緒論:寫作既是個(gè)人情感的抒發(fā),也是對(duì)學(xué)術(shù)真理的探索,歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇電氣節(jié)能技術(shù)論文范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。
在最近幾年,我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提高,科學(xué)技術(shù)也有了很好的發(fā)展,所以變壓器的種類和性能也有了很大的發(fā)展,很多新型的變壓器也出現(xiàn)在了工業(yè)電氣生產(chǎn)中,當(dāng)前的新型變壓器和傳統(tǒng)變壓器相比優(yōu)勢(shì)非常明顯,最大的一個(gè)優(yōu)勢(shì)就體現(xiàn)在了節(jié)能方面。這不但環(huán)節(jié)了我國(guó)的能源緊張的現(xiàn)象,同時(shí)也會(huì)在一定程度上減少工業(yè)電氣生產(chǎn)過程中所需要的成本,同時(shí)和傳統(tǒng)的變壓器相比,生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率都得到了有效的提升。鑒于新型的變壓器有著明顯的優(yōu)勢(shì),所以在當(dāng)今的工業(yè)電氣生產(chǎn)中也越來越受到人們的重視。
1.2變壓器的容量要合適
在選擇變壓器的過程中一定要重點(diǎn)關(guān)注變壓器的額定容量,通常來說,這個(gè)額定容量必須要能夠承受生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的最大負(fù)荷,但是由于變壓器也需要一定的調(diào)整,所以在生產(chǎn)的過程中我們也不能讓變壓器始終處于運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài),為了能夠有效的延長(zhǎng)變壓器的使用壽命,在運(yùn)行的過程中,一定要將其承受的負(fù)荷控制在額定負(fù)荷的60%左右,為了能夠有效的達(dá)到節(jié)能的目的,最好就是要對(duì)其最佳負(fù)荷率進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,一般將其負(fù)荷率控制在75%到85%之間。
1.3加大變壓器的功率因數(shù)
生產(chǎn)的過程中我們都希望用最小的能源發(fā)揮最大的作用這也就是我們所說的節(jié)能,在節(jié)能方式上,對(duì)變壓器的功率因數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整也成為了非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié),在變壓器運(yùn)行的過程中,采取相應(yīng)的措施增大變壓器的功率因數(shù)能夠有效的減少資源和能源的消耗,這樣也就為生產(chǎn)創(chuàng)造了更好的條件,同時(shí)也能夠更好的達(dá)到節(jié)能的目的,提高功率因數(shù)可以采取以下措施,首先就是人工措施,其次就是要提高電氣設(shè)備的使用效率,人工補(bǔ)償時(shí)通常情況下都會(huì)采用經(jīng)典電容的方式,一般來說,補(bǔ)償方式有兩種,一種是分散補(bǔ)償,一種是集中補(bǔ)償。
2、有關(guān)工廠照明的節(jié)能技術(shù)
廠房在工業(yè)電氣生產(chǎn)中是必不可少的一部分,大部分的工藝產(chǎn)品都是從廠房中生產(chǎn)出來,所以大多數(shù)的廠房都是24小時(shí)生產(chǎn),白天的時(shí)候還沒有什么影響,晚上為了能夠正常工作就必須有一套完善的照明系統(tǒng),廠房的建筑結(jié)構(gòu)大體上都比較高大,因此照明結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)就包括:照明的空間比較大,懸掛的地方比較高,工藝產(chǎn)品在識(shí)別的時(shí)候具有一定的特殊性,因此對(duì)照明的要求也就高一些,其中包括對(duì)高效以及顯色指數(shù)的要求;照明分布的要求,為了滿足我們節(jié)能的大條件,我們?cè)谶x擇燈具的時(shí)候一定要選擇高效節(jié)能型。
