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篇(1)

建筑內供配電系統的設計，需要根據整個建筑的負荷容量和供電距離及設備的特點來進行具體考慮，在此基礎上對供配電系統進行合理設計，確保供配電系統穩定，不僅操作簡便，而且結構上簡單可靠，在進行變配電所設計時，越接近負荷中心越好，通過將配電半徑進行有效的縮短，從而實現對線路損耗的有效控制。

2合理選擇變壓器的容量

變壓器能耗量較大，所以對于建筑內變壓器臺數和容量選擇時需要根據負荷的情況進行合理設計，同時還要對不同季節負荷的變化進行充分的考慮，確保變壓器能夠做到靈活的投切，確保其運行的經濟性，對于可能導致損失的輕載運行則盡量避免。因此對于季節性用電設備，則宜設立單獨的變壓器，同時將一些重要的負荷和維持正常工作需要的負荷要集中在一臺或是幾臺變壓器上，其他不重要的設備另設變壓器，這樣有利于在使用備用電源時方便切除。

3合理選擇導線的經濟截面

長期以來在對電力電纜選擇時，通常電纜的截面會根據發熱載流量、短路電流和電壓來選擇，以滿足安全為基礎，然后確保截面的最小化，這樣可以實現節約。但這樣進行設計的結果往往導致電能損耗費用增加，進而導致運行成本的增加。所以對于電纜截面的選擇，還需要考慮到經濟載流量，確保選擇的導線截面具有較好的合量性，降低線路的損耗，確保在電纜的生命周期內實現總費用的最小化，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。而且經濟截面要大于發熱截面，這就確保了電纜運行上的安全性，減少了安全隱患的發生。同時在選擇導線時，還要對電阻率進行充分的考慮，以選擇盡量小的電阻率為宜，設計中避免導線長度過長，使負荷中心與變電所能夠盡可能的靠近，以實現供電距離最短，從而實現節能的目的。

4配電線路的節能

4.1選用電導率較小的材質做導線。以銅芯最佳，鋁芯次之。國家從節能、環保的角度出發，提倡采用銅質導體。

4.2減小導線長度。首先，變配電室應盡量靠近負荷中心，以縮短供電半徑，減少線路損耗；其次，線路盡可能走直線，少走彎路和回頭路，減少導線長度；最后，對于環形供電方式，為降低線路的電阻值，宜將開環運行改為閉環運行。可明顯降低線路損耗。

4.3增大導線截面。按經濟電流密度法合理選擇導線截面，以減少損耗；對于比較長的線路，除滿足載流量、熱穩定、保護的配合及電壓損失等要求外，宜加大一級導線截面；除消防等重要負荷或大容量負荷外，應優先采用母干線分支方式配電。

5照明系統的節能

照明系統的節能設計，一方面照度、色溫、顯色指數要達標，另一方面又要達到節能的目的。由于電氣照明設備的耗電量與照明設備用電使用時間、照明設備的損耗、房間面積、照明器數量等因素成正比關系，與照明電氣的發光效率成反比關系。因此，照明系統的節能設計可從以下方面來考慮。

5.1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。

5.2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％。

6結束語

篇(2)

關鍵詞 電氣工程；電氣管理；節能技術

中圖分類號TU85 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）43-0031-02

0 引言

隨著我國經濟的飛速發展，對于能源的需求量也越來越大，這對于電能的生產提出了較高的要求，然而通過調查研究發現，目前我國電能的合理利用率較低，尤其是在大型企業電氣管理使用方面，電能的不合理應用，以及對電能管理技術的不高，都導致了我國企業電氣能耗過高，相較于國外能耗水平，我國十分有必要開展企業電氣節能技術的研究和應用。

為此，本論文重點對大型企業的電氣管理進行分析研究，重點探討一些先進的電氣節能技術在企業管理和電氣管理中的應用，以期從中能夠找到合適有效可靠的節能技術，以實現企業生產成本的降低和能源的合理應用。

1 我國企業電氣節能管理現狀及原因分析

目前我國還是很依賴高消耗的能源增長方式，我國企業工業生產的能耗值太高，相比于國外較為先進的節能減排技術，我國的企業實現節能主要存在體制及技術上的難點，主要表現在：

l）我國工業生產集中度偏低，造成了我國企業生產能耗消耗過高，企業生產成本較高，這帶來了兩個問題，一是我國大型企業的生產成本偏高，使得我國企業的商品在國際上的競爭力不足；二是由于電氣能耗過高，造成我國能源浪費嚴重，利用率不高的事實，極大的影響了我國行業的做大做強的目標。

2）落后和低水平工業裝備仍然是工業節能減排的難點。我國很多企業大是大在規模大，但是其工藝水平、裝備水平仍然較為落后，落后的設備運行過程中就消耗了大量的電氣能源，同時落后的設備裝備也導致了相應的設備檢修體質的落后，這更加劇了企業電氣能耗的偏高，為此，十分有必要開展企業電氣管理節能技術的研究與應用。

