市政电气设计节能措施探讨

时间：2024-09-03

夏泳（安徽中汇规划勘测设计院有限公司，安徽铜陵244000）

市政电气设计节能措施探讨

夏泳（安徽中汇规划勘测设计院有限公司，安徽铜陵244000）

随着我国经济的快速发展，我国也正在大力构建资源节约型国家，因此近年来节能环保建筑得到了充分的开发，而电气技术在节能建筑的发展中具有举足轻重的作用，特别是近年来节能环保建筑的开发，使电气技术的创新应用受到前所未有的关注。本文就针对这个背景从电气节能设计方面入手，简要探讨了在具体的设计中应该遵守的原则，以及市政工程中电气节能技术的实现的具体步骤，其中重点的从相关变压器的选择、相应的供电以及配电设施等的设计，同时还对其他方面的选取进行了相关的介绍，整体的探讨了市政工程设计中电气节能技术的应用。

市政工程；技术措施；电气节能

1 市政工程电气节能基本原则

1.1 节能设计必须满足建筑工程本身的功能

市政工程电气节能设计基本原则首先不能够抛开建筑本身所具有的功能。要满足不同的地方以及相关部位的照明温度等具体要求，同时还要尽可能的保证建筑物中的空调所需要的相应温度以及风量，同时建筑物中可能会需要其他特殊的工艺要求，所以要留出这部分空间。

1.2 工程的经济性

所以市政工程电气节能设计的过程中一定要考虑到我们国家的具体国情，注重提高市政工程的经济效益，不能够以节能为借口而出现高消耗、高费用等现象，而是要进行适度的设计成本估算，尽量的避免不必要的浪费。

1.3 安全可靠性

在设计电气节能技术时必要考虑电气节能技术的安全性，电气线路必须要有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力与热稳定，只有这样才能在最大程度上确保供电、配电与用电设备的安全运行，进而为电气节能技术的实现提供基础。

2 电气节能中供配电系统以及相关线路的合理配置

在市政工程电气节能设计中合理的选择变压器规模具有十分重要的意义，因为在建筑耗能中有50%的耗能都在配电系统上，而变压器是配电系统的基本设备，因此合理的选择电压器规格，就可以在很大程度上降低那些不必要的损耗。表1显示的是S-13系列变压器性能标准。

表1 S-13系列变压器性能标准

所以市政工程电气节能变压器的选择可以参照S-13系列变压器性能标准，根据具体市政工程要求，选择合适的高压分接范围，这种新型节能变压器使用的三相对称立体式结构，运行噪音非常低，是目前相对更为紧凑的高效节能型变压器，在节约材料和降低能耗方面有明显的优势。同时在实现建筑电气节能技术时必须要根据建筑物为各个设备的负荷运行的时间与时间变化性，然后相应的选择变压器的台数与参数。

对于供配电系统以及相关线路的合理配置文章结合具体的市政工程案例来具体说明：

工程概况：某市实验室中心办公楼，工程总体面积大约30000m2，高度80m，属于高层建筑，市政工程使用10kV双电源，地下一层建筑设置了一座10/0.4kV的变电站，针对这个市政工程电气节能供配电系统设置如下：

（1）首先要根据整个工程的负荷情况以及相关的分布状况、相关部位的供电路程以及相应设备的特征等因素对供配电系统进行合理的设计以及选择，这样能够在供电系统设计之初达到节能的目的，同时尽量保证供配电系统的简单和安全，同一个电压下的供电系统相应的点级数不能够大于两级，表2显示的是变压器负荷计算以及选型计算表。

表2 变压器负荷计算以及选型计算表

负荷计算就是电气供配电系统设计的主要理论依据，通过变压器符合计算，选择合适的变压器台数和装机容量，根据世界工程需求和节能要求，本工程应该选择2台1600kWA的10/0.4kV变压器，单位建筑面积的容量指标2×1600×1000/ 30000=106.56。

（2）其次是要根据相关工程要求合理的选择供配电系统中的导线截面，将经济电流的相应密度作为主要的参考依据，通常情况下，主要是根据综合运行费用最小化原则来确定最后建筑单位面积的电流密度。

（3）通常情况下的建筑工程因为本身的工程干线以及支线等线路在内的整体线路总长非常的庞大，所以工程总线路中的功能损耗势必会很大，所以节能设计中必须考虑这一部分的功能损耗，损耗计算公式：