2.1對(duì)燈具開關(guān)裝置進(jìn)行改進(jìn)
為了在照明過程中節(jié)省能源最有效的方法就是改進(jìn)燈具的開關(guān)裝置,我們選擇燈具開關(guān)裝置的時(shí)候要根據(jù)照明地點(diǎn)來進(jìn)行:在一些公共的建筑場(chǎng)所中我們所選擇的開關(guān)多為程序控制開關(guān),比如說:聲線控制、鑰匙控制以及管線開關(guān)等;在一些比較小型的臥室以及客房中多選擇可以進(jìn)行調(diào)光的開關(guān)。
2.2科學(xué)選擇節(jié)能光源
在選擇節(jié)能光源的過程中一定要首先考慮國(guó)家的相關(guān)法律和規(guī)定,根據(jù)其使用的用途選擇適當(dāng)?shù)墓?jié)能光源,在選擇光源的過程中一定要采取相應(yīng)的措施使得其使用效率達(dá)到最佳水平,在一般情況下,為了使其能夠體現(xiàn)出更好的節(jié)能型,在生產(chǎn)中選擇混合型節(jié)能光源。
1電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則
電氣節(jié)能設(shè)計(jì)既不能以犧牲建筑功能、損害使用需求為代價(jià),也不能盲目增加投資、為節(jié)能而節(jié)能。因此,電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則:
(1)適用性。就是基于滿足在建筑物內(nèi)創(chuàng)造良好人工環(huán)境提供必要的能源,為建筑設(shè)備運(yùn)行提供必需的動(dòng)力,按照用電設(shè)備對(duì)于負(fù)荷容量、電能質(zhì)量與供電可靠性等方面的要求,來優(yōu)化供配電設(shè)計(jì),促進(jìn)電能合理利用。
(2)實(shí)際性。要充分考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益,合理選用節(jié)能設(shè)備及材料,使節(jié)能增加的投資能在較短的時(shí)間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運(yùn)行費(fèi)用收回。
(3)節(jié)能性。應(yīng)考慮采取措施減少或消除與發(fā)揮建筑物功能無關(guān)的消耗,比如電氣設(shè)備自身的電能消耗,傳輸線路上的電能消耗等等。這應(yīng)該是節(jié)能的著眼點(diǎn)。
2電氣節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的合理利用
2.1照明部分的節(jié)能
因建筑照明量大而面廣,故照明節(jié)能的潛力很大。在滿足照度、色溫、顯色指數(shù)等相關(guān)技術(shù)參數(shù)要求的前提下,照明節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)從下列幾方面著手:
(1)采用符合要求的照度標(biāo)準(zhǔn)。各類建筑按照《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》要求選擇合理的照度標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)對(duì)要求照度較高的場(chǎng)所盡量采用混合照明方式,突出重點(diǎn)部分。
(2)使用高效光源。采用T5、T8直管熒光燈,小功率陶瓷金屬鹵化物燈等。
(3)選用合理的照明燈具。選用效率高,易清掃和換燈的照明燈具。
(4)充分利用太陽光。通過外窗利用天然光;適部位采用太陽能燈;利用太陽光采光技術(shù)。
(5)考慮照明環(huán)境。照明環(huán)境裝修多考慮淺色、光澤的表面,可增加光反射,無論天然光還是人工照明光,均可提高照度。2.2合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)及線路
根據(jù)負(fù)荷容量,供電距離及分布,用電設(shè)備特點(diǎn)等因素合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng),做到系統(tǒng)盡量簡(jiǎn)單可靠,操作方便。變配電所應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心,以縮短配電半徑減少線路損耗。合理選擇變壓器的容量和臺(tái)數(shù),以適應(yīng)由于季節(jié)性造成的負(fù)荷變化時(shí)能夠靈活投切變壓器,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行減少由于輕載運(yùn)行造成的不必要電能損耗。
