尽可能的采用金属卤化物灯或大功率细管径荧光灯等高效节能型光源。对于污水处理厂的办公室、值班室、控制室这些场所使用三基色细管径荧光灯、紧凑型荧光灯或小功率金属卤化物灯等，不采用白炽灯。在满足照度的前提下，尽可能采用高光通量产品，降低单位面积功率值，这样有利于电气的节能降耗。

2.5.2对节能型光源的用电附件进行正确的选择

气体放电灯镇流器质量参差不齐，应淘汰普通电感型镇流器，使用低损耗的镇流器，如电子镇流器及低损耗电感镇流器等。电子镇流器的PFC电路提高了线路的功率因数，减少线路电流，再者电子镇流器没有电感镇流器的涡流损耗，可减小线路损失，提高供电质量。选用的气体放电灯应在灯具内设就地补偿电容，可提高功率因数，降低额定电流，从而降低线路损耗。

2.5.3对灯具的控制方式进行调整

污水处理厂的办公室、值班室内的灯具一般采用一灯一控的方式，对于污水处理厂的大型车间一般采用多区域的控制，不仅实现了电气节能，同时还能够很好的满足照明的需要。对于污水处理厂的公共通道可以采用声控开关，对于污水处理厂的道路照明选择光控和根据季节设置时间控制相结合的方式，避免一些人工误操作，尽量减少道路灯具开启时间，有利于电气节能。

3结束语

本文通过理论结合实际案例，对污水处理厂进行全面能耗分析，采取有效的电气节能措施，降低生产过程中的电能消耗，节约能源，满足国家对污水厂提出的节能建设要求，并使污水处理厂整体经济效益有所提高。

参考文献：

[1]马超，陈向明.浅谈城市污水处理厂中的节能技术[A].全国给水排水技术信息网.2010年全国给水排水技术信息网年会论文集[C]:2010.

[2]罗远程.污水处理厂氨氮减排与节能和自动化仪表的应用[A].中国土木工程学会水工业分会排水委员会.全国排水委员会2012年年会论文集[C]:2012.

[3]牛住元，张雅君，王文海.污水处理厂污水提升节能措施研究[J].给水排水,2009(5).

[4]李海英,张贵杰,孙贵石.降低中小型污水处理厂能耗的有效途径[J].节能, 2007(3).

篇(5)

关键词：建筑电气 供配电线路设计 节能设计 线路损耗 接地设计

Abstract: China is a relative resources scarcity, is in the development of the country's population, energy consumption is rapidly increasing, the energy crisis is around the corner, as the major energy consumers of building energy consumption has become endanger the sustainable development of a major problem. So in building electrical design should be focused on energy conservation.

Keywords: building electrical distribution circuit design for energy saving design line loss grounding design

前言

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

电能作为当今社会最主要的能源之一，随着工业用电和生活用电的迅猛增加，供不应求的局面日益显现，供需矛盾越来越突出。节能问题一直是我国发展国民经济的一项长远战略方针，节约电能是每一位电气设计人员必须认真考虑的问题。事实上，随着社会的发展、人民生活水平的提高，整个社会的用电需求量直线上升，建筑电气能耗在建筑能耗中占有相当大的比例。所以，建筑电气的节能设计就显得尤为重要，如何降低损耗、高效利用，如何将节能技术合理应用到工程项目当中，也就成为建筑电气设计的焦点。

电气节能的途径很多，主要从供配电系统、用电设备及智能控制等方面节能。

一、建筑电气设计节能的基本原则

(1)应满足建筑物的功能；

(2)节能应按国情考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地增加运行费用：

(3)节能的着眼点，应是节省无为损耗能量。

（4）节能无谓消耗的能量。节能的着眼点应是节省无谓消耗的能量。

如变压器的功率损耗、电能传输线路上的有功损耗．都是无用的能量损耗：又如量大面广的照明容量．宜采用先进的调光技术、控制

技术使其能耗降低。

二、线路上的电能损耗分析及措施

2.1线路损耗分析

由于线路上存在电阻，有电流流过时，就会产生

有功功率损耗。

其公式为：P=3I2pR

试中Ip----相电流

R----线路电阻

若芯线温度是70°C的铜芯线每公里电阻R’=0.44 ，则R=0．1×0．44=0．044 。故在该线路上的有功损耗为：

p=3×151．522×0．044≈3030．50 W≈3 kW

从上面的计算可以看出，线路上的功率损耗相当于每2 m的线路上安装了一个60 w的灯泡(3000÷(100÷2)=60)。

在一个大的工程中，如一个高档住宅小区、新建的工厂厂区等，线路纵横交错，线路总长度动辙数万米，线路上的总有功功率损耗是不容忽视的，减少线路上的能耗必须引起足够的重视。