△P∝R，R=P·L/S

整体线路的功能损耗是和线路中的电导率以及长度关系呈正比，但是和线路的截面是呈反比的，所以要想从这一方面减少耗能的话，就必须从不同的角度入手，具体的方法如下：

（1）选择线路电导率相对比较小的材料作为线路的导线，这一方面铜芯是最好的选择，但是如果使用铜芯的话将会损耗过多的原材料，这样就违背了电气节能设计本身的原则，所以可以再整体负荷比较大的地方使用铜芯材质的导线，另一方面在负荷量比较小的地方就可以使用其他材质的同样电导率比较低的导线。

（2）另一方面就是减少相应的线路长度，可以根据不同的情况进行选择。第一就是解决源头问题，保证变配电源头尽可能的靠近整体负荷量的中心区，这样可以在开始就缩短供电的距离，进一步的减少大量的不必要线路。这里需要注意的是供压线路一般情况下的供电半径是在200m以内，所以如果建筑物的面积过大的时候需要根据不同的情况设置不同位置的变配电所，因为这样能够大大的减少线路长度。

3 提高建筑电气系统的功率因数

有输电线路就会不可避免的产生无功消耗，因此在建筑电气节能的实现的过程中对于那些容量超过10kW的设备，需要在系统电动机端安装专门的补偿装置，这样能够有效的提升供配电系统的功率因数。然后可以根据调节之后的配电系统自身功率因数和理想偏差实际范围来计算所需要补偿的电容容量，然后根据实际需要的电容容量进行合理配置，这样能够保证系统的节能运行。同时为了能够有效的避免系统出现三相不平衡带负荷运行，不能够使用非线性负载设备装置，最大限度的提升系统的自然功率因数，这样能够有效的降低系统线路以及变压器的电压损失。

4 市政工程照明系统节能设计

市政工程电气节能设计中照明节能设计是比较重要的一个环节，高效节能的照明系统设计能够大幅度的降低市政工程能源消耗。在建筑电气设计中照明的设计是必不可少的，于是高效的照明系统可以在很大程度上降低能源的损耗。整体上照明系统节能设计要能够充分的利用自然光源，根据建筑物本身的采光标准，选择合适的采光方式，例如白天尽量的使用自然光源，这样一方面能够节省大量的照明系统能耗，另一方面能够充分的利用自然光源尤其是太阳光来提升建筑室内温度。

4.1 高效光源以及灯具选用

（1）对于光源的选择可以根据不同的情况选择不同的，主要的目的就是降低电能消耗。具体在一般的室内可以首先选用小功率的高压钠灯等，对于比较高大以及室外的照明可以使用金属卤化物或者是高压钠灯等，如果是利用气体放电的话应该使用耗能比较低的，同时要安装电容器，这样能够补偿相应的无功损耗。对于灯具的选择要优先的使用直射光比例相对比较高的，同时还要保证合理的控光性能。

（2）要尽可能的使用节能型灯具，例如LED灯、新类型电磁等等新型节能灯具，同时还要配合建筑装修，尽可能的使用可以调节光亮的灯具，这样能够在不同光照条件下更好的实现电气节能。对于市政大厅等比较开阔的室内空间，灯具尽可能的安装可以单开和单装的节能灯具，尽量避免使用过于复杂的吊灯，卫生间要使用感应器类的照明装置。

4.2 改变现有照明控制

改变现有照明控制一方面能够提升市政电气工程照明系统的效率，另一方面能够降低电气系统运营维护成本，例如可以在楼梯一级走廊安装声控开关，对于一些大型的市政办公楼以及公共区域都可以使用智能照明控制系统。同时利用照明系数比较高的布灯方案，这里优先使用的是分区的一般性的照明方式。另一方面在有中央空调同时空间比较大的场所中，要使用相关的照明灯具和中央空调的回风口进行有效的结合；在需要高强度照明或者是要求改善具体的光色的建筑中，要使用两种或者是两种以上的混合形式的光源进行照明。

5 积极的推广新的技术以及产品

随着经济的发展，我国的科学技术也有了比较大的发展，科学技术的进步推动了建筑电气行业节能技术以及节能产品的出现和使用，所以市政建筑电气节能设计首先要根据建筑工程本身的功能选择合适的产品和节能技术，将新产品与新技术积极地运用到建筑电气节能的设计之中，进而降低建筑电气的消耗。在设计中将旧的电器产品取代换成一些有新技术支持的电气产品。具体可以选用带有节点装置的交流式接触器，这种接触器既能够降低能耗，同时还能有效的降低噪音污染。