配電系統(tǒng)節(jié)電有多種途徑,一種為采用高科技的瞬流抑制專用快速開關(guān)元件的組合,有效過濾電網(wǎng)電路中的瞬流浪涌,保護(hù)末端設(shè)備不受其影響或損壞;減少由此引起的用電設(shè)備能耗的增加,提高設(shè)備的運(yùn)行效率,降低運(yùn)行成本和設(shè)備維護(hù)費(fèi)用,延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命,具有節(jié)電和保護(hù)設(shè)備的雙重功效,另一種為分相智能無功補(bǔ)償。
2.3提高系統(tǒng)的功率因數(shù)
(1)正確設(shè)計(jì)和選用變流裝置,對(duì)直流設(shè)備的供電和勵(lì)磁,應(yīng)采用硅整流或晶閘管整流裝置,取代變流機(jī)組、汞弧整流器等直流電源設(shè)備。
(2)限制電動(dòng)機(jī)和電焊機(jī)的空載運(yùn)轉(zhuǎn)。設(shè)計(jì)中對(duì)空載率大于50%的電動(dòng)機(jī)和電焊機(jī),可安裝空載斷電裝置;對(duì)大、中型連續(xù)運(yùn)行的膠帶運(yùn)輸系統(tǒng),可采用空載自??刂蒲b置;對(duì)大型非連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的異步籠型風(fēng)機(jī)、泵類電動(dòng)機(jī),宜采用電動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)量、流量的自動(dòng)控制方式,以節(jié)省電能。
(3)條件允許時(shí),采用功率因數(shù)較高的等容量同步電動(dòng)機(jī)代替異步電動(dòng)機(jī),在經(jīng)濟(jì)合算的前提下,也可采用異步電機(jī)同步化運(yùn)行。
2.4建筑電氣新技術(shù)的應(yīng)用
為解決傳統(tǒng)節(jié)能技術(shù)能源浪費(fèi)大的問題,新一代建筑電氣技術(shù)正在試圖采用各種先進(jìn)的控制方式對(duì)傳統(tǒng)建筑電氣設(shè)備進(jìn)行有效的控制。
另外,通過中控電腦則可監(jiān)視和控制整個(gè)建筑的燈光、遮陽及空調(diào)設(shè)備,同時(shí)可以看到各區(qū)域、各房間的實(shí)際溫度,并可設(shè)定各房間可調(diào)節(jié)溫度的上下限;通過定時(shí)則可對(duì)定時(shí)上下班場(chǎng)所的燈光!空調(diào)、窗簾等進(jìn)行定時(shí)控制。所有這些措施都可以達(dá)到節(jié)能的目的,有效地降低建筑電氣的能耗。
民用建筑的節(jié)能潛力很大,建筑電氣設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮選擇高效率的節(jié)能設(shè)備,應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù),按照節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì),為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動(dòng)空間。
光伏建筑一體化技術(shù)指的是將太陽能光伏產(chǎn)品取代傳統(tǒng)的電力能源運(yùn)用在建筑物上,使得建筑的電力消耗能夠有效地降低。因此,光伏建筑一體化技術(shù)是當(dāng)今綠色建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中的首要條件,它能夠充分展現(xiàn)綠色建筑無污染的主要特點(diǎn)。光伏建筑一體化技術(shù)的基本便是太陽能電池組,它能夠把太陽的輻射轉(zhuǎn)變成為電力,并能夠根據(jù)建筑的實(shí)際需求,設(shè)計(jì)出并網(wǎng)或者是獨(dú)立的光伏發(fā)電系統(tǒng)。光伏發(fā)電系統(tǒng)包括了太陽能電池方陣、塊狀光伏電池、薄膜光伏電池等設(shè)備。