2 企業電氣節能先進技術應用探討

2.1 生產電機的節能啟動控制

我國生產企業的能耗主要消耗在電機控制方面，因此要實現企業電氣能耗的節能管理，在很大程度上取決于電機設備的節能控制的實現。傳統的電機軟啟動，只是依靠電機接線方式的改變，減小電機啟動瞬間的電流沖擊，進而實現減小對電機部件的沖擊的目的，但是這樣的軟啟動是從保護電機內部元件的角度出發的，并沒有真正實現電機的節能減排。

電機的起動電流近似的與定子的電壓成正比，因此要采用降低定子電壓的辦法來限制起動電流，即為降壓起動。對于因直接起動沖擊電流過大而無法承受的場合，通常采用減壓起動，此時，起動轉矩下降，起動電流也下降，只適合必須減小起動電流，又對起動轉矩要求不高的場合。常見降壓起動方法：定子串電阻降壓起動、Y/Δ起動控制線路、延邊三角起動、軟啟動及自耦變壓器降壓起動。當負載對電動機啟動力矩無嚴格要求又要限制電動機啟動電流且電機滿足380V/Δ接線條件才能采用降壓啟動。該方法是：在電機啟動時將電機接成星型接線，當電機啟動成功后再將電機改接成三角型接線；因電機啟動電流與電源電壓成正比，此時電網提供的啟動電流只有全電壓啟動電流的1/3，但啟動力矩也只有全電壓啟動力矩的1/3，這樣可以大大節約電氣能源的消耗。

2.2 控制變壓器負載

對于生產企業而言，變壓器是僅次于電機的使用頻率最高的電氣設備，對于變壓器的使用，關鍵是要控制變壓器的負載，要實現對變壓器負載的控制，可以從以下兩個角度實施：

1）提高負載的負荷率

所謂變壓器負載率是特指負載最大時對應的負載率，而不是指隨負載變化而變化的變壓器實際負載率。所謂經濟負載率是指負載最大時、能使變壓器有功損耗率最低、即效率最高所對應的變壓器負載率。為了安全生產，減少電能損耗，合理支付電費，降低設備投資，正確選用變壓器臺數、容量，采取合理的運行方式和不斷地調整用電負荷，是用電企業共同關心的問題。

2）削峰填谷節能

所謂削峰填谷，就是通過發電側或用電側的調度，將尖峰負荷時段內的部分負荷安排到低谷負荷時段內，以便削減系統的尖峰負荷、增加系統的低谷負荷，提高負荷率。因電廠是全天候持續發電的，如果發出來的電不用掉，用于發電的能源也就浪費掉了。一個發電廠發電能力通常是固定的不輕易改變的，但是用電高峰通常在白天，造成白天電不夠用，晚上則是低谷，有多余用不掉發的電都浪費了，針對此現象，電力系統就把一部分高峰負荷挪到晚上低谷期，從而就利用了晚上多余的電力，也就達到了節約能源的目的。

2.3 改善企業電機設備的檢修計劃

企業的電氣能量管理系統主要是根據監控與數據采集系統的數據以及其他相關信息對企業內各種電氣設備進行調度優化管理，從而實現企業的節能降耗。

對電機實施狀態監測，就是對電機的輸出特性參數進行實時檢測，如電機輸出電壓，輸出電流，輸出轉矩等特征參數，通過設置合理的傳感器將這些參數監測并采集出來，納入負反饋環節實現對電機的閉環控制，從而進一步提高電機的運行特性和運行效益，真正實現電機能耗的降低；另一方面，隨著電機運行時間以及服役時間的增加，電機的各部分功能部件勢必會發生老化、變舊等現象，造成電機能耗的迅速增高，為此，還需要為電機制定合理的維修機制。過去我國對機電設備的維修普遍都采取事后維修的策略，這樣的維修策略普遍造成了維修過剩、維修不足和盲目維修的狀態，人為的造成了電機運行狀態提早下滑甚至惡化，造成電機能耗過高，電機未到服役期便宣告報廢，因此，需要對電機運行實施狀態維修策略。狀態維修策略就是指定期對電機實施“體檢”，通過一系列體檢參數來確定電機的運行狀態，并建立電機的運行狀態數據庫，通過對數據的分析將有可能發生的電機故障提早發現，有針對性的進行維修，進而實現控制電機能耗、節能減排的目標。

3 結論

我國企業，尤其是工業生產大型企業，均是電氣能耗大戶，要實現我國節能減排的戰略目標，在很大程度上需要我國的大型生產企業實施和應用節能的先進技術，而現實情況是我國大型企業普遍存在電氣能耗過高、節能措施應用不足的現狀，節能管理水平低，配電網電能損失嚴重。本論文結合大型企業電氣管理節能的若干先進技術的應用，詳細探討了大型企業節能減排技術的合理應用，對于進一步提高大型企業電氣管理節能的技術應用水平以及節能減排目標的實現具有一定指導和借鑒意義。

參考文獻

[1]唐占榮.供電企業電能質量管理與節能降耗問題研究[D].北京：華北電力大學，2005.

