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【關鍵詞】建筑電氣；節能技術；電氣節能
一、建筑電氣節能的原則性
電氣節能應充分考慮到建筑物本身的功能，不能為了節能而犧牲建筑功能為代價，同時也不能盲目增加投資、為節能而節能。因此，電氣節能應遵循以下原則：
實際性：就是要根據建筑物本身的作用出發，在滿足設計建筑物的功能條件下，充分考慮到建筑電氣節能的設計。
適用性：就是基于滿足在建筑物內創造良好人工環境提供必要的條件，為建筑設備運行提供必需的動力，按照用電設備對于負荷容量、電能質量與供電可靠性等方面的要求，來優化供配電設計，促進電能合理利用。
經濟性：不能為了節能而節能，要充分考慮到現實的經濟狀況，根據現實的經濟條件，盡可能達到建筑電氣節能的目的，不能盲目過高地增加投資，增加運營成本而節能。應該充分考慮到節能的經濟效益，盡可能地在較短的時間內收回投資成本。
節能性：節能的著眼點應是減少能量的無謂消耗。因此，先找出與發揮建筑物功能無關的能量消耗，再考慮應該采取的有效節能措施。
二、建筑電氣節能的解決方法
1、變壓器的選擇：在經濟條件允許的情況下，盡可能選用節能型變壓器，例如：S9、SL9、SC8、新型干式變壓器以及非晶合金變壓器等產品節能效果都比較理想。城市電網供電的電源電壓已經確定，線路上的電流是不能改變的，要減少線路損耗，只能減小線路電阻，所以應選用銅芯變壓器，盡量降低變壓器電阻的繞組的電阻，增大通過電流。
合理確定負荷率，《全國民用建筑工程設計技術措施(電氣)》(2003年版)第3. 4. 15條規定,變壓器負荷率為70% ~85%。從變壓器的節能角度來講,當變壓器長期處于輕載運行時,使空載損耗的比重增加和功率因數降低(低于0.5)。特別是當一、二類負荷采用雙變壓器制供電方式時,有些項目負荷率低于0.5,如果選擇過大變壓器容量,既造成基建投資的增加,又使空載損耗加大,功率因數降低,這樣會造成電力系統的電能損耗增加。與此相反,當變壓器負荷率過高(≥85% )時將會使變壓器的壽命縮短，效率降低。
2、照明光源的選擇：高效的照明光源是實現照明節能的首要因素。每一不同使用目的的場所，均有其合適的照度來配合。例如：起居間所需之照明照度為150－300Lx；一般書房照度為100Lx，閱讀時所需之照明照度則為600Lx，對于照明照度的要求選擇合適的光源很重要。天然光源是一個最好的照明光源選擇。應千方百計把天然光源合理進行利用，在建筑物中盡可能地利用天然光源，以達到節約照明用電的目的。在照明節能的實施工程中，應當充分加以利用，制定建筑物的采光標準，確定采光方式，將采光和照明有機地結合起來，一般情況下，建筑物的采光標準為1：6-1：8，如窗戶面積：室內面積=1：8。白天盡可能地利用天然光源，使建筑物內獲得穩定的光照條件。
照明應該選擇高效光源。室內外照明不應采用普通照明白熾燈，不應采用自鎮流熒光高壓汞燈。一般室內場所照明，優先采用細管熒光燈、緊湊型熒光燈或小功率金屬鹵化物燈等高效光源。熒光燈具有光效高、壽命長，顯色性好、一致性好、光線柔和，長時間使用眼睛也不不會覺得疲勞，能有效提高工作效率等優點。直管熒光燈適用于高度較低的房間，如辦公室、教室、會議室及儀表、電子等生產場所。緊湊型熒光燈(包括“H”型、“U”型、“D”型、環形等)適用于家庭住宅、旅館、餐廳、門廳、走廊等場所。
高大空間和室外場所的一般照明、道路照明，應采用金屬鹵化物燈、高壓鈉燈等強光強氣體放電燈。氣體放電燈應采用耗能低的鎮流器，且要安裝具有補償電容器補償無功損耗的熒光燈和氣體放電燈。以鈉燈、金屬鹵化物燈為代表的高強度氣體放電燈(HID)具有發光效率高、耗電少、壽命長、透霧能力強和不銹蝕等優點。廣泛應用于道路、高速公路、機場、碼頭、船塢、車站、廣場、街道交匯處、工礦企業、公園、庭院照明及植物栽培。高顯色鈉燈主要應用于體育館、展覽廳、娛樂場、百貨商店和賓館等場所照明。
3、照明控制方式的選擇：對于不同場所選用不同的照明控制方式，根據不同的場所采取分區控制燈光或適當增加照明開關點,采用各種節能型開關或裝置。休息場所如臥房、客房等床頭燈，這種照明就可以采用調光的開關；公共場所可采用程序控制或光電、聲控開關；自熄開關就可以應用到短暫停留的公共場所，如走道、樓梯等。
4、太陽能光伏系統的利用。太陽能是綠色環保型能源，太陽能光伏系統供電是利用光伏效應將太陽光能直接轉化成電能的供電模式，其工作原理是白天以太陽光作為能源，利用太陽電池給蓄電池充電，把太陽能轉換為化學能儲存在蓄電池中，晚間使用時以蓄電池作為電源給節能設備提供電能。在建筑電氣設計中要充分考慮太陽能的利用，可以從熱水、鍋爐及照明上著手設計。隨著太陽能光伏產業的發展，其應用范圍將越來越廣。
三、結語
隨著國際對于建筑節能的進一步發展，我國在建筑電氣節能設計領域中面臨著新的挑戰，我們的公司、單位如果在設計過程中不重視節能，將要面臨國際標準的考驗，面臨國際公司的競爭威脅，極有可能被市場淘汰。我國的建筑電氣節能設計發展潛力巨大，所有公司、單位都應該精心考慮設計方案，按照節能標準合理設計，為我國人民將來居住、工作和生活環境都能有一個有效地節能建筑環境，這是每一個設計人員必須思考的問題。
參考文獻
[1] 任元會.提高認識實施標準推進建筑照明節電[J].建筑電氣，2005.3.
[2] 龔國棟.淺談建筑電氣設計的節能[J].浙江建筑,2007.24
并結合油井示功圖，總結出油井系統節能的概念，在此基礎上指出抽油機電機應該具備的功能，為進一步節能創造條件。
【關鍵詞】抽油機示功圖 節能
中圖分類號：TE08 文獻標識碼：A 文章編號：
1目前抽油機拖動系統存在的問題
（1）功率因數低
目前油田抽油機電動機功率因數一般在0.2-0.5之間變化，為了提高抽油機電動機的功率因數，通常是利用補償電容器提高功率因數，但電機本身的功率因數并不會改變。
（2）“大馬拉小車”問題嚴重
臨盤采油廠機械采油系統多數是1臺變壓器拖動1口油井，變壓器的額定容量為50-100KVA，電動機的額定功率22 KW、30KW、37KW、45KW、55KW。由現場的測試結果可知，電動機的實際輸入功率大部分在3KW-10KW之間，電動機的負載率很低，功率因數也很低，無功電流比例很大，導致線損增加。這是所有油田都存在的問題，造成這種現象的原因是：抽油機負載有靜轉距大，而運行轉距小的特點，所以要配置大容量的電機，保證足夠大的起動轉距，所以選用較大功率的電動機，變壓器的容量也隨之增加。這雖然解決了抽油機的起動問題，但由此卻帶來了機械采油系統的“大馬拉小車”問題，變壓器、電動機負載率下降，自身損耗相對增加，造成了電能的浪費。
（3）抽油機系統存在發電現象
從本質上講，游梁式抽油機井口載荷曲線是近似于正弦曲線，而游梁式抽油機曲柄的圓周運動是嚴格意義上的正弦曲線，所以游梁式抽油機只能平衡掉井口載荷曲線的一階分量，由此知系統總是達不到完全平衡，這將導致抽油機帶動電動機超過電動機的同步速度運行，電動機變成異步發電機向電網反送電，我們稱之為“倒發電” 現象。
（4）抽油機系統調速困難
隨著節能意識的提高，抽油機系統調速問題凸顯出來，讓沖次適應產量的變化就需要調速，因此變頻調速技術在電機調速中得到廣泛應用，由于抽油機拖動系統存在著不同程度的“倒發電現象”，承擔變頻調速任務的變頻器必須工作在四象限狀態，或者設置泄放回路，使變頻器的效率降低，可靠性降低。特別是1140V供電系統，電壓屬于中壓范圍，變頻器件的選擇很難兼顧到性價比最優，造成成本過高。由于上述原因造成抽油機系統調速困難。
2目前的抽油機拖動系統節能裝置簡介
目前在我國的石油開采成本中電費占了相當大的比例，所以，石油行業十分重視節約電能。抽油機節能，主要有研究推廣節能型抽油機和抽油機節能電控裝置兩個方面，對節能型抽油機的應用暫不討論，重點介紹節能電控裝置。常見的抽油機節能電控裝置大體上可以分為三種類型，下面分別討論。