1.2綠色照明技術(shù)
綠色照明技術(shù)是建筑電氣節(jié)能當(dāng)中的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié),集中體現(xiàn)于對(duì)節(jié)能光源的使用方面上。比如,LED、無極燈和直管熒光燈等照明燈具。同傳統(tǒng)的建筑照明燈具相比,這些燈具最大的優(yōu)點(diǎn)便是能耗小,同普通的白熾燈相比,能耗可降低十分之九,甚至更多,但是它們的使用壽命卻是白熾燈好幾十倍。因此,在綠色建筑物中使用LED等節(jié)能燈具,是綠色建筑電氣節(jié)能的重要措施之一。但是只是用節(jié)能燈具并不能夠滿足綠色建筑的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),還應(yīng)當(dāng)配合使用照明控制系統(tǒng),這樣子才能夠達(dá)到較好的照明節(jié)能效果。
1.3建筑能耗監(jiān)控技術(shù)
建筑能耗監(jiān)控技術(shù)指的是綠色建筑物當(dāng)中的總控制系統(tǒng),它統(tǒng)一控制了建筑的光伏建筑一體化和綠色照明等技術(shù)。在建筑能耗監(jiān)控技術(shù)的整體優(yōu)化下,不但能夠統(tǒng)一管理綠色建筑當(dāng)中的所有電氣設(shè)備能耗,還能夠做到自動(dòng)控制以及對(duì)信息的處理,充分滿足了綠色建筑中所有設(shè)備的狀態(tài)調(diào)整、運(yùn)行參數(shù)、意外事故的監(jiān)控等。
2工程實(shí)例分析
2.1工程概況
某體育館的建筑面積大概有18000平方米,高度達(dá)23.7米,屬于二類高層建筑。體育館中設(shè)置了座位約4500個(gè),采用2臺(tái)1600KVA的變壓器,備用電源是1臺(tái)功率為400KW的發(fā)電機(jī)。該地區(qū)常年溫度較高,平均氣溫約為21.6℃。最低為1月份,月平均氣溫大概為13.3℃,最高為7月份,月平均氣溫大概為28.5℃。太陽輻射總量和日照時(shí)數(shù)都比較充足,各地的正午太陽高度都在42°37'以上,年總輻射量大概在4400~5000MJ/m2•年,這為運(yùn)用太陽能提供了有力的條件。除此之外,該地區(qū)雨量充足,雨季非常明顯,主要集中在4-9月份,年降水量在1612~1909mm之間,有利于水資源的利用。
2.2建筑節(jié)能目標(biāo)
由于其公共設(shè)施建設(shè)比例增加許多。而大型公共建筑能耗大概在150kWh/m2,相比較發(fā)達(dá)國(guó)家的建筑能耗高達(dá)2倍以上。因此,政府規(guī)定公共建筑節(jié)能50%作為目標(biāo)。但是改地區(qū)想要實(shí)現(xiàn)50%的公共建筑節(jié)能,存在一定的困難。所以,對(duì)該體育館的改造工程,應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)其功能作為首要目標(biāo),并盡可能地滿足公共建筑節(jié)能50%的要求。
2.3節(jié)能措施
根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀粭l件情況,非土建方面的節(jié)能技術(shù)可從非晶硅太陽能薄膜電池、照明系統(tǒng)改造以及建筑設(shè)備節(jié)能監(jiān)控集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)三個(gè)方面,進(jìn)行綠色建筑節(jié)能。
2.3.1非晶硅太陽能薄膜電池
可在該體育館的西立面和南立面的外墻上,采用非晶硅太陽能薄膜電池,從而實(shí)現(xiàn)該體育館的建筑一體化。這除了可以充分利用太陽能進(jìn)行發(fā)電,還能夠提高體育館外墻的遮陽功效,能夠有效地降低體育館內(nèi)的太陽輻射得熱,從而減少體育館內(nèi)的冷負(fù)荷。善于利用太陽能,所產(chǎn)生的電能能夠受益面積達(dá)到8500平方米左右。年節(jié)約用電費(fèi)可達(dá)19萬元左右,工程的改造款項(xiàng)預(yù)計(jì)可在15年左右全部回收。
2.3.2照明系統(tǒng)改造
