电气节能技术论文大全11篇

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在最近几年，我国的经济发展水平不断提高，科学技术也有了很好的发展，所以变压器的种类和性能也有了很大的发展，很多新型的变压器也出现在了工业电气生产中，当前的新型变压器和传统变压器相比优势非常明显，最大的一个优势就体现在了节能方面。这不但环节了我国的能源紧张的现象，同时也会在一定程度上减少工业电气生产过程中所需要的成本，同时和传统的变压器相比，生产质量和生产效率都得到了有效的提升。鉴于新型的变压器有着明显的优势，所以在当今的工业电气生产中也越来越受到人们的重视。

1.2变压器的容量要合适

在选择变压器的过程中一定要重点关注变压器的额定容量，通常来说，这个额定容量必须要能够承受生产过程中产生的最大负荷，但是由于变压器也需要一定的调整，所以在生产的过程中我们也不能让变压器始终处于运转的状态，为了能够有效的延长变压器的使用寿命，在运行的过程中，一定要将其承受的负荷控制在额定负荷的60%左右，为了能够有效的达到节能的目的，最好就是要对其最佳负荷率进行适当的调整，一般将其负荷率控制在75%到85%之间。

1.3加大变压器的功率因数

生产的过程中我们都希望用最小的能源发挥最大的作用这也就是我们所说的节能，在节能方式上，对变压器的功率因数进行适当的调整也成为了非常关键的一个环节，在变压器运行的过程中，采取相应的措施增大变压器的功率因数能够有效的减少资源和能源的消耗，这样也就为生产创造了更好的条件，同时也能够更好的达到节能的目的，提高功率因数可以采取以下措施，首先就是人工措施，其次就是要提高电气设备的使用效率，人工补偿时通常情况下都会采用经典电容的方式，一般来说，补偿方式有两种，一种是分散补偿，一种是集中补偿。

2、有关工厂照明的节能技术

厂房在工业电气生产中是必不可少的一部分，大部分的工艺产品都是从厂房中生产出来，所以大多数的厂房都是24小时生产，白天的时候还没有什么影响，晚上为了能够正常工作就必须有一套完善的照明系统，厂房的建筑结构大体上都比较高大，因此照明结构的特点就包括:照明的空间比较大，悬挂的地方比较高，工艺产品在识别的时候具有一定的特殊性，因此对照明的要求也就高一些，其中包括对高效以及显色指数的要求;照明分布的要求，为了满足我们节能的大条件，我们在选择灯具的时候一定要选择高效节能型。

2.1对灯具开关装置进行改进

为了在照明过程中节省能源最有效的方法就是改进灯具的开关装置，我们选择灯具开关装置的时候要根据照明地点来进行:在一些公共的建筑场所中我们所选择的开关多为程序控制开关，比如说:声线控制、钥匙控制以及管线开关等;在一些比较小型的卧室以及客房中多选择可以进行调光的开关。

2.2科学选择节能光源

在选择节能光源的过程中一定要首先考虑国家的相关法律和规定，根据其使用的用途选择适当的节能光源，在选择光源的过程中一定要采取相应的措施使得其使用效率达到最佳水平，在一般情况下，为了使其能够体现出更好的节能型，在生产中选择混合型节能光源。

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1电气节能设计应遵循的原则

电气节能设计既不能以牺牲建筑功能､损害使用需求为代价,也不能盲目增加投资､为节能而节能｡因此,电气节能设计应遵循以下原则:

(1)适用性｡就是基于满足在建筑物内创造良好人工环境提供必要的能源,为建筑设备运行提供必需的动力,按照用电设备对于负荷容量､电能质量与供电可靠性等方面的要求,来优化供配电设计,促进电能合理利用｡

(2)实际性｡要充分考虑实际经济效益,合理选用节能设备及材料,使节能增加的投资能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用收回｡

(3)节能性｡应考虑采取措施减少或消除与发挥建筑物功能无关的消耗,比如电气设备自身的电能消耗,传输线路上的电能消耗等等｡这应该是节能的着眼点｡

2电气节能设计技术的合理利用

2.1照明部分的节能

因建筑照明量大而面广,故照明节能的潜力很大｡在满足照度､色温､显色指数等相关技术参数要求的前提下,照明节能设计应从下列几方面着手:

(1)采用符合要求的照度标准｡各类建筑按照《建筑照明设计标准》要求选择合理的照度标准｡同时对要求照度较高的场所尽量采用混合照明方式,突出重点部分｡

(2)使用高效光源｡采用T5､T8直管荧光灯,小功率陶瓷金属卤化物灯等｡

(3)选用合理的照明灯具｡选用效率高,易清扫和换灯的照明灯具｡

(4)充分利用太阳光｡通过外窗利用天然光;适部位采用太阳能灯;利用太阳光采光技术｡

(5)考虑照明环境｡照明环境装修多考虑浅色､光泽的表面,可增加光反射,无论天然光还是人工照明光,均可提高照度｡2.2合理设计供配电系统及线路

根据负荷容量,供电距离及分布,用电设备特点等因素合理设计供配电系统,做到系统尽量简单可靠,操作方便｡变配电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半径减少线路损耗｡合理选择变压器的容量和台数,以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器,实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗｡

配电系统节电有多种途径,一种为采用高科技的瞬流抑制专用快速开关元件的组合,有效过滤电网电路中的瞬流浪涌,保护末端设备不受其影响或损坏;减少由此引起的用电设备能耗的增加,提高设备的运行效率,降低运行成本和设备维护费用,延长设备的使用寿命,具有节电和保护设备的双重功效,另一种为分相智能无功补偿｡

2.3提高系统的功率因数

(1)正确设计和选用变流装置,对直流设备的供电和励磁,应采用硅整流或晶闸管整流装置,取代变流机组､汞弧整流器等直流电源设备｡

(2)限制电动机和电焊机的空载运转｡设计中对空载率大于50%的电动机和电焊机,可安装空载断电装置;对大､中型连续运行的胶带运输系统,可采用空载自停控制装置;对大型非连续运转的异步笼型风机､泵类电动机,宜采用电动调节风量､流量的自动控制方式,以节省电能｡

(3)条件允许时,采用功率因数较高的等容量同步电动机代替异步电动机,在经济合算的前提下,也可采用异步电机同步化运行｡

2.4建筑电气新技术的应用

为解决传统节能技术能源浪费大的问题,新一代建筑电气技术正在试图采用各种先进的控制方式对传统建筑电气设备进行有效的控制｡

另外,通过中控电脑则可监视和控制整个建筑的灯光､遮阳及空调设备,同时可以看到各区域､各房间的实际温度,并可设定各房间可调节温度的上下限;通过定时则可对定时上下班场所的灯光!空调､窗帘等进行定时控制｡所有这些措施都可以达到节能的目的,有效地降低建筑电气的能耗｡

民用建筑的节能潜力很大,建筑电气设计应充分考虑选择高效率的节能设备,应用先进的设计技术,按照节能标准进行设计,为人们提供健康､舒适､安全的居住､工作和活动空间｡

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光伏建筑一体化技术指的是将太阳能光伏产品取代传统的电力能源运用在建筑物上，使得建筑的电力消耗能够有效地降低。因此，光伏建筑一体化技术是当今绿色建筑设计当中的首要条件，它能够充分展现绿色建筑无污染的主要特点。光伏建筑一体化技术的基本便是太阳能电池组，它能够把太阳的辐射转变成为电力，并能够根据建筑的实际需求，设计出并网或者是独立的光伏发电系统。光伏发电系统包括了太阳能电池方阵、块状光伏电池、薄膜光伏电池等设备。