2.1 間抽控制器
對于供液不足的油井，隨著油井由淺入深的抽取，井中液面逐漸下降，泵的充滿度越來越不足，直到最后發生空抽的現象，這樣就浪費了大量的電能。對于這種油井，最簡單的方法是實行間抽，根據每口油井不同的工況，設定間抽時間。當井下液量少時關閉抽油機，等待液量的蓄積，液面超過一定深度時，再起動抽油機抽吸，從而提高抽油機的工作效率，避免電能浪費。
2.2 軟起動、調壓節能型
由于抽油機負載有靜轉距大，而運行轉距小的特點，所以要配置大容量的電機，保證足夠大的起動轉距，所以要實現軟起動是困難的，現場的實踐也表明了這一點。
2.3 使用變頻器節能
變頻器用于抽油機電機時存在的問題：
（1）使用環境問題
由于抽油機都在環境惡劣的野外工作，所以，對變頻器的可靠性和環境適應能力提出了很高的要求，許多變頻器由于適應不了野外惡劣環境而無法工作，為此可以設計防護等級高的控制柜，以及冷卻系統，使之適合在野外環境中使用。
（2）再生能量的處理問題 從現場實測的抽油機電動機功率曲線可以看到當配重不平衡時，在抽油機工作的一個沖程周期中，會出現電動機處于再生制動工作狀態（發電狀態），對于交－直－交變頻器來說，直流部分采用普通二級管整流，因此不能向電網回饋電能，所以反饋到直流母線的再生能量只能對濾波電容器充電而使直流母線電壓升高，并通過電阻泄放，造成能量損失，降低了變頻器效率。而具有能量反饋功能的變頻器結構復雜，可靠性低。
上面我們介紹了三類節電裝置，基本上都是針對單元件、單設備進行的節能改造，沒有從系統的高度去實現節能。下面我們從另外一個角度去討論這個問題。
3改造抽油機電機的電功率曲線實現節能
3 .1抽油機電機的電功率曲線的特點
從現場實測的抽油機電功率曲線可以得出如下結論：（1）抽油機電功率曲線以沖程為周期（2）抽油機電功率曲線是連續的，有限個第一類（跳躍）間斷點（3）抽油機發電造成功率曲線產生負面積，文獻（1）指出：超越離合器是解決抽油機拖動電機發電過程中電能浪費僅有的技術，抽油機調平衡能部分解決抽油機拖動電機發電期的電能浪費問題，但不能完全解決。
3.2 現場實測的抽油機電功（日用電量）
針對抽油機拖動電機發電電量的計量問題，進行了現場的測試，目前使用的計量表計將正向用電電量與反向發電電量累加之后收取電費，這種電表在正向用電時正向轉動，反向發電時，也正向轉動，正負電量累加。
（1）抽油機拖動電機發電過程多計量的電能是不容忽視的，發電造成電費多計量，地方供電系統對臨盤油田實行單井計量，油井發電電量不但不能得到相應的報酬，而且還要上繳相應的電費，一般抽油機發電量約占用電量的5%，我們不但得不到5%的抵扣電量，而且還要交5%的電量電費，這樣一來，相當于多交10%的電量電費。
（2）抽油機拖動電機發電過程多損耗的電能是不容忽視的，根據文獻（2）的結論，抽油機的電動機在用電轉換過程中巨大的能量消耗。設電動機在電動狀態運行時的效率為0.85，在發電運行時的效率為0.6，抽油機的機械效率為0.95,那么兩次轉換的效率為η=0.85×0.6×0.95=0.48，就是說發電能量損失了52%。
3.3 節能措施的提出：調平衡、去發電、平曲線。
首先進行抽油機的平衡調整，在平衡率在85%-110%之內時，再進行去發電和平曲線工作，所以說調整平衡是關鍵。
1、現場測試的安裝抽油機防發電皮帶輪之后的功率曲線
安裝抽油機專用防饋電皮帶輪之后，抽油機電動機已不存在發電現象，最低功率值為空載功率，抽油機防發電皮帶輪有效地解決了抽油機發電現象。
2、現場測試的安裝抽油機防發電皮帶輪之后的用電量
安裝抽油機專用防饋電皮帶輪之后，日用電量有顯著減少，L2-207井日用電量由124KWH/24H降為106KWH/24H；L41-113井由143KWH/24H降為131 KWH/24H；L41-113井由189 KWH/24H降為170 KWH/24H。抽油機節電率在5%-10%之間。
（1）安裝抽油機防發電皮帶輪之后，抽油機不再拖動電動機工作，發電現象消失，即發電部分的能量（功率曲線負面積）變成了抽油機平衡塊的動能和勢能，為平衡系統所利用，從而達到節能降耗的目的，但是功率曲線的峰谷差仍然較大，這將影響到抽油機系統的節能和安全運行，即使是抽油機功率曲線的均方根值最小了，如果峰谷差過大，仍然會影響到抽油機系統的可靠運行，所以既要抽油機功率曲線的均方根值最小，還要功率曲線的峰谷差合適。在安裝抽油機防發電皮帶輪之后，進一步調整平衡塊的位置，進一步降低抽油機功率曲線的峰谷差。
（2）電機發電的制動力矩消失，抽油機在上行或下行的過程中可能會出現速度過快的現象，這將影響到抽油機系統的安全運行，這就涉及到再生能量的處理問題，我們今后將對再生能量的詳細討論。
3、縮小抽油機功率曲線的峰谷差的方法
文獻（3）在仿真過程中發現，電動機模型參數中的轉動慣量對仿真結果有很大的影響，當轉動慣量變大時，線路、變壓器和電機的損耗都顯著減小。從理論上分析，抽油機的負載是波動負載，電機的運行狀態在發電機和電動機之間來回切換。如果增大轉動慣量，那么，就等于儲存了一些在線路上來回流動的能量，減少了總損耗。因而，增加轉動慣量在理論上是可以節電的，但是要做好以下兩方面的工作：一是由于轉動慣量的增加會給電機的起動造成困難，在實際工作中，我們可以考慮采用一種具有升壓起動功能的拖動裝置，用在這里，基本上解決起動困難的問題。二是增加旋轉件的轉動慣量必須有速度的改變，速度不變就不會有能量的存儲和釋放，可以采用高轉差的電機實現這一點。上面的問題解決之后，這就成為在實際中可以考慮的一個方案。
4 結束語
上面從抽油機功率曲線的角度討論了游梁式抽油機拖動系統的平衡和節能問題，在調整好平衡的基礎上，結合油井的工作狀況，采取去發電、增慣量、平曲線的措施可以達到節能將耗的目的。
參考文獻：
1 游梁抽油機的用電發電與節電張繼震.馬廣杰.孫景麗.蔣靜石油礦場機械 2001年 第四期 第36頁
關鍵詞：化工企業;節能;變頻調速;變壓器;電動機
Abstract: The chemical industry as a major energy consumption, the production process consumes a lot of electricity, in the situation of the world growing shortage of energy, energy saving can not only reduce the production cost, improve the economic efficiency of enterprises, enhance the competitiveness of enterprises, but also conforms to the modern chemical plant of the energy requirements. This paper discusses several methods of electric energy chemical industry, mainly includes the transformer energy-saving, improve power factor, reduce line energy loss, energy-saving motor, inverter energy-saving, reducing the harmonic, lighting energy saving etc, provide a reference for the electrical energy chemical enterprises.