該體育館的照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)滿足國(guó)際賽事的照明要求,也應(yīng)當(dāng)滿足我國(guó)現(xiàn)行的公共建筑照明系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。因此,為了滿足各方的相關(guān)要求和最大限度地節(jié)約用電目標(biāo),在對(duì)體育館照明系統(tǒng)的改造方面,應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)對(duì)光源的選擇、不知以及只能照明控制系統(tǒng)等方面進(jìn)行改造。該體育館原先是把大部分的燈具鋪設(shè)于外圈的馬道上,但是外圈馬道離球場(chǎng)中秋較遠(yuǎn),導(dǎo)致燈具的投射方向、水平線角度較小,無法發(fā)揮出最大功效。因此,將燈具移到內(nèi)圈馬道上,而且燈具的投射方向與水平線所成的角度應(yīng)當(dāng)大于45度。并可通過C-Bus軟件,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工作的具體情況進(jìn)行及時(shí)調(diào)節(jié)照明設(shè)備狀態(tài),并能夠預(yù)置多種的運(yùn)行模式。這便有利于照明系統(tǒng)節(jié)能、燈具壽命延長(zhǎng)、管理效率提高等優(yōu)點(diǎn)。和常規(guī)的照明控制方式對(duì)比,該體育館通過改造后,節(jié)能能夠達(dá)到30%以上,預(yù)計(jì)投資回收預(yù)期可在5年內(nèi)收回。
2.3.3建筑設(shè)備節(jié)能監(jiān)控集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)
建筑設(shè)備節(jié)能監(jiān)控繼承系統(tǒng)技術(shù)是把各種功能的智能化設(shè)備和系統(tǒng)的相關(guān)信息,依據(jù)通信的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)匯集到統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上,從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)控信息的共享和集中優(yōu)化管理的技術(shù),其中包括了網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)的建設(shè)以及不同應(yīng)用軟件功能的實(shí)施。由于該體育館的機(jī)電設(shè)備較多,而且分布的地點(diǎn)過于廣泛,因此要求科技含量高,監(jiān)控復(fù)雜化。所以應(yīng)當(dāng)運(yùn)用分層分散監(jiān)控、中央集中管理的計(jì)算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。除了能夠?yàn)閺V大觀眾提供高效、舒適、節(jié)能綠色的賽事外,還能夠有效地降低建筑物的消耗水平和物業(yè)管理費(fèi)用。
2電氣工程及其自動(dòng)化中存在的問題
2.1能耗大。雖然電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)為人類的發(fā)展進(jìn)步做出了巨大貢獻(xiàn),但是我們不能因此就看不到其本身存在的弊端,其中,擺在當(dāng)前最為棘手的問題就是對(duì)于能源的消耗過大。在電氣工程自動(dòng)的發(fā)展系統(tǒng)本身帶有復(fù)雜性,被應(yīng)用的范圍逐步擴(kuò)大,對(duì)于能源的需求量也與日俱增。電氣自動(dòng)化是以消耗電能為主,作為當(dāng)下最為先進(jìn)的技術(shù)之一,對(duì)其本身最為基礎(chǔ)的要求就是要做到在運(yùn)作過程中保證誤差小,并且準(zhǔn)確有效,所以,就需要大批量的電氣設(shè)備共同運(yùn)作,如此,對(duì)于電能的消耗可謂是不計(jì)其數(shù),與我們國(guó)家提出的走綠色節(jié)能的可持續(xù)發(fā)展道路存在差距。2.2質(zhì)量水平較低。