[2]周志強.中國能源現狀、發展趨勢及對策[J].能源與環境，2008(6)：9-10.

篇(3)

關鍵詞：電氣設計論文；強電弱電論文；電氣節能

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

引言：

隨著社會發展人們用電需求的不斷加大，建筑電氣的節能問題也逐漸進入到施工單位和用戶的視線。對于施工單位來說，采用節能材料和節能設計方案，有助于降低長期的建設成本、吸引更多的消費者；而對于用戶來講，具有節能設施的建筑物更能讓他們長期的節能，同時安全環保。

1.現代建筑電氣設計

建筑電氣設計要點主要體現在以下幾個方面：

1.1設備用電負荷的精確計算，包括變配電所的設置，線路計算，設備選擇，負荷確認等。而負荷計算是否準確對合理選擇設備，確保設備安全可靠和經濟運行有決定性作用。

1.2建筑供電高低壓配電系統的設計，主要是要保證建筑物用電設備的供電電源可靠性及合理性。通過分析現階段的供電系統和其遠景發展情況；確定用電負荷的性質、總設備容量和計算負荷；備用容量和備用電源供電的方式。在設計中對于一般建筑物中一二級用電負荷應采用雙電源供電。而對于高層建筑而言，必須全部采用雙電源供電方式，具體接線布置應視負荷大小及當地電網條件而定。兩個電源運行方式，原則上是兩路同時供電，互為備用。另外，還裝設應急電源，如快速自啟動的柴油發電機組、專用饋線回路、EPS等。國內對于高層建筑的供電一般采用10kV變壓器供電。部分超高層建筑根據負荷容量及等級采用35kV或更高等級電壓等級進行供電。

1.3終端照明設計。照明設計既與節能環保密切相關，而且與建筑裝飾美觀程度有著直接的關系。由用戶電表開關箱向室內配電回路，應以照明、空調及其它電器用插座分三個回路為基本回路，除以上三個回路外，尚應根據地區條件和工程要求增設廚房電器具專用回路，以及衛生間電熱水器專用回路。

1.4防雷和接地設計。高層建筑的日漸增多，雷擊風險也在日增長。防雷設計與配電系統的可靠性和安全性的關系隨著高層建筑的越來越多而顯得日益密切。

2.實現建筑電氣節能設計的途徑

要現實電氣節能就要首先滿足技術層面的節能，然后是選用性能優良的產品。建筑電氣節能的方式有很多，本文認為可以通過以下四個途徑實現。

2.1電源節能。盡管我國加快了電力建設的速度，提高了電力設備的運行效率，增加了裝機容量，但是還有很多地方在用電高峰期出現電力缺口。電能在傳輸的過程中在變壓器和線路中因為發熱會損耗很多能量，目前，我國的線路率和發達國家相比還有一定的距離。要實現電源節能主要從降低線路損耗和變壓器損耗兩個方面進行。降低線路損耗的方法主要有優化電網結構，避免迂回供電，選擇最經濟的供電線路；選用電阻率較小的材質做導線，降低線路電阻，在線路絕緣水平允許的情況下，將線路進行升壓。降低變壓器損耗的方法主要有，變壓器的放置靠近負荷中心，通過減少供電距離，減低線路損耗；選用耗能較低的變壓器，合理安排不用用戶的用電時間，提高變壓器的負荷率，當同一個變電站選用多臺變壓器并聯運行時，合理分配負荷，減少無功線路損耗，提高功率因數。電線或者電纜的載流量選擇問題，應當保持與低壓斷路器的電流相互配合，使線路受到斷路器的保護，這是每個建筑電氣設計中都能夠遇到，且應當保證的基本問題。總之應當充分考慮各種可能會發生的情況，在進行設計時嚴格按照《低壓配電設計規范》，才能夠確保用電的安全性。

2.2照明節能。在各類建筑中照明是一項基本的系統工程，近些年來利用天然光源的綠色照明得到重視，在保證照明質量的前提下，大力節約照明用電，照明節能的主要方法有：選用高光效的光源、充分利用天然光源、合理選擇氣體放電燈的啟動設備、根據應用場合選擇光通量維持率好的節能燈、根據照度的變化選擇照明控制方式、根據照度標準的不同合理安排照明方式，例如通過流明衰減補償，可以節省12%-25%的電能，最后適當保養燈具，進行高效的日常維護管理，延長燈具的使用壽命。