Key words: chemical enterprise; energy saving; inverter; transformer; motor
中圖分類號：TU994
引言
隨著我國經濟的發展，工業化進程不斷加快，各行業的生產、日常經營都離不開電能，這使得電能供應變得日趨緊張。化工企業是一個電能消耗大戶，其生產過程會消耗大量電能，加重了我國電能緊張的局面。節省能耗，不但可以降低生產成本，提高企業經濟效益，增強企業競爭力，而且符合現代化工廠對能源利用的要求。除了加強生產管理外，節省能耗的關鍵在于改進生產工藝，積極采用新工藝、新設備、新技術和新材料，使生產過程中的水、電、汽及燃料的消耗得到進一步減少，以降低產品的能耗。
本文針對化工企業工廠電氣節能措施方面進行相關探討。在闡述電氣節能設計應遵循原則的基礎上，論述了化工企業中的幾種電氣節能方法，并結合生產提出了電氣節能技術的合理應用。
化工企業電氣節能的原則與措施
一、化工企業電氣節能的原則
化工企業電氣節能既不能以功能為代價，也不能盲目增加投資，為節能而節能。因此，應遵循的原則是經濟性和節能性。經濟性是指充分考慮實際經濟效益，合理選用節能設備及材抖，在較短的時間內收回在節能方面所投入的資金。節能性是指采取措施減少或消除無關的消耗，這應該是節能的著眼點。總之，節能設計應把握“滿足功能、經濟合理、技術先進”的原則。
二、節能措施
2.1 變壓器節能
變壓器被廣泛應用于輸電和配電領域，其容量和數量很大、運行時間長，總損耗很大，因而變壓器在選擇和使用上存在著巨大的節能潛力。
（1）使用高效節能的新型變壓器，其中加速老變壓器更新換代是降低電網損耗的重要途徑。老變壓器淘汰要劣中汰劣，新型變壓器選型要優中選優。許多化工企業老變壓器數量大，不可能在一年內全部更新掉，必然逐年更新，所以先要淘汰技術特性最劣者，即用相同的投入資金取得最大節電效果。
（2）變壓器的負載率合理選擇
變壓器的損耗由兩部分組成，一部分是空載損耗(PN)，它在變壓器一次繞組電壓和頻率恒定的條件下是固定不變的，與負荷大小無關。空載損耗由下式表示：PN=P0+KQ0-P0+ (KI0％·Se ×10-2)
式中：P0-變壓器額定空載有功損耗，近似為鐵損（kW）；
Q0-變壓器額定勵磁功率（kvar）；
K-無功經濟當量，一般取K=0.1kw/kvar；
I0%-空載電流百分值；
Se-變壓器額定容量（kvar）。
另一部分是負載損耗(PL)，它不僅與變壓器的自身特性有關，還隨變壓器負載的增大而增大，是一個可變的損耗。負載損耗由下式表示：PL = (Pf +KQf)β2 =[Pf+K(Ud%·Se×10-2 )]β2
式中：
Pf-變壓器額定負載有功損耗，近似為銅損（kW）；
Qf-變壓器額定負載漏磁功率（kvar）；
β-變壓器負載率；
Ud %-變壓器阻抗電壓百分值。
選擇變壓器容量和臺數時，盡可能使變壓器負載率設計在40%~60%。在公式中，用微分求它的極值，在β=50%處的負載，變壓器的能耗最小。
另一方面，石油化工行業為連續生產企業(一般為二級負荷)對供電系統的可靠性有極其嚴格的要求，往往采用兩臺變壓器、雙段母線供電的方法來保證生產裝置不至于因供電中斷而停止運行，當一臺變壓器有故障時，可由另一臺變壓器帶全部負荷。從供電可靠性來說，負載率β一般取50%左右也較合適。
2.2 提高功率因數節能
化工企業節約能源可以通過功率因數的提升來實現，它的作用主要是通過輸電線路的電能耗損有效的減少、變壓器的銅損有效的降低、節約電能的同時也實現了電費的節約。
2.2.1 提高功率因數的措施。
（1）提高設備的自然功率因數。
在化工企業中使用大量的電動機，它們的用電占整個工廠用電比例幾乎可以達到60%之多。通過選擇合適的電動機，既能滿足工廠正常的運行需要，也能盡可能降低能源的消耗，同時強化管理，提高其運轉效率，從而提高生產率，降低電能的損耗。按照國家相關的標準規定，根據負載率三相異步電動機具有三個運轉區間：
第一，經濟運行區，負載率在70%到100%之間。
第二，一般運行區，負載率在40%到70%之間。
第三，分經濟運行區，負載率低于40%。
電動機的運行經濟水平主要體現在其功率因數和效率，同時這兩個指標又和電機的負載率具有直接的聯系。若電機要保持較高的功率因數，應在經濟運行區運行。這就要選擇合適的電動機保持較高的功率因數。一般來說，變壓器負荷率不高于50%的時候，就會導致其功率因素的降低，因此應使變壓器的自然功率因數保持在較高的水平，大約在80%左右。
（2）采用人工無功補償裝置。
化工企業用電設備每月平均自然功率因數往往達不到供電部門要求的高于0.9，這就要企業安裝無功補償設備來提升功率因數。當前化工企業一般使用的人工無功補償裝置主要是并聯電力容器，主要采用就地補償和集中補償兩種方式，分別用于比較大型的用電設備附近和在配點所得高壓和低壓側集中安裝電容器來進行集中補償。就地補償的效果好于集中補償，可使輸電線路和變壓器的有功損耗有效的降低。就地補償還可以有效的減小化工車間配電線路的截面面積。但是就地補償投入成本和占用空間大，給維護和保養工作帶來了一系列困難。針對這種情況，很多化工廠都是在配電所里采用集中的方式進行補償。化工企業通過利用這種形式可以有效的提升功率因數，很大的減少了無功消耗，有效的提升供電設備的能力，降低企業能源消耗，使企業的電費支出有效降低。
2.3 減少線路上的能量損耗
在一個工程中，使用的各類導線電纜不計其數，線路上的總有功損耗是相當可觀的，減少線路上的損耗必須引起足夠的重視。線路上的電流無法改變，只有減小線路電阻來減少線路損耗。石油化工企業大量使用銅導線，由線路電阻公式可知，減少線路的損耗只有兩條措施：
（1）減小導線長度。變壓器盡量接近負荷中心，以減少供電距離；線路也應盡量走直線，少走彎路，以減少導線長度。
（2）增大導線截面。導線截面增加雖然能降低能耗，但成本也增大，因此在技術合理時，必須按經濟電流密度選取導線截面。
因此，化工企業配電所的位置應接近負荷中心，減少重復的變電容量，縮短供電線路半徑，按經濟電流密度選擇導線截面。
2.4 變頻器節能
變頻器是通過改變定子的供電頻率來改變同步轉速以實現電機的無級調速，變頻器節電主要包括以下幾個方面。
2.4.1 軟啟動
采用變頻調速的方式來啟動電動機可有效的降低電能的損耗。采用冷啟動的方式需要耗費電機額定電流的6到7倍，而軟啟動只要在電機額定電流的范圍之內就可以完成。
2.4.2 節省設計冗余
為了防止出現極端情況，在設計初期往往預留一定空間，這部分冗余設計在日常生產中產生大量浪費。變頻器在節能方面十分優異的表現，用變頻方式對電動機進行調速可有效優化生產工藝，變頻器根據負載的變化進行適當調速，從而有效的對電機輸出功率進行調整，可有效降低這部分能耗，這在很多企業中得到廣泛推廣。
2.5 降低高次諧波
高次諧波產生的根本原因是由于電力系統中某些設備和負荷的非線性特性，即所加電壓與產生的電流不成線性(正比)關系而造成波形畸變。由于電力系統中存在著各式各樣的諧波源，使得高次諧波的干擾成了影響電能質量一大“公害”，因此諧波的治理是十分必要且有實際經濟效益的。
限制電網諧波的主要措施：
（1）變壓器采用／Y結線，可以消除3的整數倍的高次諧波。
（2）增加整流變壓器二次側的相數。
（3）使用無諧波污染的綠色變頻器。
（4）使用無源濾波器或有源濾波器。
因此，化工企業要想節能必須增設諧波濾波裝置，在變壓器低壓側選用帶諧波抑制的電容補償裝置，進行高次諧波防治。目前，部分企業剛剛起步甚至沒有給予足夠的重視，石油化工行業諧波治理工作需要我們共同努力。
2.6 照明系統節能
在化工企業中，除了電機用電之外，還有很大一部分消耗在照明設備中。在確保照明的效果能夠滿足生產順利進行的前提下，盡可能減少照明所消耗的電能，提高電能照明效率。
（1）化工企業使用的照明設備主要是白熾燈，因其具有造價低廉、質量可靠且安裝和維護都十分方便等優點，但是其發光效率較低，電能消耗大，因此很多新的照明設備逐漸開始替代白熾燈。根據使用場所和周圍環境對照度要求及不同電光源的特點，應當經濟合理選擇新的高發光效率電光源，如熒光燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈。在化工企業的照明系統設計過程中應該盡可能減少白熾燈的使用，從而提升光效率，節約電能。要充分利用自然光，合理選擇照明方式，消除不必要的照明。
（2）節能燈的附件——鎮流器也是耗能產品，傳統電感鎮流器耗電量為燈具功率的20%以上，功率因數僅0.4~0.5，故其無功損耗和額外線損很大；而新型電子鎮流器不僅自身功耗很低，以36W熒光管用電子鎮流器為例，僅1~3W，且功率因數高達0.9以上，線損也大為降低，電網質量得以提高。因此，照明設計中應提倡采用優質節能電子鎮流器。采用高效燈具與附件，用電子鎮流器替代傳統電感鎮流器可節電20~30%。
（3）智能節能照明控制器是以微處理器技術和現代電力電子技術為基礎開發的高性能產品，它具有靈活的可編程序控制功能，多種控制模式，能實現全夜燈及半夜燈控制，且有后半夜再降壓調流功能，節能效果更理想。
表1 某化工有限公司廠區路燈照明采用與不采用智能節能照明控制器用電量對比
從表1中可以看出采用智能節能照明控制器節能效果顯著。使用該設備不僅節約了電能，還實現了無人值班，提高廠區照明的管理水平。同時，照明最佳運行方式的設定，使燈具使用壽命延長，從而減少維修工作量和設備費用，控制回路和負載回路分開，控制回路采用低電壓，使得人身安全得到了保障。
（4）其它
廠區路燈及廠房內照明采用三相供電，照明負載三相分布的不平衡會造成一定的損耗。因此在照明設計中要盡力做到將負載平均分配到每相工作，使三相負載均衡。