1．2绿色照明技术

绿色照明技术是建筑电气节能当中的一项重要环节，集中体现于对节能光源的使用方面上。比如，LED、无极灯和直管荧光灯等照明灯具。同传统的建筑照明灯具相比，这些灯具最大的优点便是能耗小，同普通的白炽灯相比，能耗可降低十分之九，甚至更多，但是它们的使用寿命却是白炽灯好几十倍。因此，在绿色建筑物中使用LED等节能灯具，是绿色建筑电气节能的重要措施之一。但是只是用节能灯具并不能够满足绿色建筑的节能标准，还应当配合使用照明控制系统，这样子才能够达到较好的照明节能效果。

1．3建筑能耗监控技术

建筑能耗监控技术指的是绿色建筑物当中的总控制系统，它统一控制了建筑的光伏建筑一体化和绿色照明等技术。在建筑能耗监控技术的整体优化下，不但能够统一管理绿色建筑当中的所有电气设备能耗，还能够做到自动控制以及对信息的处理，充分满足了绿色建筑中所有设备的状态调整、运行参数、意外事故的监控等。

2工程实例分析

2．1工程概况

某体育馆的建筑面积大概有18000平方米，高度达23.7米，属于二类高层建筑。体育馆中设置了座位约4500个，采用2台1600KVA的变压器，备用电源是1台功率为400KW的发电机。该地区常年温度较高，平均气温约为21.6℃。最低为1月份，月平均气温大概为13.3℃，最高为7月份，月平均气温大概为28.5℃。太阳辐射总量和日照时数都比较充足，各地的正午太阳高度都在42°37'以上，年总辐射量大概在4400～5000MJ/m2•年，这为运用太阳能提供了有力的条件。除此之外，该地区雨量充足，雨季非常明显，主要集中在4－9月份，年降水量在1612～1909mm之间，有利于水资源的利用。

2．2建筑节能目标

由于其公共设施建设比例增加许多。而大型公共建筑能耗大概在150kWh/m2，相比较发达国家的建筑能耗高达2倍以上。因此，政府规定公共建筑节能50%作为目标。但是改地区想要实现50%的公共建筑节能，存在一定的困难。所以，对该体育馆的改造工程，应当实现其功能作为首要目标，并尽可能地满足公共建筑节能50%的要求。

2．3节能措施

根据当地自然条件情况，非土建方面的节能技术可从非晶硅太阳能薄膜电池、照明系统改造以及建筑设备节能监控集成系统设计三个方面，进行绿色建筑节能。

2．3.1非晶硅太阳能薄膜电池

可在该体育馆的西立面和南立面的外墙上，采用非晶硅太阳能薄膜电池，从而实现该体育馆的建筑一体化。这除了可以充分利用太阳能进行发电，还能够提高体育馆外墙的遮阳功效，能够有效地降低体育馆内的太阳辐射得热，从而减少体育馆内的冷负荷。善于利用太阳能，所产生的电能能够受益面积达到8500平方米左右。年节约用电费可达19万元左右，工程的改造款项预计可在15年左右全部回收。

2．3.2照明系统改造

该体育馆的照明系统设计应当满足国际赛事的照明要求，也应当满足我国现行的公共建筑照明系统的相关规范和标准。因此，为了满足各方的相关要求和最大限度地节约用电目标，在对体育馆照明系统的改造方面，应当重点对光源的选择、不知以及只能照明控制系统等方面进行改造。该体育馆原先是把大部分的灯具铺设于外圈的马道上，但是外圈马道离球场中秋较远，导致灯具的投射方向、水平线角度较小，无法发挥出最大功效。因此，将灯具移到内圈马道上，而且灯具的投射方向与水平线所成的角度应当大于45度。并可通过C－Bus软件，根据现场工作的具体情况进行及时调节照明设备状态，并能够预置多种的运行模式。这便有利于照明系统节能、灯具寿命延长、管理效率提高等优点。和常规的照明控制方式对比，该体育馆通过改造后，节能能够达到30%以上，预计投资回收预期可在5年内收回。

2．3.3建筑设备节能监控集成系统设计

建筑设备节能监控继承系统技术是把各种功能的智能化设备和系统的相关信息，依据通信的相关标准汇集到统一的网络平台上，从而实现监控信息的共享和集中优化管理的技术，其中包括了网络信息平台的建设以及不同应用软件功能的实施。由于该体育馆的机电设备较多，而且分布的地点过于广泛，因此要求科技含量高，监控复杂化。所以应当运用分层分散监控、中央集中管理的计算机控制网络的方式进行设计。除了能够为广大观众提供高效、舒适、节能绿色的赛事外，还能够有效地降低建筑物的消耗水平和物业管理费用。

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1.1促进建筑物更好运行和工作

电气设备是建筑得以有效运行和工作的重要设备，如果忽视采取相应措施做好电气设计，容易导致资源、能源出现大量浪费现象，对整个建筑物的运行带来不利影响。而采取有效措施，在电气设计中采用节能技术，能有效转变这种情况，推动设计水平提高，促进电气设备能耗降低，使整个建筑物更好运行和工作，为人们生活创造良好条件。

1.2提高生活质量和环境质量

如果建筑物电气设备的资源、能源消耗过大，不仅影响周围环境，还会对人们生活质量的提高带来不利影响。而采取相应措施，重视节能技术应用能彻底改变这种情况，对建筑电气作用的发挥产生积极影响。例如，通过太阳能、风能利用，能促进建筑电气节约能源、资源，更好满足人们对各种能源的需要，为人们生活营造良好氛围，也有利于提高周围环境质量。

2建筑电气设计节能技术的原则

在建筑电气设计中采用节能技术，应该以相关原则为指导，将这些原则有效落实到电气设计的每个环节。总的来说，这些原则包括以下几个方面。

2.1安全原则

建筑电气设计的目的是满足人们日常使用的需要，为人们日常生活营造良好环境氛围。节能技术的采用是为了节约能源、资源，降低消耗，取得更好的效果。但不能忽视的是，采用节能技术的同时必须坚持安全原则，实现对各类事故有效预防，保证电气设备绝缘性能良好，合理设计防雷技术、防静电技术，在降低能耗的前提下，实现对各类事故的有效预防。

2.2适用原则

节能技术的采用必须与建筑物相适用，不能为满足节能而进行设计，而是在适应建筑物的前提下，采取有效的节能技术，促进节能水平提高。另外在采用节能技术时，还要确保电气设备正常运行，满足人们日常生活的使用要求，保证质量合格，满足负荷容量要求，进而促进电气设备综合性能有效发挥，更好发挥其节能效果。

2.3经济原则

在确保电气设备节能降低的基础上，促进电气工程经济效益最大发挥。要在保证电气设备使用功能及安全的基础上，尽量采用投资低，效果佳的节能技术，提高设计的经济性，节约成本。合理选用节能设备，提高设备性能，降低设备运行和维修成本，在发挥节能效果的前提下，促进电气设备更好运行和工作，降低整个建筑物电气设备运行成本。

3建筑电气设计的节能技术应用存在的不足

尽管很多设计单位认识到建筑电气设计节能技术的应用意义，能根据具体情况，综合采取有效对策。但由于设计人员综合水平偏低，相关管理制度不完善，导致电气设计中仍然存在一些问题与不足。例如，供配电系统选择不合理，变压器选型不恰当，照明设计未能得到有效落实，导致大量电能的浪费，对太阳能、风能等清洁能源的利用存在不足的情况。这些问题影响电气设计水平提高，也不利于整个建筑节能工作，今后应该采取措施改进和完善。