2.3動力節能。在當今社會，電動機負荷占到總負荷的70%左右，因此，動力節能是建筑電氣節能中的重要因素。動力節能要遵循系統改造電動機及其他相關機械設備的原則，其主要措施有：根據使用場合的不同選擇最經濟的電動機，通過優化控制方式提高電動機的使用率；根據電動機銅損和鐵損的不同特點采用相應的措施減少電動機的損耗，提高電動機的運行效率；選擇低噪聲節電型電動機；合理保護電動機，延長其使用壽命；把變頻器應用于水泵、空調、電梯和風機等設備中，實現交流電動機調速，不僅能節約能源，還可以提高設備的控制靈活性。

2.4建筑設備監控系統。隨著自動控制技術、計算機網絡技術和通信技術的發展，出現了一種新的建筑電氣節能途徑，即建筑設備監控系統。該系統通過全面地對建筑物中各類設備進行控制，在滿足建筑物基本功能的前提下，提供了一種更為科學高效的方法。

2.4.1供配電監控系統。供配電監控系統由計算機、控制設備和通信網絡組成，是基于現場總線技術，通信網絡將供配電系統、計算機、控制設備中帶有通信接口的所有開關連接起來，通過檢查電力系統中的電壓、電流、有功功率、設備運轉情況、功率因素等，然后管理人員根據監控的具體情況在計算機上進行管理和操作，從而確保供配電系統的安全運行和節能降耗。

2.4.2照明監控系統。在一些大型的公共建筑中，照明產生的耗電量通常極大，但是為了滿足建筑照明的功能性需要，又不能為了節能而減少照明的數量的照度，照明監控系統的出現為科學的進行照明節能提供了條件。照明監控將不同地點、不同時間的照度轉換成數字形式進行存儲，然后把預定值和實際值進行比較，從而控制照明燈具的數量和照度，達到節能的目的。照明監控系統的應用不僅起到節約電量的目的，還延長了燈具的使用壽命，從而節省了運行成本。同時變化的照明控制方式還增強了建筑物的視覺效果，提升了建筑物的整體價值。

通過上述對建筑電氣節能設計可以采取的節能措施可知，電源節能、照明節能和動力節能是實現建筑電氣節能的重要手段，三者相輔相成、相互聯系，在具體的應用中要把三者結合起來。同時要結合建筑監控系統，盡可能地合理利用節能產品和新型節能技術，更好地提高建筑電氣節能效率，從而減少環境污染。

3.結束語

建筑電氣領域節約用電蘊含著巨大的潛力,同時,節能具有重大意義,它不僅能有效地緩和電力供需矛盾,保證國民經濟持續、高速、健康的發展,而且經濟效益顯著,是一種經濟的電力開發形式。建筑電氣節能過程,貫穿于項目的決策、設計、施工、投產、使用等整個周期。作為專業電氣設計人員,應該在整個設計過程中精心考慮,嚴謹地進行方案比較,從安全性、可靠性、經濟性及節能性等方面進行綜合考慮,選擇合理的供配電方案,采用先進技術,選用高效設備,實施電網的經濟運行技術,在節約能源、促進科學技術進步的同時,又保護了環境,取得社會效益及經濟效益的雙贏,保證我們高速的經濟發展勢頭,實行社會的可持續發展。

參考文獻：

[1]丘慧萍,仇洋.淺談建筑電氣設計中的節能措施[J].《經營管理者》,2011(02).

[2]曹國熙.建筑電氣設計的節能措施[J].《建材技術與應用》,2008(08).

篇(4)

【關鍵字】：污水處理 電氣節能 措施

中圖分類號：[TU992.3]文獻標識碼： A 文章編號：

目前國家已經非常重視節約能源，這就對污水處理廠能源消耗提出了很高的要求。在保障污水處理量和尾水達標排放的前提下，合理的選擇設備，優化運行管理方案，采取有效的節能措施，才能節約能源的使用，并有效降低投資成本及處理成本。本文以重慶某生活污水廠為例，通過對該污水處理廠能耗構成的分析，著重對能耗構成中電氣節能措施進行分析和探討。

1污水處理廠能耗構成分析

污水處理廠由于需要提升污水并需生化處理污水，需要大量的工藝用電設備（如提升泵及鼓風機等），為之需配套大量的供電及配電設備，并需設置較大的車間及水池池體。因此，污水處理廠在運行過程中會產生較大的設備電能消耗及電氣設備自身損耗，所以必須采取有效的節能措施。措施主要分為工藝節能、建筑節能和電氣節能三部分。