功率在40W以上的氣體放電光源，根據具體情況，分散或集中的安裝電容器，補償無功功率。
總結與展望
盡管化學工業節能工作取得了較好的成果。但能耗水平與國外先進水平相比還有較大差距，國內企業之間的能耗水平也有很大差別。國內在電氣節能設計領域中面臨著新的挑戰，國外的設計公司在設計過程中十分重視環保和節能，如果我們在設計過程中不重視節能，就有可能被淘汰出局。而節電節能工作牽涉的面又十分廣泛，從發電廠開始到線路末端的用戶都應該高效地使用電能以減少損失。對于設計者而言，就是要合理的選用設備,合理確定供電電壓等級以及采用新材料、新技術等。
進一步降低化學工業單位產品能耗，需從調整結構、加強節能管理、技術節能三個方面著手。降低單位化工產品能耗，尤其是高耗能產品的單耗，應采取有效的技術措施。但近年來，化工行業的技術節能成果并不明顯，企業采用先進節能技術還存在許多障礙有待克服。
化工企業節能潛力很大，節能降耗不僅能給企業帶來經濟效益，還能帶來一系列社會效益。在環境效益方面，因節電可降低發電廠CO2的排放量，對環境保護有著巨大的推動意義。可實現高效率地利用能源，最低限度地影響環境，使之成為生態的、可持續的綠色化工企業。
參考文獻
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關鍵詞：供配電設計；節能；方法；措施
中圖分類號： S210.4 文獻標識碼： A 文章編號：
引言
在供配電系統設計中，節能方法和措施的合理運用，對于緩解我國能源緊張的局面、促進我國國民經濟的可持續發展具有重要意義。
一、促進供配電設計中節能技術使用的重要性
在供配電的設計中加入節能技術，主要是從節約資源的角度出發，以處理好資源和環境與社會經濟友好發展的關系，從而為人類營造更好的生活環境。 節能技術在供配電設計中的使用，可以有效提高單位電量的使用率，從而不斷提高電能的優化配置率。要知道，現下無論是哪個國家，電能的使用率都是相當高的，主要是因為其使用面積非常的廣，可使用的點非常的多，才導致了電能使用量巨大的局面。各國近年來，為提高本國的發電能力，也為減少對已有資源的過度開采和使用，都在不斷的開發新能源，采用新技術。而在供配電設計中采用節能技術，來減少能源的浪費和過度使用，也不失為一個行之有效的節能方法。
在供配電設計中加入節能技術，是在工程的建造初期便將節能工程考慮入內，然后在工程的建造過程中，結合實地情況，提高節能技術的使用率，從而促進資源的合理利用的一種方法。近年來，這種方法在社會各行各業中的使用率不斷提高，而這也因為是從全人類的根本利益出發的節能方法，逐漸受到了社會各界人士的重視。
二、電氣設備選擇
在供配電設計中，可以通過正確合理地選擇電氣設備來提高用電設備的自然功率因數、改善電網的電能質量，從而達到節能降耗的目的。一般工業企業消耗的無功功率中，異步電動機約占70%，變壓器占20%、線路占10%，在設計中，可以通過正確選擇電動機和變壓器的容量，減少線路感抗。在功率條件適當時，采用同步電動機以及選用帶空載切除的間隙工作制設備等措施，以提高用電單位的自然功率因數。選擇電動機的經常負荷不低于額定容量的40%；變壓器負荷率宜在75%-85%，不低于60%。減少電動機能量損耗的主要途徑是提高電動機的工作效率和功率因數。異步電動機在空載或輕載運行時，功率因數很低，空載時功率因數低于0.4，輕載時約為0.6左右；負荷在70% 以上至滿載時功率因數較高，約為 0.85左右。所以，設計時如能正確的選擇電動機的容量，使之盡可能地滿負荷運行，將會大大提高自然功率因數。同時，在設計選型時，應注意選用高效節能電動機、稀土永磁電動機，淘汰高能耗的低效電動機。并且根據負荷特性、啟動次數和調速方面的具體要求，選擇合適的電動機，避免“大馬拉小車”而導致的電能浪費。
三、照明節能設計
在工業企業、民用和公共建筑以及市政道路等場所，照明設施在供配電系統的用電終端中數量巨大，照明的節能設計成為設計人員不容忽視的問題。在照明設計中，可以在充分利用天然采光的基礎上，從合理的照明計算、負荷分配，對照明燈具、電光源以及照明控制方式的正確選擇等方面進行節能設計。
在照明計算方面，應按照現行照明設計標準，對照度、功率密度進行計算，并對比復核。在低壓照明配電系統中存在大量的單相負荷，為此，在照明設計的負荷分配中，應注意三相負荷的平均分配，避免由于三相負荷分配不均而造成的三相不平衡加重變壓器及線路的損耗。
在節能效果方面，照明燈具和電光源的選擇尤為重要。隨著科技的發展進步，照明燈具和電光源不斷向節能高效方向發展，其節能效果十分顯著。與普通白熾燈對比，T8 型熒光燈的節能可達 10%，T5 型熒光燈比 T8 型節能效果更好，緊湊熒光燈比普通燈具的壽命長，節能效果好;高壓鈉燈替代高壓汞燈，可節能約 37%，金鹵燈替代高壓汞燈，可節能約30%。另外，LED作為繼白熾燈、熒光燈和 HID 光源之后的第四代電光源，正以其壽命長、啟動時間短、結構牢固和功耗低等優點在照明的節能設計中被廣泛應用。
照明控制方式的合理選擇也是照明節能設計的有效措施，尤其在智能建筑設計中更為重要。一般，根據工作場所的照明系統要求，通常采取分區分時以及調節亮度的控制方式，結合智能模塊、傳感器、智能開關和總線控制等先進技術對工作場所的照明燈具進行科學控制，在節能的同時，簡化了照明系統布線。
四、節能技術在供配電設計中的應用
1、選用合適的線路在供配電設計過程中
為加強供配電的節能效果，選擇合適的線路是一項必須考慮到的問題。要知道，在電流的運行過程中，會因為電線本身所具備的線路電阻而產生功率消耗。而在電流通過量不變的情況下，線中電阻越大，所造成的電流損耗會越高。那么在供配電節能技術的要求下，電線在使有用過程中，首先會盡量采用電阻率較小的導線，例如，銅芯導線最佳，而鋁芯導線次之；然后會在電線的布線設計上，盡量走直線，避免走彎路，以減少線路長度，而且在低電壓時，電線要盡量少走或不走回頭路；最后是對變電站的要求，為了最大限度的減少供電半徑，變電站要盡量的建在負荷中心旁邊。另外，還可以將些季節性負荷的線路，用來作為常年使用的供電線路，以減少線路和電阻。例如，在建筑設計中，將空調風機、風機盤管與照明、電開水器等計費相同的負荷，集中在一起，然后采用同一干線供電，這樣就可以在春秋兩季空調不用的時候，使同樣大的干線截面傳輸較小的電流，從而達到減小線路損耗的目的。
2、充分利用自然光
為在供配電中達到良好的節能效果，充分利用自然光也是一個不錯的節能措施。 建筑物在照明條件上，可以盡可能的采用自然光。例如，在外界自然光充足的情況下，可以將窗開大，還可以多采用透光強的玻璃門窗，以達到充分利用自然光的目的。所在，在綜全節能的條件分析下，可以利用自然光的就盡量利用自然光，以減少電能的使用，達到節能的效果。
3、采用合理的燈具控制方式
為促進供配電設備節能，室內照明燈盡量不使用單聯開關，哪怕是兩根燈管也應該使用雙聯開關來控制，因為這樣可以達到節電50%的效果。所以，在燈具的控制方式上，我們也可以加強改善和管理，從而達到更有力的節能效果。
4、合理選用變壓器
變壓器是電壓變換設備，廣泛應用于電力系統，特別是10kv 和35kv 電壓等級的變壓器，在電力和配電系統中普遍使用，數量巨大。據有效估計，目前在電網上運行的10kv 和35kv 級變壓器約有10億kva 以上。由于使用量大，運行時間長，變壓器在選擇和使用上存在著巨大的節能潛力，特別是量大面廣的 10kV 和35kV 級變壓器。選擇高效節能產品，不但對節約能源具有重要意義，同時還可以大大降低變壓器的運營成本，是企業改善經濟效益的重要途徑。因此，選擇變壓器時，應選用低損耗節能型變壓器，如S系列或S10系列。對于高層建筑、地下建筑、化工等單位及對消防要求較高場所，宜采用低損耗節能型干式電力變壓器。對電網電壓波動較大，為改善電能質量，可采用有載調壓電力變壓器。
結束語
綜上所述，為了更好的促進生產生活節能工作的運行，不管是企業還是個人都應積極的采取有效的方式方法，減少生活中的電能使用量。
參考文獻
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［2］董渝濤.配電變壓器節能措施的研究[J].重慶工商大學學報（自然科學版）2009,(2).
Pick to: electrical design is one of building energy content, at present, the building energy saving standards, including mandatory article provision has been published one after another, but there is still no cause professional enough attention, the energy saving design of the weak concept, effective measures to control is not enough, such as architectural design of energy saving in the special article no electrical major, this paper discusses energy saving measures in the design of application is less. This paper is to electrical design perspective, this paper discusses the energy saving design of the technical measures.