4建筑电气设计的节能技术及其应用对策

为应对电气设计节能工作存在的不足，根据存在的问题，结合实际工作需要，笔者认为今后应该采取以下有效对策。

4.1合理选择供配电系统及变压器

在供配电系统选择时，要综合考虑建筑电气的负荷性质与容量、电气设备类型、供电距离等多种因素，选择合适的供电电压，科学设计供配电系统，保证系统连接到位，能有效运行和发挥作用。另外，为促进电气设备更好运行和工作，必须合理选择变压器，降低其运行能耗，提高运行效率，实现节能的目的。

4.2做好照明系统节能设计

整个建筑工程建设中，照明电器所消耗的能源较多，是节能设计的重点和关键环节，要结合实际情况，充分挖掘节能潜力，促进设计水平提高。高处灯具选择金属卤化物或高压钠灯，或采用大功率荧光灯，以实现节能的目的，通常不采用白炽灯。面积较小房间采用两灯一控或一灯一控方式，面积较大房间采用一控多灯方式，适当设计单控灯，楼梯、走廊、过道采用定时开关控制方式，室外照明采用光电定时控制方式。

4.3提高电气系统功率因素

提高电气设备自然功率因素，降低无功功率要求，应用功率较高的电动机。利用电容器进行无功功率补偿，当自然功率因素达不到要求时，要进行无功功率补偿，减少路上无功传输损耗，实现节能的目的，降低能耗。

4.4重视无功补偿设计

设计中要加强配电变压器的无功补偿，提高变压器功率因素，实现节能的目的。在传统无功补偿工作中，采用的是三相共补方式，其应用相对比较广泛，取得良好的施工效果。随着社会生产力提升，建筑电气中的大功率电气应用越来越多，使三相平衡难度不断加大，对电气设计也提出更高要求。为应对这种情况，有必要对变压器进行单相无功补偿，但该技术应用会增加投资，设计中要对其综合、全面考虑。

4.5有效利用清洁能源

随着技术发展和进步，越来越多的清洁能源被应用到建筑电气设计中，这也为电气设计中更好应用节能技术指明方向。其中最为常见的是太阳能、风能、地热能等，设计中要重视对这些清洁能源的利用，使其更好发挥节能作用。例如，在建筑电气设计中，应用太阳能光伏供电系统能促进建筑物节能效果提升，该技术通过光伏效应，将太阳能转化为电能，为建筑物提供电能，其重要组成内容包括蓄电池、太阳能电池板、充电控制模块、放电控制模块等。建筑电气设计采用太阳能，主要将其应用到照明、热水系统、锅炉系统当中，并且其应用具有良好效果，设计中应该重视清洁能源利用。

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1.1适用性：节能技术与建筑电气工程的实际情况，进行电力的供应与配置，以实现其电力的科学供应，合理优化。

1.2实际性：在建筑电气工程施工的过程中，施工人员在材料的选择以及设备的运用方面，要根据工程的实际需要进行，是回收成本的过程更加科学，合理。

1.3节能性：建筑电气工程在其施工的过程中，相关的技术人员会根据工程实际情况，采用相应的节能措施，使建筑能源的消耗得到有效的控制和减少。

2.建筑电气节能的特点建筑工程的电气节能特点为：

2.1同时性：电气节能的同时性是指同时进行电力生产的输送、分配和转换工作，但是不能实现大量储存。

2.2集中性：统一电气资源的调度和检修，建筑工程中电力系统的配置系统是最终用户端，通过有效的措施提高建筑工程的电气节能水平，落实电气节能的政策和方针，保证电气节能技术的实用性、合理性和先进性。

3.建筑电气节能技术的应用

3.1对建筑用电进行优化设计建筑电气工程施工之初，相关设计人员就要对工程进行全面的了解和分析，经过一系列的研究之后，确定设计方案并进行分项施工，对于电气工程的用电量以及电力负荷方面的计算要严格精确，只有这样才能确保节能减排的节能措施得以顺利进行，为了能够确保设计方案的准确性，相关的工作人员一定要亲自进入施工第一线，在于工人们进行交流的过程中，收集资料和数据，从中得到工程的总体情况以及电量负荷特点，结合工程结构以及各县功能的情况进行全面分析，综合考虑，进而制定出最为科学，合理的设计方案。在建筑电力工程的建设过程中应用各种新型的节能技术，不断能够降低成本的投入，提高经济效益，还能够最大限度的节约资源，减少环境污染，是一举多得重要的举措。由于建设施工毕竟的环境复杂，工序繁多，因此，监管部门的工作人员一定做好其本职工作，及时的对施工现场进行监督和管理，确保设计的方案能够得到落实和执行。另外，电力工程中，还涉及到变压器的问题，我们在选择变压器的时候，一定要与工程的电力负荷变化相一致，这样能够减少很多无用的电能消耗，进而提高了电能的利用率。

3.2强化管理建筑电气系统的运行电气设备在运行过程中，对于电能的消耗很大，因此工作人员在电气设备的管理方面要下足功夫。电力设备控制系统的有效管理能够保障电气设备工作的稳定性和连续性，进而提高了电能使用率。

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1.1环保工程

随着时展，全球各国都开始注重环境保护，以降低环境问题对人类生存和生产的危害，因此越来越多环保工程应运而生。中国一直将环境污染治理作为基本国策之一，在各行各业发展中都将保护环境作为生产的原则之一。在这个背景下，环境工程成为近年来发展较快的行业。尤其是环保工程常常涉及到燃料脱硫过程，在这个过程中应用电气控制技术，能提升生产效率，并保障生产的安全性和稳定性。将电气控制技术运用到煤炭脱硫生产过程中，能有效避免生产过程中的安全问题，且操作人员能采用远程操作方法来实现脱硫工作，不仅效率得到提升，也避免了有毒物质对人体伤害。

1.2高炉鼓风机

由于中国建筑行业快速发展，对钢材的需求不断提升。而电气控制技术在高炉鼓风机中得到了广泛应用。a)电气控制技术的稳定性和连续性能更好地防止高炉鼓风机出现运行中的故障，降低运行事故发生概率；b)电气控制技术能实现高炉鼓风机整体性能的大幅提升。通过电气控制技术的使用，能有效改进高炉工作，使整体炼钢水平得到提升。同时要对鼓风机低电压跳闸的电气控制技术、二次控制电源的电气控制技术及瞬时断电的电气控制技术进行大力技术改造。

1.3铁路起重设备

在电气控制技术起步阶段，中国的铁路起重机在运行过程中存在很多局限性，且涉及到很多协调工作，无法满足铁路救援工作需求，而在当时经济条件下无法大量引进国外发达国家生产的机械设备，使得起重机控制工作非常困难。随着电气控制技术的发展和应用，中国铁路起重设备逐步向着智能化、高集成度、自动化方向发展，使铁路救援工作更加灵活，成本低廉且便与维修。其中，PLC技术的出现成功解决了铁路起重设备中的问题。PLC是一个以微处理器为核心，数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型机械或生产过程。通过PLC技术应用，使中国摆脱了国外技术控制，铁路运输业得到了飞速发展。

2对电气控制技术未来发展趋势的展望

随着科学技术不断发展，以人工智能技术为主的神经网络、遗传算法、模糊逻辑等技术已经在电力系统中应用，相关应用研究也在不断进行。电气控制技术涉及内容比较多，不仅涉及到电气原理、线路、系统设计，也涉及到编程方法及生产机械应用等相关内容。同时电力控制方法也比较多，在很大程度上需要结合电气控制技术。下面就电气控制技术未来发展趋势进行展望。

2.1电气控制技术向着智能化趋势发展

在科学技术发展带动下，中国电气控制技术逐步向着智能化方向发展，以人工智能技术为主要技术核心的各种技术目前已应用到电气控制技术当中，并且与此相关的各种技术也在不断研究和发展中。从当前研究成果可看出，神经网络已成为解决复杂问题的关键技术，通过对神经网络技术使用，可以对各种故障样本进行分析，并找出解决问题的方法，当再次出现故障时，就可以在最短时间内排除故障。通过各种智能技术与电气控制技术的结合，能将两者优势充分发挥、使用，更好地解决电气系统中存在的问题。