1.1工藝節能

本項目運行中主要能耗是工藝設備用電、藥劑、電氣設備損耗等。而主要耗能設備是污水提升泵、污泥提升泵和鼓風機設備、送水泵等，用電量約占65%。污水處理廠污水提升泵、污泥提升泵采用高效率的潛水式污水泵。在確定水泵型號時力求水泵的實際運行工況點位于水泵特性曲線的高效段，并且進水泵及回流污泥泵裝有變頻調速及軟啟裝置，可根據水量情況由PLC自動控制以達到節能目的。曝氣池采用低速潛水推進器，其池形和推進器布置合理，使其單位體積輸入功率最低。此外微孔曝氣器選用微孔橡膠膜管式曝氣器，提高了供氧量能力及轉移效率。鼓風機選用高速離心風機效率高，采用變頻控制供氣，根據生化池溶解氧DO值，控制風機轉數，風量調節范圍為50%～100%，降低能耗，節約電能。污水處理廠部分出水進行深度處理后充分回用于廠區綠化、道路澆灑、沖洗水等，減少新鮮水用量，此外還可用作脫水機濾帶沖洗水。

此外本工程工藝流程盡量減少轉折和迂回，降低污水、污泥提升揚程，節省電耗。并盡量采用渠道配水，使水頭損失降低到最低限度，以節約能源。

1.2 建筑節能

屋面采用膨脹珍珠巖作保溫、隔熱處理。單層建筑外墻采用240mm厚灰砂磚，外貼聚苯板做保溫。建筑門、窗采用鋁合金節能材質。

1.3 電氣節能

除上述工藝節能措施以及建筑節能措施外，電氣系統的節能措施同樣至關重要。主要包含供配電系統節能、電氣線路節能、電氣設備節能、控制系統節能、照明系統節能等措施。下文著重分析探討各項電氣節能措施。

2污水處理廠電氣節能措施分析

2.1供配電系統的節能措施

2.1.1變配電間的合理布置

由于本項目主要用電設備是鼓風機，額定功率為132KW，故在貼鄰鼓風機房側設置變配電間，滿足變配電間應盡量布置在負荷中心的要求。本變配電間又在廠區中心位置，這樣可減少配電半徑、降低供電電纜的初始投資及線路損耗，而且對供電的穩定性、安全性也有提升作用。

2.1.2 供配電級數應減少

本污水處理廠總用電負荷為 1400kW，供電電源電壓采用 10kV，用電設備為 0.4kV，考慮盡量減少配電級數，減少電源配電環節的損耗采用10 kV直變 0.4 kV 的變壓器，有效降低由于配電級數過多造成的電能損失。

2.1.3 合理選擇變壓器容量及臺數

合理選擇變壓器容量及臺數，可以使其運行在最佳經濟負載率附近，并且可以根據用電性質合理調整變壓器的運行臺數，減少變壓器輕載導致的電能浪費。根據變壓器的有功功率損耗特性曲線可知，其最低損耗率一般發生在電力變壓器負載率為0.6~0.7之間。負載率太高或太低都會使變壓器有功損耗增加，因此考慮變壓器的合理運行，一般根據污水廠負荷變化特性，使變壓器負載率控制在0.5~0.7 之間為宜。

根據上述原則，本項目采用2臺800KVA變壓器，2臺變壓器同時使用，使負載率為63%，達到了低損耗運行范圍。同時由于本工程屬于二級負荷，兩臺變壓器又同時互為熱備，事故保障率可達80%，在單臺變壓器事故狀態下另一臺變壓器能保證全廠80%的負荷運行。按此設置也降低了設置冷備變壓器的前期投資。

2.1.4優化供電系統的無功補償

對于污水處理廠來說，一般僅設置一座變配電間，廠區供電由敵他配電室內低壓配電柜來實現，一般采用低壓配電柜集中補償，在低壓配電系統內設置無功補償裝置進行集中補償。根據污水處理廠實際的負荷狀況進行無功量的自動調整，增加電網中有功功率的輸送比例，降低線路和變壓器因輸送無功功率造成的電能損耗，同時降低變壓器額定容量。本工程要求污水廠設置無功補償裝置后使功率因素達到0.9以上。

另外由于污水廠非線性負載（如需變頻控制的水泵、風機）等較多，變頻器產生的諧波電流對供電質量及供電外網都有一定損害，使變配電和用電設備效率降低，加速電纜絕緣老化而使其容易被擊穿。本工程在補償柜內設置削峰扼流器及消諧阻抗器，能有效降低諧波對系統的危害，減少自身電能損耗。

2.2 電氣線路的節能措施

2.2.1合理分配電氣的負荷

在電氣負荷方面的分配上，要盡可能的使三相負荷能夠平衡，尤其是對于照明負荷供電、路燈負荷供電等供電設備的回路上，應該要考慮其平衡以及合理性，這樣可以很好的規避由于單相負荷太大所造成的線路損耗。本工程建筑物內照明配電箱內配電回路單路按L1、L2、L3順序依次分配三相負荷，并使各單相的容量總和接近相等。路燈配電箱內配電回路單路按三相負荷分配，路燈電纜為三相五線制，路燈按相序L1、L2、L3分別接線，達到三相負荷平衡。