2.2减少线路损耗措施

线路上的电流是不能改变的，要减少线路损耗，只有减少线路

电阻R：

R=p×L/S

式中．P为电导率；L为导线长度；S为导线截面积。因此减少线路的损耗应从以下几方面人手：

(1) 选用电导率P较小的材质做导线。铜芯最佳，但又要贯彻节约用铜的原则。

(2)配电室或配电箱应位于负荷中心，减少配电导线长度L，以减少来回线路上的电能损失。

（3）增大线缆截面S。①对于比较长的线路，在满足载流量、动热稳定、保护配合和电压损失等条件下，可根据情况再加大一级线缆截面。假定加大线缆截面所增加的费用为M，由于节约能耗而减少的年运行费用为m，则M／m为回收年限，若回收年限为几个月或一、二年，则应加大一级导线截面。一般来说，当线缆截面小于70 mm2，线路长度超过100 m时，增加一级线缆截面可达到经济合理的节能效果。②合理调剂季节性负荷、充分利用供电线路。

（4）合理选择线路路径以减小导线长度. 变配电室及配电箱应尽量靠近负荷中心，以缩短线路供电距离，减少线路损失。低压线路的供电半径一般不超过200 m，当建筑物每层面积不少于10000 m2时，至少要设2个变配电所，以减少干线的长度。

三、接地系统

在任何的建筑电气设计中，接地系统都相当关键。因其不仅关系到供电系统的可靠性，也关系到用电的安全性。

建筑电器中应选用工作接地。为保证电力系统和设备达到正常工作要求而进行的接地叫工作接地。主要是指变压器中性点直接或经消弧线圈接地及中性线(N线)接地，实验楼设有专用变压器或低压电网进户处应设置此类接地。应注意的是N线必须采用铜芯绝缘线并有足够的截面积，接地电阻R小于等于4欧姆。并保持恒定．配电中的等电位接线端不能外露，一般设在电气柜内，且不能与其它接地系统，如直流接地、屏蔽接地、防静电接地等混接。

四、合理设计供配电系统及线路

4.1合理计算负载，保证三相负载平衡

由于三相负载的不平衡，往往会造成中性线电位偏移，使单相电压出现较大的偏差，使电器不能正常的工作，这个问题是电气设计过程中必须考虑的重要环节。

4.2采用分路供电及控制，区分负载性质

建筑内负载电器比较多，且各种负载对电源及接地要求各不相同，设计时应着重考虑分路供电。照明线路中的荧光灯等非线性负荷，产生的谐波会影响电气设备的正常工作，因此，计算机房的供电，应设计独立的供电系统，并且在回路中加设交流不间断电源，以防意外停电对设备造成严重的影响。建筑楼内应设置专门的配电室，实现对上述电路的集中控制，配电室位置应设置在靠近用电量大的区域，以减少线路的电能损耗。

4.3 保护元件的选用

由于楼内各室负荷大小不一，仪器设备承载能力不同，所需的保护要求业不一样，为了起可靠的保护，需要采用上下级的电气保护系统．即在配电窒、各搂层、各室均装设保护元件。如果在各楼层、配电室及有大功率用电器的实验室，因负载大，电流大，当发生大电流短路时，空气开关分断能力往往不够，必须采用熔断器才能可靠分断。而一般情况下只需在各室装设带漏电保护的空气开关即可，发生脱扣时，一般人员即可恢复。

4.4 布线合理，避免相互干扰

建筑楼内有多种布线系统，包括有供电线路布线系统、火灾报警及消防联动系统、保安监控系统、办公自动化系统、通信自动化系统、闭路电视系统等。在这里面有些是强电系统，有些是弱电系统，而弱电线路容易受强电线路的电磁干扰，造成信号模糊、噪声大，甚至不能正确使用。

在供配电系统的设计中，积极采取上述各项技术措施，就可有效减少线路上的电能损耗，达到线路节能的目的。

结束语

建筑电气的节能潜力很大，理性设计的思维方式和科学程序的

把握，工程设计中应精心考虑，采用各种措施节约电能，来提高绿色建筑环境效益，同时应满足科学性、经济性的要求。并且要求关注建筑的全寿命周期，从建筑全寿命周期的思路出发来进行设计。我们需要认真予以考虑，并切实进行实施的，争取使我国建筑能耗下降。由于我国属于典型的冬冷夏热气候，采暖、空调能耗都很高，这些决定了我国建筑能耗基数大。因此，在建筑节能技术上的微小改进，节约的能源总量都是十分可观的。尤其与发达国家相比，在技术上我国处于相对落后状态，这更决定了我国的建筑节能工作潜力很大。只要我

们能够科学规划，努力研究，认真实施，我国的建筑节能工作就一定能取得很大的成绩，以达到节能和缓解我国能源紧张的局面。

参考文献

【1】刘昌明．建筑供配电系统安装[M]．北京：机械工业出版社，

2007．

【2】吴九龙 建筑配电线路电气设计节能措施―城市建设2010