關鍵詞：建筑節能；電氣設計；技術方法
Keywords: building energy saving; Electrical design; Technology and methods
中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
1 當前現狀和節能設計基本原則
我國是個能源消費大國，能源相對短缺，然而能源浪費卻相應嚴重，作為二次能源的電能供需矛盾近年來越來越突出，能源的短缺已嚴重制約著國民經濟的發展。由于人口的增加，工業的發展，生活水平的提高，能源的消耗也就急劇增加，能源危機迫在眉睫。節能問題一直也是我國發展國民經濟的一項長遠戰略方針。
一、建筑電氣設計節能的原則
1.1滿足建筑物的功能
即滿足照明的照度、色溫、顯色指數；滿足舒適性空調的溫度及新風量，也就是舒適衛生；滿足上下、左右的運輸通道暢通無阻；滿足特殊工藝要求，如娛樂場所的一些電氣設施的用電，展廳的工藝照明及電力用電等。
1.2考慮實際經濟效益
節能應按國情考慮實際經濟效益，不能因為節能而過高地消耗投資，增加運行費用。而是應該讓增加的部分投資，能在幾年或較短的時間內用節能減少下來的運行費用進行回收。
1.3節省無謂消耗的能量
節能的著眼點，應是節省無謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發揮建筑物功能無關的，再考慮采取什么措施節能。如變壓器的功率損耗，傳輸電能線路上的有功損耗都是無用的能量損耗，又如量大面廣的照明容量，宜采用先進技術使其能耗降低。
因此，節能措施也應貫徹實用、經濟合理、技術先進的原則。
2 照明設計環節中的節能措施
照明是民用建筑不可缺少的一部分，照明方式可分為：一般照明、局部照明和混合照明等；照明種類可分為：正常照明、應急照明、值班照明、警衛照明等（小區、學校還有景觀照明、部分高層建筑還有航空障礙照明等）。衡量照明質量的主要指標有：照度、眩光、顯色性等；而照明節能的評價指標是照明功率密度LPD（即單位面積上的照明安裝功率），如何在照明設計中做到有效節能，可以從以下幾個方面入手：
2.1 光源的合理選擇
選用高效電光源是照明節電的首要工作。節能的光源發光效率要高，使得照明燈每瓦電發出更多的光通量（LM）。
2.2光源用電附件的合理選擇
在燈具的選擇上，走廊、樓梯等公共場所的燈具可選用透光率高的吸頂燈；而居住類場所的燈具推薦選用蝙蝠翼式，因為蝙蝠翼式燈具控光性能合理；辦公類場所則推薦用金屬隔柵類燈具，沒有眩光且發射率高。因光燈本身功率因數較低，所以還應讓燈具帶整流器，比如細管光燈的附件鎮流器就推薦選用電子整流器，而不宜選電感鎮流器。這里提一點，其也可以選節能型電感鎮流器，它比傳統40W電感鎮流器低40％ 左右，工作時溫度低、噪聲小、壽命長，屬于安全可靠型電感鎮流器，價格也比較便宜。
2.3 不斷改進燈具的控制方式
門廳、走廊、樓梯間等公共場所的照明，宜采用集中控制，并按建筑使用條件和天然采光狀況采取分區、分組控制，以便在白天自然光好的情況下，或深夜人少的情況下，能方便地手動或自動關閉一部分照明。
3 暖通空調系統的自動控制
公共建筑暖通空調系統的能耗至少占建筑總能耗的50％以上，系統節能潛力是巨大的，優化系統設計是節能的前提，系統的自動控制則是節能成敗的關鍵。目前，暖通空調系統的自動控制基本上采用建筑設備自動化系統，簡稱BAS或BA系統。BA系統是智能建筑的特征之一，也是建筑節能的有效途徑之
一，節能效率達10％～30％。
3.1系統接口設計
BA系統工程師應與暖通空凋系統、強電系統工程師密切配合，以優化系統的接口設計，主要包括：
(1) 檢測參數與傳感器的選擇；
(2) 風、水、蒸汽閥門管徑的計算；
(3) 電動調節節閥的流量特性選擇；
(4) 電力與照明配電柜（箱）的一次、二次接線原理圖設計；
(5) 與獨立運行控制系統的通信接口設計。
3.2 節能控制優化設計措施
BA系統控制方案的優化應將節約能耗和提高控制水平放在首位，對系統的結構和參數進行最佳匹配，使整體效能最佳。例如，PID控制策略下的參數優化應考慮被控對象和環境條件等因素。從整體上講，暖通空調系統的自動控制應考慮下列策略：
(1) 機電設備啟停優化控制；
(2) 變風量、變流量系統最優控制；
(3) 冬夏季部分負荷時水泵分設控制；
(4)與冰蓄冷相結合的低溫送風系統控制；
(5)參數設定節能控制，包括溫度標準設定、焓值控制、利用室內CO2濃度控制新風量等。
4 供配電系統節能設計
供配電系統的節能設計要考慮方案的合理性、系統設備和供電線路的能耗。
(1) 優化用電負荷計算與負荷分配，選擇最佳變壓器負載率，從而降低變壓器容量，減少變壓器損耗。
(2) 采用集中或分散方式進行無功補償，提高低壓側功率因數，使其大于0.9，減少變壓器損耗及配電線路損耗。
(3) 合理確定配電點位置，配電間或配電柜應靠近負荷中心，從而減少電壓損失與電能損耗。
關鍵詞：火力發電廠;技能降耗;電氣設備;節約能源;保護環境
走可持續發展道路是當前社會發展的主要趨勢，更是當前社會發展過程良好有序發展的關鍵。節約能源,保護環境,是我國長期的重大方針,是當前世界發展過程中關注的話題。在世界發展過程中，隨著能源危機的不斷出現，使得人們對節約能源和保護環境的認識也在不斷的提高。火電廠作為能源消耗的大戶,更應該從降低廠用電率的全局出發,是利用當前先進的技術手段和設備進行綜合性的結合和處理，利用相關的技術手段來提高工作效率，降低能源消耗為主要的目標和目的。在節約能源的過程中，火電廠必須以保證機組安全穩定運行為前提,結合當前實際情況進行分析，降低常用輔助機的耗電量和影響過程。
1.根據電廠實際,采用高效電動機
火電廠是當前電力設備的重要組成成分。隨著當前社會發展的過程中，人們對電力資源需求的日益提高，使得傳統的發電模式逐步的無法滿足社會發展的需要，各種新型的發電設備和發電廠不斷的涌向而出。發電廠的生產輔助機械通常是由三相感應電動機旋轉拖動做功的。其在工作的過程中是利用各種設備進行機械化施工的完整的體系，是一項復雜的系統施工過程。電力拖動的任務是通過電動機實現由電能向機械能的轉換,完成工作機械的啟動、運轉、調速及制動等作業要求。電動機的旋轉,是建立在電磁理論基礎上的。感應電動機既消耗有功功率,把電能轉換為機械能,又消耗無功功率,用來建立必要的旋轉磁場。所以降低電動機耗電量,一方面要提高它的運行效率,減少有功消耗,另一方面要提高它的運行功率因數,減少無功消耗。
長期以來,采用高效電動機替代相對低效的電動機,是通行的一個主要節電措施,它是提高運行效率和功率因數的基礎。高效電動機是指總損耗比標準系列電動機降低20%以上的電動機。高效電動機由于定子鐵芯、轉子鐵芯均采用高導磁、低損耗的優質電工硅鋼片構成,且制造工藝較先進,所以電機在運行中各種損耗較低,功率因數高,運行熱穩定好,使用壽命長。
但同時我們也應該意識到,同等情況下,高效電動機比標準電動機效率提高3%,但制造成本卻比標準電機高出30%。對火力發電廠不需要進行狀態調節的輔助機械而言,把拖動電機更換為高效電動機是一種行之有效的方法。而對需要進行狀態調節的輔助機械。采用高效電動機則是不現實的,因高效電動機的制造成本高,價格昂貴,不但增加維修成本,而且只能定速運行,同樣不能滿足電力生產對流量的調節需求,因此,采用高效電動機則是不現實的。所以應根據電廠實際,在資金允許的條件下,采用高效電動機能從根本上實現廠用電率、降低發電成本,從而達到節能降耗的目的。
2.減少空載運行變壓器數量
火力發電廠一般都設置大容量的高壓啟動備用變壓器,作為高壓廠用變壓器的備用兼作電廠啟動電源,其容量一般都與最大的高壓廠用變壓器相同,容量很大,空載損耗也很大。如果能將啟/備變設計為“冷備用”(處于備用狀態時不帶電),則可節約大量電能和開支。當然,是否采用冷備用還得聽從大區電網的具體規定和聽取業主的運行意見。要使啟備變可為“冷備用”運行方式,廠用電方案設計時應使啟備變正常不帶公用負荷,公用負荷設計為1號機組高壓廠用變壓器全帶,或合理分配至l號和2號機組的高壓廠用變壓器上。但應注意廠用電的可靠性應滿足規程規范的要求。在滿足廠用電可靠性的前提下,低壓廠用電接線盡量采用暗備用動力中心方式接線。