2.2.2正確對電纜以及導線截面進行選擇

在進行電纜的選擇時，要根據導線及電纜的經濟電流截面進行。在進行導線以及電纜的選擇時，還要考慮工作電流以及短路電流，根據電纜的投資以及使用壽命進行合理經濟的選擇。線路阻抗以及電流是配電線路出現電能損耗的重要原因，根據公式 P損耗= I2R 可知，線路損耗與線路的阻抗成正比、與電流的平方成正比，再由公式 R = ρL/S截面可知，線路的阻抗與導線的導電率和長度成正比，與導線的截面積成反比。所以，在進行配電線的選擇時，要盡量選擇具有高導電率的導體，同時還要適當增大導線以及電纜的截面，這樣方可降低線路的電能損耗。本工程所有電力電纜及控制電纜均選用銅芯電纜，選用原則：電纜載流量>=斷路器額定電流值>=設備額定運行電流值。同時考慮線路電壓降，保證壓降控制在5%以內。

2.2.3縮短線路的長度

線路應該盡可能的走直線，將導線以及電纜的長度降低。進行電路設計時 ，應當合理設置電纜走向，將污水處理廠的變配電房安放在鼓風機房附近，而將回流污泥泵房等負荷集中、距離較遠的負荷點處設置分配電房，以實現對電能的二次分配。這樣就可以有效的降低電能損耗，同時還可以很好的提高用電的可靠性以及安全性。

2.3 電氣設備的節能措施

2.3.1選擇和使用節能型變壓器

型號不同的變壓器，因為其材料以及工藝原理等不同，在進行電能傳遞時的效率就不同。在進行變壓器的使用和選擇時，應該盡可能的使用節能型變壓器。根據不同變壓器節能和價格差的回收年限計算，絕大部分低損耗節能型變壓器資金( 比普通變壓器投資高出部分) 的回收年限為2~5 年，因此應優先選用高效、低損耗、節能型變壓器。本工程選用SCB10真空澆鑄干式變壓器，該產品具有過載性能強、絕緣性能好等特點。同時總損耗比同容量油浸變壓器少20%~30%，具有節約能源的特點。

2.3.2選擇和使用高效能電動機

在配合工藝專業進行電動機的選擇和使用時，應該盡可能的采用高效能的電動機。由于污水處理廠對于電動機的能耗具有特別的要求，因此在進行電動機的選擇時一定要注重節能型和高效性兩方面因素。對于污水廠來說，節能型高效電動機尤為重要，尤其是一些大容量潛水設備，在設備選擇時一定要剔除不合格產品，電機達不到節能要求的必須禁用。在本項目上要求電動機效率必須大于90%，盡量減小電機功率，減少電動機的自身損耗和電能消耗。

2.4 控制系統的節能措施

2.4.1正確的對變頻調速節能設備進行選擇

在污水處理廠中，風機、水泵等設備的負荷數量及容量均比較高，在進行設備的選擇時，通常是按照污水處理廠的最大需量來進行選擇。但實際上，這些設備正常運轉時的負載比設計的時候要小很多，勢必造成能源的利用率偏低，造成能源的浪費。因此，一定要選擇合理的變頻調速機。污水處理廠的電機一直處在高速運轉中，電機的磨損較為厲害，相應的電機的維護成本就較高。根據流體學相似定律可以知道，水的流量同轉速是正比關系，因為功率同轉速的三次方是成比例的，同時，因水泵是采用調速控制的，當流量減少的時候，轉速所需要的功率就近似的按照流量的三次方進行下降。通過使用較為新型的節能設備，通過計算機進行控制，對設備的負荷狀態進行實時的跟蹤，并在此過程中對風機的風量以及水泵的流量進行調節，不僅能夠節約電耗，控制效果還比較明顯。本工程變頻器選用針對水泵和風機的西門子MM430系列，該產品采用最新 IGBT 技術、具有數字微處理器控制、線性v/f特性及平方v/f特性等特點，完全滿足使用要求。

2.4.2加強對控制系統的選擇力度

由于污水處理廠的設備較多，同時污水處理的工藝比較復雜，所以選擇設置智能化的精確控制系統。本工程采用先進的中型PLC控制系統，根據廠區構筑物及設備分布，設置3套PLC分站，分別對分站控制范圍內儀表及設備進行信號采集及智能化控制。同時在中控室設置一套SCADA系統，作為人機界面，工人能直觀的了解污水廠設備及工藝運行情況。該系統可以對相關的參數進行調節，結合上位機內設置的專家系統，保證污水處理廠的供電設備的開停以及運行的時間更加的合理，同時還能夠最大限度的實現節能。如本工程進水泵池一期設四臺潛水泵三用一備，一臺水泵帶有變頻調節裝置，泵池設液位計一臺。泵的運行采用水位控制,即將泵池的液位控制在給定值要求范圍內。PLC根據泵池水位通過變頻自動進行調節控制水泵運轉臺數，根據每臺水泵的運行時間，自動輪轉同級別水泵使運行時間相等。盡量保持泵池高水位運行，這樣可降低泵的工作揚程，在保證抽升量的前提下，降低電耗，實現節能。水泵的開停次數不可過于頻繁，保證每臺水泵的投運次數及運行時間基本均等，降低設備損耗。