2.2电气控制技术向着开放性趋势发展

电气控制技术当前不断创新和发展，其硬件系统不断更新，新电气控制技术不但安全性高、运行稳定，并且具有很强的灵活性和可靠性，能在生产中提供更多发展平台。在信息技术发展带动下，电气控制技术也向着开放性方向发展。网络技术创新为电气控制技术提供了更多沟通和交流方式，使得电气控制设计与网络技术结合，不断呈现多样化趋势。电气控制技术的开放性趋势，也会使电气系统的整体性能和特殊性能得到进一步提升。由此可见，开放性趋势已成为电气控制技术的必然发展趋势。

2.3电气控制技术向着网络化趋势发展

目前电气控制技术的优势是强大的自我诊断和修复功能，使其能精准有效地切除故障以防止事故发生。但为了更进一步提升系统安全性，就要对系统进行网络化改进，增强系统的数据通信功能。电气设施的网络化能加强对故障位置、故障距离、故障性质的分析和确定，使电气设施能得到更加密切的保护，从而提升电气设施可靠性。在电气设施保护技术中，可通过网络将不同母线保护进行高度集成，从回路流量和计算机网络流量中获取电流量信息，进而为故障和母线的隔离打下基础，尽可能降低母线被切除的发生率。采用网络技术能进一步提升电气设施和设备的可靠性，降低电气设备故障发生概率。从这个角度看来，电气控制技术向着网络化发展对电气系统和电气设备都有着深远影响。电气控制技术的网络化，也将会给电气控制设计及发展带来更多新思路，提高电气控制技术的可靠性和稳定性，在一定程度上也会使电气控制装置局部性和整体性的提升成为可能。因此，网络化趋势已经成为电气控制技术发展的必然趋势。

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Abstract:The construction industry has developed rapidly, and the corresponding functions, people for the construction industry has also had a higher request, especially the electrical design for building more attention. China's current energy resources are relatively scarce, strengthen the construction of electrical energy saving is very important. This paper mainly discusses the building electrical energy saving design of the new ideas.

Keywords: Building electrical design; energy saving; new ideas

中图分类号：F407.6文献标识码A 文章编号

我国是建筑能源的消耗大国，能源资源相对紧缺，这一成为制约我国建筑电气发展的关键因素，因此说加强建筑电气节能显得尤为重要。尤其是十一五以来，建筑电气节能已经成为我国国民经济发展的一项长远发展战略。首先来简单的论述一下建筑工程中建筑电气节能的现状分析。

一、建筑电气节能的现状

1.1建筑电气节能技术有待提高

要实现建筑电气节能目标，最首要的任务是要保证节能技术的研发。我国的建筑业兴起时间不长，建筑节能理念更是刚刚兴起，因此说从技术方面做得还不够完善，从目前的调查情况中发现，我国的建筑电气节能技术对外具有依赖性，对内具有欠缺性，这就造成了我国的建筑电气目标实现的困难。节能技术的瓶颈成为制约我国建筑电气持续长久发展的一个关键因素，需要格外关注。

1.2缺乏必要的建筑电气节能管理

除了技术的支持外，还需要有管理作为辅助支撑。但是从目前的情况来看，我国的建筑电气节能管理方面还比较欠缺，没有形成健全的管理机制和管理理念，相关的法规也不完善，这就使得电气节能管理处于无保护的境界，既无条例的制约，有无法律的强制保护，这样不利于节能的实现，需要改进加强。

1.3建筑工程电气节能设备应用不到位

技术的支持和管理的支撑能够保证电气节能目标的实现，同样节能设备的应用也能够实现节能目标。可是经过调查发现，由于节能意识欠缺，在建筑电气施工的过程中，施工者往往没有应用节能设备，这就造成了能源的浪费。对于变压器的使用有时没有分清规格，也会造成能源的浪费，在今后的施工中需要关注。

上面几条论述了在现阶段我国建筑电气节能的现状，指出了节能的过程中存在的一些不足之处，虽然存在一些问题，但是我国大多数的建筑电气施工队伍还是秉承着节能的原则，能够合理的利用资源，实现节能的目标。下面就针对这些问题论述几点在我国建筑工程中建筑电气节能的新思路。

二、建筑电气节能的新思路

建筑电气系统节能设计的主要努力方向是减少电能损失。节能要点包括：

1）优化诸如变电设备、配电线路等以降低供配电系统电能损耗；

2）采用高效节能高效且经济可行的电气设备；

3）优化管理，提高供配电设备运行效率；

4）提高用电平均负荷与最大负荷之比，提高系统功率因数。

进行节能设计时要根据所设计建筑的实际用电负荷的特性和变化规律，正确选择和配置变压器容量和数量，合理调整负荷，实现变压器及配电网的经济运行。提高线路设计的节能水平，最大限度建筑少输配电环节无谓的电能消耗。

下面着重介绍以下几种节能设计方案：

2.1供配电装置的节能设计新思路

2.1.1变压器的节能设计

我们应该在考虑变压器损耗和短路平衡关系的基础上，选择使用短路阻抗能力最为适合的变压器，以保证供电设施的有效协调。而在电压器的节能调节上，我们可以运用硅钢片的调节能力，将电阻降到最低，从而使电流不断地增大；通过负载量的调节功效，运用微分法进行计算，有效的降低变压器的损耗，使其功率得到很好地提升。同时，我们还应当加强节能型变压器的使用以及创新改良力度，不断挖掘变压器的低消耗潜能，使其能够更好的为节能限电做出更大的贡献。

2.1.2提升功率因数

我们通过不断提升功率因数，以降低线路中的无功功率，从而使一些附属设备中因为电感性所产生的滞后无功电流不断降低，进而降低整个线路中的功率消耗，以达到我们节能的目的。同时，我们还可以通过对电感性较强的电气供电设备增设补偿性电容器以及采用无功补偿的技术手段，以降低电气设备的功率消耗和使消耗掉的功率快速得到补偿等方式来完成我们节能的计划。

2.2照明的节能设计新思路

照明节能的基本原则是在保证不降低生产、作业视觉要求，不降低照明质量的条件下，力求减少照明系统中光能的损失，最有效地使用照明用电。做好照明节能工作应注意以下几点：

2.2.1根据视觉作业要求，应根据《建筑照明设计标准》确定合理的照明标准，不同场所应有目的地进行照明。由于我国幅员辽阔，各地区经济条件差别较大，民族习惯不同，因此还应结合现场实际情况，在规范推荐的高、中、低值中确定合理的标准，对标准值的确定应掌握适度，并合理利用局部照明。

2.2.2充分利用自然光

照明的最佳光源是阳光。太阳光是免费的，不需电力，也不造成污染。在写字楼里，如果在设计时能在大楼内部引入自然光线，员工会情绪更好，效率更高。在医院里，住在靠近窗户附近的病人康复得更快。现在有些窗户可以对光谱进行选择，引入日光的同时还可保持舒适。有一些创新的技术如侧窗、天窗、光栅板和光线管道等，可将日光引入大楼内部。在灯具布置时，将所控灯列与侧窗平行，跟据日照强弱来进行灯具控制也是照明节能的有效手段。

2.3采用建筑设备自动化管理控制系统

自动控制、监视和测量是自动化管理控制系统的三大要素。通过应用信息通信、计算机网络、自动化控制等智能化技术，对建筑物内采暖、通风和空气调节系统、给排水及热水供应系统、照明和其他各类用电设备系统的运行实施能效管理，确保各类设备系统运行稳定、安全可靠，从而达到提高能效、降低能耗的目的。