就現(xiàn)階段的發(fā)展而言,電氣工程自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)得到的飛速的提升,但縱觀整體發(fā)展情況而言,其質(zhì)量水平還處在發(fā)展低端。尤其是最近幾年,人們對(duì)于生活追求的品質(zhì)不斷攀升,相應(yīng)地也加大了對(duì)電氣自動(dòng)化水平的要求,但是我國(guó)對(duì)這一領(lǐng)域研究的時(shí)間還不是很長(zhǎng),對(duì)于相應(yīng)的管理流程和先進(jìn)的發(fā)展模式還不能很好的予以把控,特別是在自動(dòng)化工廠的生產(chǎn)環(huán)節(jié),相關(guān)人員只關(guān)心結(jié)果而忽略過程中的質(zhì)量問題。但是,眾所周知的是,如果電氣的生產(chǎn)質(zhì)量得不到有效的保證,就會(huì)發(fā)生一系列的用電事故,嚴(yán)重的會(huì)造成爆炸、火災(zāi)等重大安全事故出現(xiàn),需要引起人們的深思。2.3集成化程度低?!☆櫭剂x,集成化的主要運(yùn)作原理就是把所有需要的東西做還集合工作,上文已經(jīng)提到過,雖然電氣工程自動(dòng)化近年來的發(fā)展勢(shì)頭迅猛,但由于起步過晚, 雖然在努力的向集成化方面靠攏,確切的來說,現(xiàn)在還處于自動(dòng)化階段,技術(shù)水平發(fā)展有限,集成化技術(shù)還不成熟,各個(gè)體系和功能之間還無法做到有效的集成連接。所以,還達(dá)不到及時(shí)實(shí)現(xiàn)資源的有效共享,在一定程度上影響了電氣自動(dòng)化功能的發(fā)揮,使電氣自動(dòng)化工程技術(shù)滯后。
3對(duì)電氣自動(dòng)化工程中節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)
3.1減少線路傳輸產(chǎn)生的耗損。由于無法對(duì)線路上的電流做出改變,所以也只能通過減少電阻來有效降低電能在傳輸中產(chǎn)生的耗損。所以,可以從這幾方面做起,減少導(dǎo)線電阻:(1)使用功率較小導(dǎo)線;(2)使用相對(duì)較短的導(dǎo)線。這樣做可以避免在布線過程中少走彎路,減少人員的工作量,有效減少電能耗損,同時(shí)在安裝變壓器時(shí)候與負(fù)荷中心保持較短的距離,也是減少供電的距離;(3)使用截面積大較大的導(dǎo)線,如果條件允許,可以選用較大截面積的導(dǎo)線,有效減少電阻產(chǎn)生的耗損。3.2無功補(bǔ)償。電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中,配電設(shè)備中的無功功率占有較大的容量,所以存在較為嚴(yán)重的電能耗損的情況,不僅影響到電壓,還對(duì)整個(gè)電能的質(zhì)量造成不良的影響。對(duì)使用者來說,無功功率主要表現(xiàn)在功率低,尤其是當(dāng)功率過低的時(shí)候,用戶需要向相關(guān)部門繳納一定的罰款,因此如果說能夠使用合適的無功補(bǔ)償設(shè)備,就可以保證功率的平衡,有效提高供電質(zhì)量。工作人員在操作中要盡量減少對(duì)電能不必要的耗損,從而確保電氣工程的安全運(yùn)行。如果導(dǎo)線受到電阻的影響,那么由電機(jī)產(chǎn)生的電能就不能被變壓器更好的吸收,同時(shí)沒被吸收的那些電能在電流傳輸?shù)倪^程中會(huì)被釋放出來。同時(shí)由于無功功率產(chǎn)生了一定的作用,因此可以讓電容器和無功功率進(jìn)行抵消。利用電氣相關(guān)設(shè)備在進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)候,有幾處要格外注意:(1)利用電容器在進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)臅r(shí)候,一定要根據(jù)電壓容量,電壓負(fù)荷,自然功率,目標(biāo)功率等參數(shù)來確定電容器的容量,同時(shí)如果在無功補(bǔ)償?shù)沫h(huán)節(jié)中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了諧波,需要通過串聯(lián)定量電抗器來消除諧波;(2)以參數(shù)的物理量來確定無功的電流,功率的參數(shù),從而有效避免投切振蕩現(xiàn)象。
4結(jié)束語