3.減少輸電過程中的鐵磁性損耗
要減少鐵磁性損耗,應從減少交變磁場中鋼材料的使用、增加屏蔽、避免形成閉合回路、改善鋼材料與載流導體空間關系等方面入手。具體措施如下:導體金具應采用設計更為先進的型號及盡量采用非導磁性材料制造的金具,這樣既降低了損耗,也意味著溫升降低,延長了金具安全使用壽命。在電抗器周圍應嚴格按照制造廠給出的空間尺寸來限制鋼結構使用的空間范圍。同時也要注意盡量減少電抗器周圍鋼材料的使用,在合理的范圍內盡量加大鋼結構與電抗器的距離。在有強交變磁場(如電抗器周圍、大電流敞露導體周圍)的空間內,在鋼結構設計上,不應使用單相導體支持鋼構及導體支持夾板的零件構成閉合磁路。避免較長鋼結構與母線平行。大面積鋼筋混凝土中的鋼筋結構,應將鋼筋結構割成不連續的小尺寸或在縱橫鋼筋交叉點用包扎絕緣的方法,以減少環流。在大電流敞開式母線與鋼構之間加裝電阻率低的非導磁率材料制作的屏蔽板(或屏蔽柵),可明顯減少鋼構的鐵磁性損耗。在大電流敞開式母線支持鋼結構上加裝電阻率低的非導磁率材料制作屏蔽環,可明顯減少鋼構的鐵磁性損耗。
4.對不需進行調節操作的輔機,應采取節電措施
如安裝輕載節電器等,在空載或低負載運行時,降低電動機的端電壓,從而實現節能。而對輕、重載交替工作的電機,可采用γ-裝置自動切換定子繞組接線方式,輕載時,采用γ接線,重載時,采用接線。
當然,這些節電技術的實施需要增加一些輔助回路,這將增大輔機故障機率。因此,在選用時應結合設備運行情況,在保證機組運行安全的情況下合理選用。
5.規范運行管理制度
發電廠用電率是影響火力發電廠效益的主要因素,應把電能管理規范化、制度化,從各個環節進行對比分析,查找出管理中存在的漏洞,使發電廠用電率更能真實地反應生產實際。對火力發電廠的靜電除塵設備,當電場內部確實存在短路時,應及時停用相關電場,采取措施改善好電場環境后再投運,因為此時設備即使投運,也沒有除塵效果,反而會增加廠用電量。對一些通風、冷卻設備,應投入自動啟停裝置,從而實現節能需求。
【關鍵詞】建筑節能；電氣設計；途徑；方法
隨著我國建筑行業的高速發展，對能源的消耗量也在急劇增加，據統計，全國建筑綜合耗能達到社會能源消費的30%，在建筑耗能中，供暖，照明，空調分列前三基，其中，照明能耗的占建筑能耗的35%，所以建筑電氣領域節約用電蘊含著巨大的潛力，要做好建筑電氣的節能，應著重從工程設計入手，采用各種措施節約用電，提高建筑工程設計的經濟性和實用性。
一、電氣節能設計應遵循的原則
建筑電氣節能應堅持以下四個原則：（1）可用性。應滿足建筑物的使用功能，即滿足照明的照度，色溫，顯色指數，滿足舒適衛生，滿足上下左右的運輸通道道暢無阻，滿足特殊工藝要求。（2）經濟性。建筑電氣設計的經濟性就是節能應按國情考慮實際經濟效益，不能因為節能而過高地消耗投資，增加運行費用，而是讓該部分增加的投資，能在幾年甚至更短的時間內用節能減少的運行費用進行回收。（3）可靠性。根據用電負荷的等級，保證在各種運行方式下提高供電的連續性，力求可靠供電，滿足建筑物的功能，即滿足照明的亮度，色溫，顯色指數，舒適性空調的溫度及新風量，也就是舒適衛生，滿足上下，左右的運輸通道暢通無阻。（4）安全性。保證在運行一切操作切換時工作人員和設備的安全，以能能在安全條件下進行維護檢修工作。
二、高層建筑電氣設計的主要內涵。
（一） 負荷的計算。電力負荷是供電設計的依據參數。計算準確與否，對合理選擇設備，。安全可靠與經濟運行，均起決定性作用。高層建筑的電力負荷計算，基本上采用負荷密度法和需要系數法。
（二） 供電電源及電壓的選擇。為了保證供電可靠性，現代高建筑至少應有兩個獨立電源，具體數據運行方式，原則上是兩路同時供電，互為備用。另外，還須裝設應急備用柴油發電機組，要求在15秒內自動恢復供電，保證事故照明，電腦設備，消防設備，電梯等設備的事故用電，國內高層建筑的供電電壓，都彩和10KV標準電壓等級。
（三） 高低壓配電系統的設計。（1）高壓配電系統。現代高層建筑均是采用兩路獨立的10KV電源同時供電。一般高壓采用單母線分段，自動切換，互為備用。導線分段數目，與電源進線回路數相適應。只有當供電電源為一主一備時，才考慮采用單母線不分段的結構，電源進線幾乎全部采用電纜進線。（2）高壓系統及低壓干線的配電方式基本上都采用放射式系統。樓層配電則為混合式系統，配電設備中的主要部分是干線。現代高層建筑的豎井多采用插接式母線槽，水平干線因走線困難，多采用全塑電纜與豎井母干線聯接，每層樓豎井設備配電小間。（3）功率因數按規定應補0。9-0。95，無功補償都采用集中補償方式，為降低變壓器容量，多集中裝設在低太側，與配電屏放在一起，但必須采用于式移相電容器。
（四） 主要設備的選型。（1）高壓開關柜。現代高層建筑的變配電室設在主樓地下層，按規定不宜采用油開關，國外用于高層建筑的開頭有三種類型可供選用。高壓空氣斷路器，SP6開關和真空斷路器，其中高壓空氣新路器因技術陳舊，SP6開關和真空斷路器，其中高壓空氣斷路器因技術陳舊，SP6開關尺寸數大，選用具有“五防”功能的真空開關手車式高壓開關柜。（2）電力變壓器。根據防火要求，主樓內是不允許裝設大容量的油浸電力變壓器的，目前有干式變壓器，SFE變壓器和硅油變壓器等三種產品可供選用。（3）低壓配電器。國外低壓配電屏的結構，幾乎都做成抽屜式，特別是大容量的出線，則做成手車式。（4）應急備用發電機組。過去大多是采用柴油發電機組做應急備用電源的，近年國外高層建筑已開始采用燃汽輪發電機。（5）變電所位置的確定。現代高層建筑的用電量相當大，在確定變電所位置時，應盡可能使高壓深入負荷中心，這對節約電能，提高供電質量都有重要意義。
（五） 電氣照明設計。電氣照明設計，包括淘汰選擇，照度計算，燈具造型燈具布置，眩光控制和調光控制和照明配電線路敷設等，照明設計與建筑裝飾有著非常密切的關系，應該相互配合，在使用功能及藝術意境方面求得統一，選用高光效電光源，可以取得節能的明顯效果。
（六） 防雷與接地。現代高層建筑的防雷設計，采用避雷針和避雷帶的做法簡單可靠，經濟合算，但必須保證各層樓面鋼筋，金屬管道與該層用作引下線的柱筋有可靠的連接，形成等電位層。盡管基礎鋼筋等自然接地體已能滿足接地電阻的要求，仍需要裝設水平的人工接地體，將主要的建筑物基礎連接成接地網，這對均衡電位，提高安全性都有好處。
三、建筑電氣設計中的節能措施
（一） 供配電系統的節能設計。根據工程供電容量及負荷的具體使用情況，合理設計供配電系統，做到盡理簡單可靠，這對于有效地實現電氣節能可以起到很好的作用，首先，變配電所或箱式變電站位置的設置。現代高層建筑的用量相當大，在確定變配電所或箱式變電們位置時，應盡量靠近負荷中心，這樣可以減小配電半徑，有利于減少線路損耗，其次，合理選擇變壓器容量及臺數，在選擇變壓器容量和臺數時，應根據負荷情況，綜合考慮投資和年運行費用，對負荷運行合理分配，選取容量與電力負荷相適應的變壓器，使其工作在高效低耗區內，從而實現變壓器的投入臺數可以隨季節性負荷的變化靈活投切，減少部分變壓器輕載而引起的不必要的電能消費。
（二） 電纜線路的合理設計。在一個工程中，線路左右上下縱橫交錯，小工程線路全長不下萬米，大工程更是不計其數，所以線路上的總有功損耗是相當可觀，減少線路上的能耗必須引起設計重視，在建筑中，低壓配電室應靠近豎井，不至于產生支線沿著干線倒送的現象，亦即低壓配電室與豎井位置的布局上應使線路都向分向前進，盡可能減少回頭輸送電能的支線，另外，還可利用某些季節性負荷的線路，這睦用戶不用時，可提供給常期用戶作供電線路使用，以減少線路和電阻。
（三） 風機水泵的節能。（1）采用高效機水泵。（2）設計時注意選型和配套。（3）調速控制流量，減少節流損失。94）合理設計管網，降低管道阻力。（5）在管網或葉輪上涂敷復合材料。（6）減小葉輪直徑。（7）調節入口導向葉片。