2.4保证施工过程中的各个环节实现节能

要想实现建筑电气节能目标，除了要采用新型的节能技术和加强管理之外，还需要保证施工的每个环节实现节能，这就要求在设备选择上格外注意。首先需要合理选择变压器的型号和规格。为了实现节能的目标，减少电能的损耗，可以适当的降低变压器的负载率，但是这样又会造成工程投资的提高。采用非晶态合金作为变压器的铁芯，这样能够拥有特殊的磁特性，与普通的材料相比同容量能够降低损耗达到80%左右，所以说选择合理的变压器十分重要。其次要选择合适的电缆和电线。线路要尽可能走直线以减少导线的长度，低压线路要少走回头先，减少电能的损耗，同时要保证变压器接近负荷中心，减少供电的距离。同时需要注意的是可以增加导线的截面，还可以利用某些季节性的负荷线路减少线路和电阻。最后需要注意保证电动机的节能。实现电动机的节能主要需考虑电动机的工作效率和功率因数，因此说要实现电动机的节能，在进行选择时一定要正确掌握其负荷特性，分清是否是连续的。而为了降低无功功率流动引起的能量损耗，需要改变电容器集中安装的做法。

三、结束语

建筑电气设计对整个建筑工程有着直接的影响，并且对建筑物将来的使用及维护也密切相关，我们设计人员必须具有一定的超前意识，在设计中努力实现电气工程的高水平配置，减少日常生活中的隐患，以达到节能、实用、环保以及易操作等要求，为人们提供更加实用、更加贴切、更加安全的电气使用条件。

参考文献：

[1]夏治蜂 在建筑电气设计中的节能技术措施 民营科技，2012年08期

篇（8）

Reasonable use of electrical energy saving technology in construction engineering will reduce the energy consumption of the building structure. Along with our country economy sustained and rapid growth in, as a secondary energy increasingly prominent contradiction between supply and demand of electric power. In actively advocating energy conservation and emissions reduction, development of low carbon economy today, how to put the energy saving measures throughout the process of electrical design is particularly important. Combined with working practice, under the building electrical design some opinions about several energy saving measures.

Keywords: building electrical energy saving; Power supply system power factor; Harmonic governance; Lighting energy saving; The energy management

中图分类号：S210.4文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

1电气节能设计应遵循的原则

电气节能是建筑节能的重要组成部分，电气设计人员在设计过程中，应从适用性、安全性、可靠性及经济性多方面综合考虑，通过合理的设计及运行方案减少不必要的能源损耗。

因此,电气节能设计应遵循以下原则: 

1.1适用性｡就是基于满足在建筑物内创造良好人工环境提供必要的能源,为建筑设备运行提供必需的动力,按照用电设备对于负荷容量､电能质量与供电可靠性等方面的要求, 来优化供配电设计,促进电能合理利用｡

1.2实际性｡要充分考虑实际经济效益,合理选用节能设备及材料,使节能增加的投资能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用收回｡

1.3节能性｡应考虑采取措施减少或消除与发挥建筑物功能无关的消耗,比如电气设备自身的电能消耗,传输线路上的电能消耗等等｡这应该是节能的着眼点｡

2电气节能设计包括以下几方面内容

2.1合理设计供配电系统 根据用户的重要性、负荷性质、用电容量、工程特点、系统规模，合理设计供配电系统，使系统在最佳状态下运行。

2.1.1根据用电负荷的容量及分布，使变、配电所靠近负荷中心，以缩短低压供电半径，降低线路损耗，减少电压损失，满足供电质量要求。供配电线路长度不宜超过250m。

2.1.2供配电系统应简单可靠，配电级数不宜过多，同一用户内，高压配电级数不宜多于两级；变压器二次侧至用电设备间的低压配电级数不宜超过三级，尽量减少电能损耗。由两路进线供电的系统，宜采用两路电源同时运行的方式，以减少正常运行时的线路损耗。

2.1.3合理选择供电电压。同等情况下，电压越高，损耗越小。供电电压等级的确定应考虑技术经济合理性及电力公司的相关规定等因素。当用电设备总容量在250kW及以上或变压器容量在160kVA及以上时，宜以10(6)kV供电。对大型公共建筑的空调冷水机组，考虑节能因素，经方案比较尽量采用10(6)kV冷水机组，但应考虑大容量电动机启动时对变压器的影响。

2.1.4合理选择变压器。电力变压器应当选用10型及以上、非晶合金等节能环保、低损耗和低噪声的变压器。变压器的长期工作负载率不宜大于0.85，在选择变压器容量和台数时，应灵活根据负荷变化情况，综合考虑投资和年运行费用，对负荷合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，以实现其经济运行，减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。此外，降低变压器的环境温度、平衡三相负荷、合理选择变压器接线方式、季节性造成的负荷变化时灵活投切变压器等也是降低能耗的有效途径。

2.1.5减少线路能量损耗。在满足允许载流量、电压损失、短路电流热稳定等技术指标前提下，应按经济电流密度合理校验、选择导线截面，从而达到降低电能损耗、减少投资和节约有色金属的目的。

2.2降低电动机电能损耗，提高电动机使用效率

2.2.1根据负荷特性合理选择高效率电动机，提高电动机运行的效率和功率因数。

2.2.2功率较大的电动机可以采用变频调速器(消防设备除外)，可提高电机在轻载时的效率，达到节能的目的。

2.2.3采用软启动器，使电机启动平稳，保证电网电压的波动在要求范围内。

2.3合理提高供配电系统中的功率因数

2.3.1 正确设计和选用变流装置,对直流设备的供电和励磁,应采用硅整流或晶闸管整流装置,取代变流机组､汞弧整流器等直流电源设备｡

2.3.2 限制电动机和电焊机的空载运转｡设计中对空载率大于50%的电动机和电焊机, 可安装空载断电装置;对大､中型连续运行的胶带运输系统,可采用空载自停控制装置;对大型非连续运转的异步笼型风机､泵类电动机,宜采用电动调节风量､流量的自动控制方式, 以节省电能｡ 2.3.3条件允许时,采用功率因数较高的等容量同步电动机代替异步电动机,在经济合算的前提下,也可采用异步电机同步化运行｡ 设计中应通过正确选择电动机、变压器的容量以及照明灯具启动器，降低线路感抗，采用正确的电线、电缆敷设方式，提高用电单位的自然功率因数。当自然功率因数偏低，达不到电网合理运行要求时，应采用并联电力电容器作为无功补偿装置。 转贴于 中国论文下载中心

2.4谐波治理 随着大量非线性负载的广泛使用，产生的大量谐波电流注入电网中，使电压波形产生畸变。可通过选用D，yn11变压器；设置滤波或隔离滤波装置；合理选择中性线截面；功率因数补偿电容器组串联消谐电抗器等措施抑制谐波，提高电能质量。

2.5照明节能 照明节能的基本原则是在保证不降低生产、作业视觉要求，不降低照明质量的条件下，力求减少照明系统中光能的损失，最有效地使用照明用电。因建筑照明量大而面广,故照明节能的潜力很大｡在满足照度､色温､显色指数等相关技术参数要求的前提下,照明节能设计应从下列几方面着手:

2.5.1采用符合要求的照度标准｡各类建筑按照《建筑照明设计标准》要求选择合理的照度标准｡不同场所应有目的地进行照明。由于我国幅员辽阔，各地区经济条件差别较大，民族习惯不同，因此还应结合现场实际情况，在规范推荐的高、中、低值中确定合理的标准，对标准值的确定应掌握适度，并合理利用局部照明。同时对要求照度较高的场所尽量采用混合照明方式,突出重点部分｡