2.5照明系統的節能措施

2.5.1 最大限度的使用高效的光源

由于污水處理廠的大型車間及大型池體比較多，應當盡可能的采用金屬鹵化物燈或大功率細管徑熒光燈等高效節能型光源。對于污水處理廠的辦公室、值班室、控制室這些場所使用三基色細管徑熒光燈、緊湊型熒光燈或小功率金屬鹵化物燈等，不采用白熾燈。在滿足照度的前提下，盡可能采用高光通量產品，降低單位面積功率值，這樣有利于電氣的節能降耗。

2.5.2對節能型光源的用電附件進行正確的選擇

氣體放電燈鎮流器質量參差不齊，應淘汰普通電感型鎮流器，使用低損耗的鎮流器，如電子鎮流器及低損耗電感鎮流器等。電子鎮流器的PFC電路提高了線路的功率因數，減少線路電流，再者電子鎮流器沒有電感鎮流器的渦流損耗，可減小線路損失，提高供電質量。選用的氣體放電燈應在燈具內設就地補償電容，可提高功率因數，降低額定電流，從而降低線路損耗。

2.5.3對燈具的控制方式進行調整

污水處理廠的辦公室、值班室內的燈具一般采用一燈一控的方式，對于污水處理廠的大型車間一般采用多區域的控制，不僅實現了電氣節能，同時還能夠很好的滿足照明的需要。對于污水處理廠的公共通道可以采用聲控開關，對于污水處理廠的道路照明選擇光控和根據季節設置時間控制相結合的方式，避免一些人工誤操作，盡量減少道路燈具開啟時間，有利于電氣節能。

3結束語

本文通過理論結合實際案例，對污水處理廠進行全面能耗分析，采取有效的電氣節能措施，降低生產過程中的電能消耗，節約能源，滿足國家對污水廠提出的節能建設要求，并使污水處理廠整體經濟效益有所提高。

參考文獻：

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篇(5)

關鍵詞：建筑電氣 供配電線路設計 節能設計 線路損耗 接地設計

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

中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：

電能作為當今社會最主要的能源之一，隨著工業用電和生活用電的迅猛增加，供不應求的局面日益顯現，供需矛盾越來越突出。節能問題一直是我國發展國民經濟的一項長遠戰略方針，節約電能是每一位電氣設計人員必須認真考慮的問題。事實上，隨著社會的發展、人民生活水平的提高，整個社會的用電需求量直線上升，建筑電氣能耗在建筑能耗中占有相當大的比例。所以，建筑電氣的節能設計就顯得尤為重要，如何降低損耗、高效利用，如何將節能技術合理應用到工程項目當中，也就成為建筑電氣設計的焦點。

電氣節能的途徑很多，主要從供配電系統、用電設備及智能控制等方面節能。

一、建筑電氣設計節能的基本原則

(1)應滿足建筑物的功能；

(2)節能應按國情考慮實際經濟效益，不能因為節能而過高地增加運行費用：

(3)節能的著眼點，應是節省無為損耗能量。

（4）節能無謂消耗的能量。節能的著眼點應是節省無謂消耗的能量。

如變壓器的功率損耗、電能傳輸線路上的有功損耗．都是無用的能量損耗：又如量大面廣的照明容量．宜采用先進的調光技術、控制

技術使其能耗降低。

二、線路上的電能損耗分析及措施

2.1線路損耗分析

由于線路上存在電阻，有電流流過時，就會產生

有功功率損耗。

其公式為：P=3I2pR

試中Ip----相電流

R----線路電阻

若芯線溫度是70°C的銅芯線每公里電阻R’=0.44 ，則R=0．1×0．44=0．044 。故在該線路上的有功損耗為：

p=3×151．522×0．044≈3030．50 W≈3 kW

從上面的計算可以看出，線路上的功率損耗相當于每2 m的線路上安裝了一個60 w的燈泡(3000÷(100÷2)=60)。

在一個大的工程中，如一個高檔住宅小區、新建的工廠廠區等，線路縱橫交錯，線路總長度動轍數萬米，線路上的總有功功率損耗是不容忽視的，減少線路上的能耗必須引起足夠的重視。