綜上所述,電氣自動(dòng)化對(duì)于節(jié)能設(shè)計(jì)的要求是為了響應(yīng)綠色生產(chǎn)的理念,也是為了響應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的需求,同時(shí)也是時(shí)展的必然趨勢(shì)。雖然我國(guó)現(xiàn)階段在電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)中取得了顯著的進(jìn)步,但是隨著社會(huì)的發(fā)展,電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)仍然需要進(jìn)行不斷完善和發(fā)展,不斷優(yōu)化配電設(shè)計(jì),在科學(xué)利用電力資源的同時(shí),還需要不斷提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率,并最終達(dá)到節(jié)能的目的。
作者:吳尚坤 單位:山東鋼鐵集團(tuán)日照有限公司
參考文獻(xiàn)
1.1適用性:節(jié)能技術(shù)與建筑電氣工程的實(shí)際情況,進(jìn)行電力的供應(yīng)與配置,以實(shí)現(xiàn)其電力的科學(xué)供應(yīng),合理優(yōu)化。
1.2實(shí)際性:在建筑電氣工程施工的過程中,施工人員在材料的選擇以及設(shè)備的運(yùn)用方面,要根據(jù)工程的實(shí)際需要進(jìn)行,是回收成本的過程更加科學(xué),合理。
1.3節(jié)能性:建筑電氣工程在其施工的過程中,相關(guān)的技術(shù)人員會(huì)根據(jù)工程實(shí)際情況,采用相應(yīng)的節(jié)能措施,使建筑能源的消耗得到有效的控制和減少。
2.建筑電氣節(jié)能的特點(diǎn)建筑工程的電氣節(jié)能特點(diǎn)為:
2.1同時(shí)性:電氣節(jié)能的同時(shí)性是指同時(shí)進(jìn)行電力生產(chǎn)的輸送、分配和轉(zhuǎn)換工作,但是不能實(shí)現(xiàn)大量?jī)?chǔ)存。
2.2集中性:統(tǒng)一電氣資源的調(diào)度和檢修,建筑工程中電力系統(tǒng)的配置系統(tǒng)是最終用戶端,通過有效的措施提高建筑工程的電氣節(jié)能水平,落實(shí)電氣節(jié)能的政策和方針,保證電氣節(jié)能技術(shù)的實(shí)用性、合理性和先進(jìn)性。
3.建筑電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用
3.1對(duì)建筑用電進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)建筑電氣工程施工之初,相關(guān)設(shè)計(jì)人員就要對(duì)工程進(jìn)行全面的了解和分析,經(jīng)過一系列的研究之后,確定設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行分項(xiàng)施工,對(duì)于電氣工程的用電量以及電力負(fù)荷方面的計(jì)算要嚴(yán)格精確,只有這樣才能確保節(jié)能減排的節(jié)能措施得以順利進(jìn)行,為了能夠確保設(shè)計(jì)方案的準(zhǔn)確性,相關(guān)的工作人員一定要親自進(jìn)入施工第一線,在于工人們進(jìn)行交流的過程中,收集資料和數(shù)據(jù),從中得到工程的總體情況以及電量負(fù)荷特點(diǎn),結(jié)合工程結(jié)構(gòu)以及各縣功能的情況進(jìn)行全面分析,綜合考慮,進(jìn)而制定出最為科學(xué),合理的設(shè)計(jì)方案。在建筑電力工程的建設(shè)過程中應(yīng)用各種新型的節(jié)能技術(shù),不斷能夠降低成本的投入,提高經(jīng)濟(jì)效益,還能夠最大限度的節(jié)約資源,減少環(huán)境污染,是一舉多得重要的舉措。由于建設(shè)施工畢竟的環(huán)境復(fù)雜,工序繁多,因此,監(jiān)管部門的工作人員一定做好其本職工作,及時(shí)的對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)督和管理,確保設(shè)計(jì)的方案能夠得到落實(shí)和執(zhí)行。另外,電力工程中,還涉及到變壓器的問題,我們?cè)谶x擇變壓器的時(shí)候,一定要與工程的電力負(fù)荷變化相一致,這樣能夠減少很多無用的電能消耗,進(jìn)而提高了電能的利用率。