（四） 照明系統的節能。（1）減少設備使用時間。在設計的時候，樓梯間，走廊這樣的公共場所可采用自動控制的方式，做到人來燈亮，人走燈滅，考慮到線路損耗。對于面積小的房間可采用一燈一控或二燈一控，面積較大的房間采用多燈一控的方式，同時，設計時應充分利用天然光，建筑物靠近室外的部分，在建筑物結構允許的情況下，門窗盡可能開的大些，門窗的玻璃采用選用透光率高的，以充分利用自然光的，百靠近室外的部分，可用導光管，反射高窗或棱鏡窗將光線引入需要陽光的地方，以最大限度地減少照明設備的使用時間。（2）提高光源的利用效率。首先要改善環境的反射條件，即建筑物內的墻壁，天頂，地面以及家具的表面盡量光滑，色彩盡量選用淺色，當然考慮到健康因素，屋頂和墻面的光反射系數宜在55%-60%之間，地面宜為15-35%。其次用高效光源，首選發光率高的光源，這些光源節能效果及光效都非常顯著，因此能夠在照明系統的設計環節達到節能的目的。（3）控制照明器的數量。在設計時要考慮建筑類型及功能的實際需要，按照我國照度標準確定最合適的照明，并且要結合房間面積確定照明器數量及布置，在這方面，我們可以利用先進的照明設計軟件做出精確的計算，以確定燈具的最為合理的布置，在滿足舒適的前提下，最大限度減少照明器的使用。
結束語
民用建筑的節能潛力很大，是建筑節能設計的一個重要組成部分，因此，在設計中要仔細考慮設計方案，通過對技術與經濟的反復比較，適時采用高效節能設備，最終達到節能的目的。
參考文獻
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關鍵詞：建筑供配電系統 節能 變壓器損耗 線路損耗 照明節能設計引 言
隨著我國經濟的飛速發展, 人口的增加，工業的發展，生活水平的提高，能源消耗急劇增加。目前，全世界建筑能耗約占能源總消費量的30％，中國占23％，因此，建筑節能成為中國節能戰略的必然選擇。建筑節能，即在建筑中合理使用和有效利用能源，不斷提高能源利用效率。人類日常生活中的每一個環節都離不開電，建筑內所有設備也都離不開電，可以說建筑供配電系統是建筑的最基本的、應用最廣泛的系統，因此建筑供配電系統節能是建筑節能的任務之一。建筑電氣設計人員在進行建筑供配電系統設計時，在滿足建筑功能及供電安全的同時應該考慮建筑電氣節能。建筑電氣節能是一項技術性強、影響因子復雜的工程。電力系統運行與國民經濟和人民生活密切相關，供電的突然中斷會造成很大的損失以致嚴重的后果。所以，建筑供配電系統設計方案，首先必須保證安全可靠供電和電能的質量，考慮節能應在滿足建筑物的功能的前提下，采用先進技術，綜合考慮初投資及長期運行的經濟效益，最大程度節省無謂消耗的能量，達到真正節能的目的。
1降低供配電系統的傳輸損耗
電能在傳輸過程中產生傳輸損耗，傳輸損耗主要由供電系統提供。供配電系統的傳輸損耗主要是線路損耗和變壓器損耗；消耗在傳輸線路阻抗中的損耗稱為線路損耗，消耗在電力變壓器中的損耗稱為變壓器損耗。傳輸損耗使供電效率降低，消耗無謂消耗的能量。降低傳輸損耗是供配電系統節能的主要措施之一，對供配電系統的經濟運行有重要意義。
1、1降低變壓器有功損耗
電力變壓器的基本結構是將一、二次側的繞組纏繞在由相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵心上，利用電磁感應原理實現電壓等級變換。負載電流在變壓器一、二次側繞組的電阻中產生的損耗稱為“銅損”，與負載變化有關；變壓器的鐵心在交變磁場的作用下產生的損耗，稱為“鐵損”,其主要取決于變壓器外加電壓和頻率，外加電壓和頻率不變時，“鐵損”基本不變，可以認為與負載變化無關。
考慮變壓器的短路損耗的換算關系，變壓器在計算負荷下的有功損耗PT可以根據“空載試驗”和“短路試驗”的結果，采用下式計算：
PT =POT+PCUN（SC/SNT）2
式中POT為變壓器的空載損耗，近似為變壓器的“鐵損”；
PCUN為變壓器的空載損耗和短路損耗，近似為變壓器的“銅損”；
SC、SNT為變壓器的計算負荷和額定容量。
由上述可知，降低變壓器損耗可以采用以下兩種方法：一是選用節能型變壓器，如S9、SL9及SC8型等油浸變壓器及干式變壓器，減少變壓器的鐵損；二是在技術經濟性合理時，選擇合適的變壓器容量，減少傳輸系統的變壓級數和變壓器數量，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電能損耗，降低變壓器的銅損。
1、2降低線路損耗
供配電系統的線路損耗指交流電流在傳輸線路的阻抗中產生的損耗。導線作為供配電系統中功率傳輸的載體，導線的選擇不僅關系到供電系統的安全和經濟運行，還影響傳輸損耗。傳輸系統的阻抗、電流大小，是影響線路損耗的兩個主要因素。因此，可根據工程具體情況采用以下措施降低線路損耗。1、降低傳輸線路的電阻和電抗。比如可根據用電負荷，選擇合理的導線形式和截面，以電纜取代架空線路等，降低傳輸線路阻抗。2、在傳輸有功功率不變條件下，降低傳輸系統的電流，例如提高傳輸線路電壓等級，可有效地降低傳輸線路電流。3、改善傳輸系統的功率因數。通過提高傳輸系統的功率因數，在傳輸有功功率不變的條件下，降低傳輸系統的電流，進而減小線路損耗。4、合理設置變配電所、配電箱等分配電能設備，盡量靠近用電負荷中心，以降低供電半徑；線路敷設滿足施工技術的前提下，盡量走直線，以減少電線長度，減小無謂損耗的能量。供配電系統中常用的導體材料有銅和鋁，從自然資源的角度，銅比鋁要稀少；從節能的角度，為了減少電能傳輸時引起的線路損耗，要求減小導線的阻抗，則選用電阻率ρ較小的銅比鋁好；從輸電的要求，導線的截面越大，則電壓損失越小，損耗也越小，但意味著線路的投資和金屬材料的消耗越大；從投資經濟效益考慮，既要使輸電損耗小，又要考慮線路的投資和金屬材料的消耗少，這就要求綜合考慮供電安全、初投資及長期運行的經濟效益，選擇具體工程應用中最適合的導線及其截面。
2照明節能設計
2.1、設計要求
節能是社會可持續發展的要求，在照明設計和評價中，要始終貫徹節能要求。照明設計要求根據照明空間的環境特點與使用性質，考慮節能要求，選擇高效的光源、燈具等照明設備，并通過對照明設備的合理布局，滿足照明空間的使用功能要求，使照明設備與照明環境相適宜，視覺清晰，亮度均勻，讓使用者在照明空間內工作或生活感到舒適和輕松。
2.2、照度標準
應照明節能要求，在《建筑照明設計標準》中，規定了各類建筑的照明功率密度值，且大部分照明功率密度值屬于強制性標準，必須嚴格執行。有裝飾需要時，照明與室內裝修設計應有機結合，在確保照明質量的前提下，應有效控制照明功率密度值。
2.3、照明節能設計要點
2.3.1燈具選擇
在滿足照明空間的使用功能要求的前提下，選擇高效的光源對于照明節能是必然選擇。除有裝飾要求外，可選用直射光通比例高、控光性能合理的高效燈具和采用功率損耗低、性能穩定的燈用附件。例如選用直管型熒光燈，則配節能型鎮流器，而當使用電感式鎮流器時，其能耗應符合現行國家標準《管形熒光燈鎮流器能效限定值和節能評價值》GB17896的規定；選用氣體放電光源時，光源應帶電容補償器，令氣體放電光源供電線路的功率因數不低于0.9，以減少線路上電能損耗；景觀照明采用長壽命高光效光源和高效燈具，并采取點燃后適當降低電壓以延長光源壽命的措施；景觀照明可設置深夜減光控制方案。總之，選用燈具，應綜合考慮最初投資與長期運行的綜合經濟效益。
2.3.2照明配電回路的控制要求