2.2減少線路損耗措施

線路上的電流是不能改變的，要減少線路損耗，只有減少線路

電阻R：

R=p×L/S

式中．P為電導率；L為導線長度；S為導線截面積。因此減少線路的損耗應從以下幾方面人手：

(1) 選用電導率P較小的材質做導線。銅芯最佳，但又要貫徹節約用銅的原則。

(2)配電室或配電箱應位于負荷中心，減少配電導線長度L，以減少來回線路上的電能損失。

（3）增大線纜截面S。①對于比較長的線路，在滿足載流量、動熱穩定、保護配合和電壓損失等條件下，可根據情況再加大一級線纜截面。假定加大線纜截面所增加的費用為M，由于節約能耗而減少的年運行費用為m，則M／m為回收年限，若回收年限為幾個月或一、二年，則應加大一級導線截面。一般來說，當線纜截面小于70 mm2，線路長度超過100 m時，增加一級線纜截面可達到經濟合理的節能效果。②合理調劑季節性負荷、充分利用供電線路。

（4）合理選擇線路路徑以減小導線長度. 變配電室及配電箱應盡量靠近負荷中心，以縮短線路供電距離，減少線路損失。低壓線路的供電半徑一般不超過200 m，當建筑物每層面積不少于10000 m2時，至少要設2個變配電所，以減少干線的長度。

三、接地系統

在任何的建筑電氣設計中，接地系統都相當關鍵。因其不僅關系到供電系統的可靠性，也關系到用電的安全性。

建筑電器中應選用工作接地。為保證電力系統和設備達到正常工作要求而進行的接地叫工作接地。主要是指變壓器中性點直接或經消弧線圈接地及中性線(N線)接地，實驗樓設有專用變壓器或低壓電網進戶處應設置此類接地。應注意的是N線必須采用銅芯絕緣線并有足夠的截面積，接地電阻R小于等于4歐姆。并保持恒定．配電中的等電位接線端不能外露，一般設在電氣柜內，且不能與其它接地系統，如直流接地、屏蔽接地、防靜電接地等混接。

四、合理設計供配電系統及線路

4.1合理計算負載，保證三相負載平衡

由于三相負載的不平衡，往往會造成中性線電位偏移，使單相電壓出現較大的偏差，使電器不能正常的工作，這個問題是電氣設計過程中必須考慮的重要環節。

4.2采用分路供電及控制，區分負載性質

建筑內負載電器比較多，且各種負載對電源及接地要求各不相同，設計時應著重考慮分路供電。照明線路中的熒光燈等非線性負荷，產生的諧波會影響電氣設備的正常工作，因此，計算機房的供電，應設計獨立的供電系統，并且在回路中加設交流不間斷電源，以防意外停電對設備造成嚴重的影響。建筑樓內應設置專門的配電室，實現對上述電路的集中控制，配電室位置應設置在靠近用電量大的區域，以減少線路的電能損耗。

4.3 保護元件的選用

由于樓內各室負荷大小不一，儀器設備承載能力不同，所需的保護要求業不一樣，為了起可靠的保護，需要采用上下級的電氣保護系統．即在配電窒、各摟層、各室均裝設保護元件。如果在各樓層、配電室及有大功率用電器的實驗室，因負載大，電流大，當發生大電流短路時，空氣開關分斷能力往往不夠，必須采用熔斷器才能可靠分斷。而一般情況下只需在各室裝設帶漏電保護的空氣開關即可，發生脫扣時，一般人員即可恢復。

4.4 布線合理，避免相互干擾

建筑樓內有多種布線系統，包括有供電線路布線系統、火災報警及消防聯動系統、保安監控系統、辦公自動化系統、通信自動化系統、閉路電視系統等。在這里面有些是強電系統，有些是弱電系統，而弱電線路容易受強電線路的電磁干擾，造成信號模糊、噪聲大，甚至不能正確使用。

在供配電系統的設計中，積極采取上述各項技術措施，就可有效減少線路上的電能損耗，達到線路節能的目的。

結束語

建筑電氣的節能潛力很大，理性設計的思維方式和科學程序的

把握，工程設計中應精心考慮，采用各種措施節約電能，來提高綠色建筑環境效益，同時應滿足科學性、經濟性的要求。并且要求關注建筑的全壽命周期，從建筑全壽命周期的思路出發來進行設計。我們需要認真予以考慮，并切實進行實施的，爭取使我國建筑能耗下降。由于我國屬于典型的冬冷夏熱氣候，采暖、空調能耗都很高，這些決定了我國建筑能耗基數大。因此，在建筑節能技術上的微小改進，節約的能源總量都是十分可觀的。尤其與發達國家相比，在技術上我國處于相對落后狀態，這更決定了我國的建筑節能工作潛力很大。只要我

們能夠科學規劃，努力研究，認真實施，我國的建筑節能工作就一定能取得很大的成績，以達到節能和緩解我國能源緊張的局面。

參考文獻

【1】劉昌明．建筑供配電系統安裝[M]．北京：機械工業出版社，

2007．

【2】吳九龍 建筑配電線路電氣設計節能措施―城市建設2010