2.5.2使用高效光源｡采用T5､T8直管荧光灯,小功率陶瓷金属卤化物灯等｡

2.5.3选用合理的照明灯具｡应在不同的使用场合，在满足照明质量的前提下，尽可能选择高光效的光源。为充分利用光源发出的光通量，在灯具选用时应注意选用配光合理、效率高、利用系数高的易清扫和换灯的灯具，优先选用开启式直接照明灯具，并选择电子镇流器或节能型高功率因数电感镇流器以提高功率因数。

2.5.4充分利用太阳光｡照明的最佳光源是阳光。太阳光是免费的，不需电力，也不造成污染。在写字楼里，如果在设计时能在大楼内部引入自然光线，员工会情绪更好，效率更高。在医院里，住在靠近窗户附近的病人康复得更快。现在有些窗户可以对光谱进行选择，引入日光的同时还可保持舒适。有一些创新的技术如侧窗、天窗、光栅板和光线管道等，可将日光引入大楼内部。在灯具布置时，将所控灯列与侧窗平行，跟据日照强弱来进行灯具控制也是照明节能的有效手段。通过外窗利用天然光;适当部位采用太阳能灯;利用太阳光采光技术｡

2.5.5考虑照明环境｡照明环境装修多考虑浅色､光泽的表面,可增加光反射,无论天然光还是人工照明光,均可提高照度｡

2.5.6 采用合理的照明控制方式是实现舒适照明的有效手段，也是节能的有效措施。照明控制系统分两大类：手动控制和自动控制。手动控制是指按照使用者的个人意愿来控制所属区域的照度水平。在照明开关应用中，我们应注意：

1、居住建筑有天然采光的楼梯间、走道的照明，除应急照明外，宜采用节能自熄开关。

2、每个照明开关所控光源数不宜太多。每个房间灯的开关数不宜少于2个(只设置一只光源的除外)。但手动控制最不利的一点是：当人们意识到自然光线不足时会开灯，但当天然光又恢复充足时没有什么因素促使他们把灯关掉。而且工作结束后如果灯还开着，这将浪费大量的电能。与传统的照明控制方式相比，近年来逐步发展起来的智能化照明控制系统体现出了强大的优越性。目前智能照明控制系统多数采用现场总线技术，借助各种不同的“预设置”控制方式和控制元件，对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和合理管理，实现节能。只有当必需时才把灯点亮或点到要求的亮度，利用最少的能源保证所要求的照度水平，节电效果十分明显。

2.6可再生能源利用 在条件允许的场所，合理利用太阳能、风能等可再生资源，有利于节能减排、改善能源结构、保护环境。

2.7采用建筑设备自动化管理控制系统 自动控制、监视和测量是自动化管理控制系统的三大要素。通过应用信息通信、计算机网络、自动化控制等智能化技术，对建筑物内采暖、通风和空气调节系统、给排水及热水供应系统、照明和其他各类用电设备系统的运行实施能效管理，确保各类设备系统运行稳定、安全可靠，从而达到提高能效、降低能耗的目的。

2.8建筑电气新技术的应用 为解决传统节能技术能源浪费大的问题,新一代建筑电气技术正在试图采用各种先进的控制方式对传统建筑电气设备进行有效的控制｡ 另外,通过中控电脑则可监视和控制整个建筑的灯光､遮阳及空调设备,同时可以看到各区域､各房间的实际温度,并可设定各房间可调节温度的上下限;通过定时则可对定时上下班场所的灯光、空调､窗帘等进行定时控制｡所有这些措施都可以达到节能的目的,有效地降低建筑电气的能耗｡

民用建筑的节能潜力很大,建筑电气设计应充分考虑选择高效率的节能设备,应用先进的设计技术,按照节能标准进行设计,为人们提供健康､舒适､安全的居住､工作和活动空间｡

3结束语 电气节能已成为电气设计中的重中之重，作为建筑电气设计人员，应结合工程项目自身特点，精心设计、精心比较，采用切实可行的节能措施，把节能贯穿于电气设计过程始终，真正把节能理念落到实处，促进资源节约型社会的更好建立。

参考文献

1《建筑照明设计标准》(GB 50034-2004)中国建筑工业出版社2004

2《建筑节能设计统一技术措施》上海现代建筑设计(集团)有限公司编2009转

3龚国栋．浅谈建筑电气设计的节能[J]．浙江建筑2007（24）：54-56

4朱林根．21世纪建筑电气设计手册[M]．北京：中国建筑工业出版社

篇（9）

前言

随着我国科技的进步和经济的发展，城市化、现代化进程也在不断地加快，这势必会带来能源消费的增长，目前我国的能源问题十分严重，能源利用率低、能源短缺问题已经成为制约社会可持续发展的障碍。因此，我们要树立节能意识，特别是在能源消耗极大的建筑行业，开展建筑节能势在必行。建筑电气节能作为建筑节能不可或缺的部分，相关的节能设计要合理地运用到工程设计中，做到电气系统不但安全性高，而且能够减少能耗和投资成本。

一、 建筑电气节能设计的现状

建筑电气节能设计作为建筑节能设计的一部分，目前在一些方面还存在着问题，比如在设计中，由于违反了电气设计的相关规定造成的安全问题和可信度低的问题；因为设计技术偏低，导致了设计文件在实施过程中遇到困难，影响施工的进度和施工质量。此外，一些工作人员在设计过程中，偷工减料，不按规定的要求进行计算与标注，使设计文件本身出现了难以发现的原则性错误，这会给项目施工带来极大的影响。因此，我们必须要充分重视起建筑电气的节能设计工作。

二、 关于建筑电气节能设计的原则

在建筑电气节能设计中，应该遵循经济适用性、实际需求性和节约性等几个原则：

（一） 经济适用性

所谓的经济适用性，即建筑电气节能设计是在经济实用的基础上建立起来的，在工程投资中，必须要考虑到的一个因素就是经济效益，同时要考虑到我国的基本国情和居民的实际需求。不能因为单纯地节能而在工程中盲目使用节能的高科技和高端设备，这样不仅在投资上造成了浪费，而且建出来的工程未必符合老百姓的需要。目前适用于我国的节能措施是在保证所投入的资金在短短几年时间内就能回收的节能。

（二）实际需求性

所谓实际需求性就是要发挥好建筑物的使用功能。建筑物包括建筑电气，它们的最终用途都是用于人，给人带来服务的。因此，在一个住宅区中，建筑电气的节能设计要满足住宅小区中居民的要求，如要保证小区的运输管道畅通无阻；满足电灯、电视等电力设施的用电量；保证小区中路灯的照明度、色温以及显色的指数；另外还有一些特殊的要求，如舒适卫生、美观大方等一些工艺要求。电气节能设计要在满足这些功能的前提下，合理设计建筑并进行科学的控制和管理，从而大大增加能源利用率，避免能源消耗。切不可为了节能效果而限制使用电气，导致建筑物由于电气的缺乏发挥不了应有的功能。

（三）节约性

节约性，顾名思义，也就是说在建筑电气节能设计中，要注意节约能源，减少不必要的消耗。因此，在建筑电气节能设计时，对于那些无关建筑物功能的能量，尽量避免消耗，同时，通过高科技的控制手段，将照明、变压器功率功能的损耗降到最低。另外，在选用节能设备时，应在经济技术的基础之上，熟悉其原理、性能、效果，再确定节能设备。

总之，建筑电气节能设计不能做表面文章，不能为了“节能”而节能，而要综合考虑经济适用性、实际需求性和节约性的条件下，将节能技术合理地应用到

实际工程中。

三、 建筑电气节能设计的措施

（一） 配电方面的节能措施

在配电系统上，首先要选择适用性强的变压器。它不仅要具有抗冲击性强、适用效率高、节能效果好等特点，还要能提高自身的运行方式和管理。其次，要降低线路的损耗。在建筑电气节能设计中，我们通常选用那些电导率小、长度短、不需要使用回头线的导线。最后在确定配电点位置时，一般将配电柜放在离负荷中心近的地方，以便于对供配电系统进行节能。