節能是貫穿供配電設計的主題，照明配電回路系統的控制除滿足正常運行的要求外，還要考慮節能運行和管理的要求。根據環境條件、使用特點，可采用以下照明控制方式：充分利用自然光，根據天然光的照度變化控制電氣照明的分區；采取分區控制燈光或適當增加照明開關點；用定時開關、調光開關、光電自動控制器等節電開關和智能照明控制系統控制照明配電回路；公共場所照明、室外照明可采用集中遙控節能管理方式或自動光控制裝置。比如：公共建筑和工業建筑的走廊、樓梯間、門廳等公共場所的照明，可采用集中控制，按建筑的使用條件和天然采光條件采取分區、分組控制措施；居住建筑有天然采光的樓梯間、走道上的照明，除應急照明外，可采用節能自熄開關；旅館的客房可設置節能控制型總開關；體育館、影劇院、候車（候機）廳等公共場所的照明可采用集中控制方式，兼具有按需要采取調光或降低照度的控制措施。
3 結 語
建筑供配電系統的節能潛力很大，廣大電氣設計人員在設計中應精心考慮，供配電系統設計方案除應符合各種技術指標、滿足功能需求外，還應有切實可行的節能措施，在建筑中合理使用和有效利用能源，節省無謂消耗的能源，實現建筑節能。
參考文獻
[1]徐曉寧主編，建筑電氣設計基礎，華南理工大學出版社，2007.5。
[2]朱英.建筑電氣節能設計方法[J].科技信息化,2007,(2)。
關鍵詞：供配電 設計 節能 方法
中圖分類號： S611 文獻標識碼： A
電力應用于各行各業，如何能夠減少用電損耗、節約電能，在節能工作中是非常重要的。配電網在電力系統的末端，由于變壓器數量很大，線路比較密集，所以在電力系統損耗中的比例是很大的。由此可見，實現配電網的節能不僅能提高供電企業自身的經濟效益，還能實現國家節能減排的目標，具有重大的意義。
1配電網線損情況分析
（1）輸電線路損耗波動大，過程管理和預控能力還有待加強和提高。 例如，由于關口電量缺少必要數據而出現估抄電量現象；由于變電站更換電能表，計量回路、CT 異常等原因導致可追補的損失電量參數沒有完整記錄下來；未同時抄錄關口電量與售電電量，未能對供、售電量進行實時跟蹤，分析和處理事故的最佳時機有時被貽誤；另外用電負荷快速增長，導致滯留電量增加。
（2）配電網網架結構薄弱，電網互帶互聯能力有待加強。變電站出線建設相對滯后， 配網線路缺少必要的電源點支撐，造成供電半徑長、線路迂回供電，配網運行不經濟；部分輸電線路存在線號小、老化嚴重現象。
（3）局部竊電現象較嚴重，仍需加強治理全社會用電環境。個別商業戶、動力戶繞表接線，改變計量倍率及計量接線方式，開啟電能表調整誤差或改變計數器的變速比等，導致電流、電壓回路短路或開路，直接影響了供電企業的線損率和經濟利益。另外，受到高額利潤的驅使，部分竊電主體變得異常復雜，其中不乏黑惡勢力的介入，不排除內外勾結的可能性，這就大大增加了打擊的難度。
2配電線路節能的技術措施
2.1 選擇合適的導線截面
由于電阻和線路的能量損耗成反比，因此增大導線截面可以減少能量損耗。在保證電壓質量、滿足載流量的前提下，要按照電流密度選擇導線截面。根據以往計算的實例來看，供電線路線損經常發生在主干線的前兩段上，在大負荷的回路上則主要出現低壓線損。 所以在電流較大的回路上要注意增大線徑、縮短供電距離。
2.2 縮短 0.4kV 線路
供電半徑選擇合理的供電半徑，不僅能降低線路損耗，而且還能提高電網的輸送功率， 保證供電質量。例如將 供電線路深入0.4kV 系統負荷中心，就能將 0.4kV 線路的供電半徑縮小，使線路損耗降低，從而提高電壓的質量。 因此在設計的過程中，要考慮到將用戶獨立變電所的位置盡可能接近負荷中心。負荷中心可以用負荷電能矩法、負荷指示圖法以及負荷功率矩法來估測。
2.3 選擇架空絕緣導線
（1）盡量使線路桿塔的結構 簡單化 ，這樣不僅節約了線路材料，節省能源，而且美化了環境。（2）避免合桿線路作業時停電 ，減少修理的次數，使得線路的使用率提高。（3）避免線路電能的損耗以 及導線的腐蝕 ，還可以延長線路的使用壽命。（4）節約了架空線路所占的 空間，方便架空線路在狹小通道內穿越。
2.4 無功補償技術的應用
單獨就地補償通常適用于負荷比較穩定容量較大的用電設備，如高頻爐，它需要在設備旁單獨安裝就地補償裝置，可以使補償效果最好。大功率整流設備、變頻調速設備等在配電網中的廣泛使用，就會在配電網中形成大量無功電流，從而會導致配電網出現線路損耗增大， 配電變壓器綜合利用效率降低，電力用戶發生電壓跌落等問題。 配電線路因為線路的功率因數低，所以損耗很大，由于供電線路線長、點多、負荷季節性強、面廣，加之大馬拉小車等多種因素，導致功率因數有的竟低于 0.4。由于線路損耗同功率因數的平方成反比，所以提高功率因數降低線路損耗的效果就特別顯著。在對 供電線路進行無功補償時， 主要是對配電變壓器進行補償。由于變壓器的空載電流一般占額定電流的 10%左右，功率因數是 0.2 左右，在實際電路的過程中，在理想的狀態下變壓器是不能夠進行工作的，一是變壓器在進行承載的過程中，原線圈帶電，線圈電阻發熱所需要的能量是需要電流的，二是雖然變壓器是空載的，但是可以在變壓器的鐵芯中建立磁場，并且在應的程度上通過原線圈“電生磁”，對副線圈的“磁生電”進行有效的保障，所以在磁場在對能量進行消耗的過程中，也是需要電流的。變壓器的空載電力大小，不僅和變壓器使用的材質不同有著關系，還和變壓器使用的型號、生產廠家的等不同有著一定的聯系。所以在一般的情況下，變壓器的空載電流在而定電流為10%左右。不論空載負載，功率因數都等于有功功率除以視在功率。cosφ=P/S=P/（√3UI）U為線電壓，I為線電流，P為有功功率。變壓器空載時功率因數較低。一般在0.2~0.5之間。由于變壓器空載時，電流主要用于建立勵磁磁場，這部分是無功，還有一部分用于補充鐵耗和銅耗，屬于有功。效率越高的變壓器，空載損耗也越小，功率因數一般越低。故按變壓器容量的10%進行補償，就能將空載時的功率因數提升到 0.8 以上，對降低能源損耗上有顯著的效果。
2.5 提高功率因數
提高系統的功率因數， 可以減少無功電能在線路上傳輸，從而可達到節約電能，降低損耗的目的，以達到節能的目的。線路損耗的公式展開后得下列計算式：
P=3I2R×10-3=[R/UL2]×10-3
式中：UL―――線電壓，V；P―――有功功率，kW；Q―――無功功率。有功功率是滿足建筑物功能所必須的，因此是不可變的。系統中的用電設備，如變壓器、電動機、線路等放電燈中的整流器都具有電感，會產生滯后的無功，需要從系統中引入超前的無功與之相抵消，這樣，超前的無功功率就從系統經高、低壓線路傳輸到用電設備，在線路上就產生了有功損耗，而這部分損耗是可以想辦法改變的。提高設備的自然功率因數，以減少對超前無功的需求。可采用功率因數較高的同步電動機；熒光燈可采用高次諧波系數低于15％的電子鎮流器；采用電感鎮流器的氣體放電燈、燈安裝電容器等，都可使自然功率因數提高到 0.85～0.95，這就可減少系統高、低壓線路傳輸的超前無功功率。由于感抗產生的是滯后的無功，可采用電容器補償，因為電容器產生的是超前的無功，兩者可以相互抵消，因此無功補償，可以提高功率因數，因而也減小了無功的需求量。
3配電網減損節能管理措施
（1）利用現代化手段，加快電量遠傳。利用大客戶在線監測系統、負荷管理在線檢測、配網線路、集中抄表系統和用電信息等先進的現代化網絡技術，進一步完善負荷管理遠程工作站的功能，并將其與預試檢修停電相結合，安排好變電站電量遠傳系統建設工作，同時開發電量遠傳系統主站的功能，使其在系統功能上能夠實時分析線損，從而逐步實現變電站電量遠傳系統和電廠電量遠傳系統等的信息共享。
（2）選用國家推薦的節能新產品。對高效率電動機、輕載電動機采取降壓運行，以提高電動機運行效率及其自然功率因數，并根據機械負載變化調節電動機的轉速，使用變頻器進行平滑調速，這樣就可以使風機、水泵類的負載節能 30%左右。另外因節能的產品可以更好的節約能源，并且也能夠起到保護環境的作用。采用高效光源和燈具，選用合理的照明方案，嚴格控制功率密度值，以合理控制照明的方式，減少不必要的照明時間。
4 結 語
節能降耗是一項系統工程，節能設計是這項工程中一個極為重要的環節。 電氣節能設計重點在于建立和健全節能設計理念，合理設計，實現經濟運行。 在今后設計中，設計者不僅要積極采用已有的節能措施，在總結經驗的同時，還要大膽為新型節能技術提供使用平臺。
參考文獻：