（二） 设备方面的节能措施

要做好设备方面的节能措施，必须要从三方面着手，第一方面就要提高电动机的效率，降低电动机在使用过程中的损耗。第二方面就是要改进定子频率的调速和驱动容量，同时改变传统的动力传动方式，防止产生空转，这样就可以提高运转的速率，减少那些不必要的耗电。第三方面就是要改进调速设备，必要时引进发达国家的先进设备。在使用调速设备时，把交流电动机作为电能和机械能之间进行转换的工具，在对电能进行控制的过程中调节交流电动机的转矩与转速，这样就能大量节约电能，快速提高控制质量。

（三） 照明系统的节能措施

篇（10）

1引言

在经济发展的带动下，社会对于能源的需求不断增大，能源供需矛盾越发突出。在这种情况下，我国的经济发展开始从注重速度向着可持续发展以及绿色经济的层面转变，节能降耗成了一个普遍性问题。在水利水电工程中，做好电气节能设计，能够有效减少电气设备在运行环节的能耗，为可持续发展的推进提供良好的保障。

2水利水电工程电气节能设计的意义

我国具备丰富的水利资源，为发展水利水电工程提供了优秀的基础条件，尤其是在社会对于电力需求不断增长的背景下，作为一种清洁可再生的能源，水电得到了前所未有的发展，水利水电工程的数量也在持续增加。在新时期，节能减排是经济建设的首要任务，而在政府部门提出的“十二五”规划中，也明确指出，应该大力推进节能减排改造，将绿色环保工程作为发展的核心所在。从电气设备本身的运行分析，如果其长时间处于满负荷或者超负荷状态，很容易出现各种各样的故障和问题，引发相应的风险事故，在这种情况下，就要求做好水利水电工程的节能降耗工作。通过对最新的电气节能技术的应用，可以改进水利水电工程中存在的问题，在保证安全的同时，弱化风险隐患，将用电环节产生的能耗降到最低。因此，无论是利用电气节能技术进行既有工程的改造，还是开展新工程的建设，都能够取得良好的节能效果[1]。

3水利水电工程电气节能设计的措施

3.1变压器选型

在输变电环节，变压器是最为核心的设备，同时也是能耗大户。相关统计数据表明，变压器损耗占据了系统总发电量的10%，降损潜力巨大。为了更好地推动《中华人民共和国节约能源法》的实施，国家标准管理委员会于2006年颁布了《三相配电变压器能效限定值及节能评价值》的相关标准，对变压器选型进行了简要说明，以期提升变压器运行的稳定性和可靠性，降低其在运行过程中的能源消耗。从变压器损耗类型分析，可以分为两种，一是空载损耗，主要由变压器设备本身的铁芯材质和内部结构决定；二是负载损耗，通常取决于导体的截面以及线圈的材质。在技术发展的带动下，变压器的结构越发合理，使用的材料也在不断改进，节能型变压器逐渐在市场中崭露头角，能够非常有效地降低变压器的运行能耗，以非晶合金铁芯变压器为例，其空载损耗仅为常规变压器的1/5。就目前而言，应用最为广泛的节能变压器是S11系列变压器，与之前的S9系列相比，负载损耗基本相同，但是空载损耗降低了75%以上，与常规变压器相比，具有自重小、噪音低、效率高、抗冲击等优点，节能效果显著。因此，在水利水电工程电气节能设计中，应该优先选择节能型变压器[2]。

3.2系统方案设计

在对供配电系统进行设计时，需要考虑用电负荷的分布状况及负荷等级，以确保系统能够保证最佳的运行状态，尽可能减少运行环节的能源消耗，实现节能减排的预期目标。在对供配电方案进行设计时，需要关注几个方面的问题：一是必须保证系统结构简单，稳定性好，同一电压等级供电系统的变配电级数以一级或者两级为最佳，避免变配电级数过多导致电能损耗增大的问题；二是必须确保供电电压合理，在其他条件相同的情况下，电压越高则损耗越小，考虑到水利水电工程的装机容量较大，应该优先选择高压电机来减少启动电流对于电网的冲击；三是应该将变电所设置在负荷中心附近，对配网进行合理布局，确保低压供电的半径不超过200m，减少线损，提升供电质量；四是应该从负荷情况出发，对变压器的容量和数量进行明确，保证变压器的接线可以满足负荷变化的要求，在进行变压器投切时，不仅需要满足基本的性能需求，还应该关注其运行的经济性，减少不必要的损耗；五是应该适当提高系统功率因数，在必要的情况下，可以进行无功补偿，以此来减少变压器和线路引发的损耗[3]。

3.3辅助控制系统设计

在水利水电工程电气节能设计中，辅助控制系统包括了公用设备控制系统、通风空调控制系统、闸门启闭控制系统以及机组辅助系统等，系统主要的可控制对象是电动机。为了能够在保证电动机稳定可靠运行的前提下，降低其在运行过程中的能耗，需要做好设备选型沟通，并对控制系统进行优化设计。可以根据电动机的实际运行工况，对其启动方式进行合理选择：在公用设备控制系统和记住辅助系统中，可以采用软启动器启动，其他系统可以选择软启动器启动，也可以选择变频器启动。通过这样的方式，能够对电动机的启动特性进行改善，有效降低启动过程中的瞬时电流，在保证电网稳定安全运行的同时，也可以有效满足水利水电工程节能降耗的需求。

3.4照明节能设计

光源的选择是照明节能设计的关键所在，具体来讲，可以根据不同工作场所的需求，选择不同的光源，实现节能降耗，同时不能影响照明的质量[4]。具体来讲，照明节能设计的措施包括以下几点：①自然光的利用：在进行电气节能设计时，应该加强与土建工程等的相互配合，实现对于自然光的充分利用，通过自然光与人工光源的相互配合，达到良好的节能效果。②高效光源的选择：在对照明高效光源进行选择时，应该以发光效率高、启动方便、使用寿命长、性价比高等为基本原则，根据不同的场所选择不同的光源。例如，在室内操作间，可以选择荧光灯；在科研部门，可以选择高压钠灯；在机械车间，可以选择高频无极荧光灯。参考《建筑照明设计标准》的相关要求，在对高效光源进行选择时，还需要关注几个方面的内容：一是如果安装高度较低，可以选择光效良好、显色性强的荧光灯，而且如果没有特殊要求，应该选择标准的直管荧光灯，便于进行更换；二是在灯具安装高度较高的场所，如果环境对于显色性有着较高的要求，可以选择陶瓷金卤灯；如果没有特殊的显色要求，则可以选择中显色高压钠灯；三是在安装高度较高，同时维护不便的场所，优先选择高频无极荧光灯，这种灯具的光效高，显色性好，而且使用寿命较长。③绿色环保照明：在照明节能设计中，不仅强调节能，还应该关注绿色环保，避免灯光对于生产生活的影响。因此，在水利水电工程照明设计中，需要在关注基本照明需求的同时，考虑照明效果，确保设计能够切实满足不同场所对于照度、色温等的不同需求[5]。

4结语

在水利水电工程中，电气节能设计非常重要，关系着节能降耗的顺利实现。对于设计人员而言，应该从工程的实际情况出发，做好电气设计方案的选择，从可靠性、安全性、经济性以及节能性等方面进行综合考虑，尽可能减少不必要的电能损耗，实现节能的预期目标，推动水利水电工程的稳定健康发展。

【参考文献】

【1】王丽花.水利工程电气节能设计问题与思考[J].中外企业家,2013(11):223.

【2】刘俊青,唐演.浅议水利水电工程电气节能设计[J].水能经济,2015(23):25.

【3】蓝雪梅.浅议水利水电工程电气节能设计[J].通讯世界,2015(23):195-196.

篇（11）

中图分类号：TM08 文献标识码：A 文章编号：

目前我国火电厂发电能力和当前的用电需求还存在一定的差距，甚至有些地方出现限电现象，严重影响了经济的发展。因此对电气设施采取节能措施是非常必要的。

从电气设计工艺专业的角度认为，火电厂的节能降耗中最直接的办法是节约燃料，提高锅炉燃烧效率与热力循环效率，降低传输热量损耗。加强引进火力发电的新材料、变频调节技术的使用，设计火电厂电气系统时采取节能措施，保证节能效果。

一、降低变压器的有功损耗

变压器损耗主要是空载损耗与负载损耗，变压器铁心的材质和变压器内部的结构决定空载消耗，负载消耗就主要由线圈的材质和导体截面决定。

（一）采用节能型变压器

随着科学技术的发展，变压器根据实践操作不断改进变压器构成，提升变压器节能功效。如今变压器在逐渐更新，以前S7和S9型的变压器已成为耗能的机器，而S10—1600／10型的节能变压器，空载损耗是1.8kW,负载是14Kw,是我国先今最佳的节能型变压器。

表110kV级配电变压器的损耗对照表

（二）调整变压器运行方式节约耗能

最大限度的减少空在运行变压器数量。在火力发电厂，大容量高压启动备用变压器也是电厂启动电源，它的容量和最大的高压厂用的变压器相同，虽然具有一定优势，但是空载的消耗也是巨大的。如果将“启/备”设计为“冷备用”，即处于备用状态时不带电，这样便能节约很多的电能和其他经济开支。

在保证火电厂用电的可靠性的基础上，低压厂用电接线采用暗备用动力中心方式接线，这样在设备运行时两台互为备用的变压器可以分担负荷，使每台变压器的负载损耗大幅度降低，节能效果很好。

二、减少线路上的能量损耗

线路上的电阻会对流过的电流造成有功功率的损耗，用公式说明就是：

P=I2R×10-5

式中：I——线电流(A)；R——线路电阻(Ω)。

不能改变线路电流，就只能减小线路电阻降低线路电能损耗。线路电阻的公式是：R=P×L/S,从公式中可以看出降低线路电能损耗应该采取的几个主要措施：

1、电导P越大，电阻越大。在电气设计时，宜选取电导率较小的铜作为导体，配电室汇流铜母排和铜芯电力电缆等是比较好的电导材料。

2、火电厂电气线缆越长L，电阻越大。因此在设计电气安装时，要综合分析电缆线路安装位置，缩短从配电室输送电流到各类辅机设备处的电缆长度，从整体上减少电缆线路长度，降低电阻电能损耗。其中，可以选择离相封闭母线。首先，选择它是因为它使火电厂主厂房及相关设施的线路安装位置布置紧凑，最大限度的缩短导体长度，减少输电损耗；其次，因其屏蔽效果好，能够很好的降低输电过程中线路的铁磁性损耗，加之使用封闭母线，不仅可以增加线路运行的可靠性，减少维护工作力量，还能提升安装线路的美观度。

3、线路截面S越大，电阻越小。在选择导体时，对全年负荷利用小时数比较大、母线比较长、传输容量比较大的回路，火电厂要依据经济电流的密度选择导截流导体截面积，在减少投资的同时降低线路电阻损耗。

三、减少输电过程中的铁磁性损耗

由于受到交变磁场的作用，钢材料产生涡流损耗和磁滞损耗，被称为铁磁性损耗。铁磁性损耗大，造成钢材料过热，不但威胁工作人员的安全、设备安全和电力系统结构的安全，更会使大量的电能浪费。因此在交变磁场中要减少钢材料的使用，增加屏蔽或者改善钢材料与截流导体空间关系，从而减少铁磁性消耗，节省电能。

1、导体金具采用最先进的型号，采用非导磁性材料制造的金具，从而降低产热性，增加金具使用期，减少电能损耗和其他经济开支。

2、严格限制钢结构的使用，加大钢结构与电抗器的距离。

四、提高系统功率因数

图1异步电动机效率一功率曲线

其异步电动机的转速公式：

鼠笼型异步交流电动机因其结构原因，在低负荷的情况下效率很低，效率功率曲线图见图1.

鼠笼型异步交流电动机是火电厂系统中主要用电设备，它结构简单、运行可靠、易于维护、价格便宜，对拖动电力具有重要的意义。但它必须用系统中引入超前的无功抵消其运行是产生的滞后无功，而超前的无功功率要从系统经高、低压线路传输到用电设备，在传输线路上自然会产生有功损耗，浪费电能。为达到电气设计节能的效果，就要提高系统的功率因数，使用电容补偿系统，由电容器产生的超前无功与前者相互抵消，就是Q=QL-QC。由此可见，要减少无功的耗能需求量，就采用无功补偿提高系统功率因数。

五、风机、水泵类负载的变频节能技术

（一）火电厂风机、水泵类的设计现状

依据我国现行的火电设计规程，风机、水泵都是按照额定的功率运行，风机选用的电动机型号没有完全匹配，在作业时冗余量大，但其的调节方式不够先进，没有形成闭环控制，不能达到省电节能的目的；水泵流量通常为最大流量，压力调控方式仅仅是控制阀门开度大小和电机启停的手段。电气的控制手段落后不能有效的控制电机的转速，更不能发挥软启动的作用，导致对机械的冲击力大、系统运行时间短、震动噪声干扰大、功率因素低、电能浪费大。

（二）风机、水泵类负载的变频调速的节能意义

为了充分利用风机水泵运行负荷，使用变频器有效的控制风机、水泵类的负载是火力发电厂电气设计最佳节能方法。它使用变频器内置PID调节软件可直接调节电动机的转速，让它保证水压和风压的恒定，达到系统要求的压力。通过控制电机运行的额定转速，降低机械损耗、电机铜、铁损的影响，必能大大的提高节能效率。使用变频调速，能够施行闭环恒压控制，进一步降低电能消耗。对于大功率的电动机，采用变频器对其进行软停、软启，避免电流冲击对电气设备的影响，降低电动机不必要的损害，最终较少了对电网容量的要求和无功损耗。

六、照明部分的节能

根据火力发电厂不同的工作场地实际情况，安装不同类型的高效光源，从而降低电能浪费，节约电能资源。室内工作照明：高低压配电室、机炉电控制室、化验室等，应该采用荧光灯和小功率高压钠等高效光源，比如U型管节能荧光灯，已经达到《建筑照明设计标准》中照明功率密度的限值要求。高大空间和室外工作的照明及道路照明：对汽机间和锅炉间的照明应该使用金属卤化物灯、高压钠灯之类的高光强气体放电灯，这些电灯采用的镇流器都是低耗能的，十分节能。

七、结语

火电厂要充分发展电气部分的节能潜能，在电气设计时全方面考虑有利于电气系统节能的各种可行的技术措施。节能变压器、变频驱动、节能照明技术是电气设计首要考虑的基本因素，其次优化电气接线方案的设计、优化导体选择和优化安装时保证电气节能的重要设计层面，火电厂电气设计人员要在坚持电气系统安全可靠的运行的同时，全面进行节能设计，从而降低火电厂的电能损耗，提高火电厂的供电力和经济效益。

参考文献：

[1]冯岩,朱文强.火力发电厂电气节能设计方法[J].黑龙江电力,2007,29(1):72-75.

[2]戴悦.火力发电厂电气系统节能设计[C].//清洁高效燃煤发电技术协作网2011年会论文集.2011:1-8.