3.2強(qiáng)化管理建筑電氣系統(tǒng)的運(yùn)行電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中,對(duì)于電能的消耗很大,因此工作人員在電氣設(shè)備的管理方面要下足功夫。電力設(shè)備控制系統(tǒng)的有效管理能夠保障電氣設(shè)備工作的穩(wěn)定性和連續(xù)性,進(jìn)而提高了電能使用率。
(二)減少電能的傳輸損耗設(shè)計(jì)。由于我國(guó)區(qū)域的特征,各個(gè)地區(qū)各不相同,大小不一。電能通過遍布各地的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行輸送的過程中,電阻在導(dǎo)線上會(huì)帶來一定的損失,這損失量每年都是很大的,讓電能在輸送的過程中就白白的浪費(fèi),從而使電能的利用率大大的降低了。如何解決上述的問題,那就在電能的利用率放在首位,降低輸送中的消耗率,這就要從減小導(dǎo)線的電阻這下功夫。下面介紹方法來解決上述問題,方法一是根據(jù)對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)線路進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)與布局,本著一些能夠把握的原則,對(duì)線路進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)劃,盡可能的做到簡(jiǎn)單的直線分布,這樣就能在一定程度上緩解損耗的浪費(fèi);方法二是要在變壓器這個(gè)器件上做足功夫,讓它盡可能靠近負(fù)荷中心,這樣就能在一定程度上緩解損耗的浪費(fèi)。也在一定程度上解決了損耗的問題;
二、電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)功能分析
通過上述的分析,我們發(fā)現(xiàn)電氣自動(dòng)化的技能設(shè)計(jì)尤為重要。我們希望采取一定的措施進(jìn)行保駕護(hù)航,新技術(shù)和新思路是必不可缺少的,只有這樣才能保證設(shè)備的安全運(yùn)行,運(yùn)行的成本在一定程度上也得到了有效控制。在實(shí)際的應(yīng)用過程中,我們要考慮到設(shè)計(jì)與施工過程中的各個(gè)環(huán)節(jié),從以下幾個(gè)方面出發(fā),進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化。
(一)無功補(bǔ)償。在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中,無功功率是相關(guān)行業(yè)面臨的一個(gè)嚴(yán)重的問題,也是現(xiàn)實(shí)面臨的一個(gè)問題,這個(gè)問題的出現(xiàn)在一定程度上影響了作業(yè)的效率,它占有供配電設(shè)備的容量,容量要根據(jù)實(shí)際情況來確定,其數(shù)量也不是小的,而是非常的龐大的,這種現(xiàn)象的出現(xiàn)必然會(huì)帶來一系列的影響,這種占有必然會(huì)增大了線路的損耗,損耗也帶來一系列的問題,電網(wǎng)的電壓的呈現(xiàn)出來下降的趨勢(shì),電壓一出現(xiàn)下降的趨勢(shì),必然會(huì)在一定程度上大幅度影響到電能的質(zhì)量,電能的質(zhì)量受到影響后,電網(wǎng)的正常運(yùn)行是很難保證的。因此,為了實(shí)現(xiàn)無功就地平衡,減少各個(gè)環(huán)節(jié)的損耗,我們可以根據(jù)實(shí)際情況,采取系列的措施,對(duì)無功補(bǔ)償設(shè)備根據(jù)實(shí)際情況有針對(duì)性的選擇,這樣就會(huì)出現(xiàn)一定的成效,能夠有效提高社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的雙重效益。具體按照下列的情況進(jìn)行相應(yīng)的操作,在使用電容器補(bǔ)償時(shí),也要考慮相應(yīng)的具體參數(shù),不能泛泛的去考慮參數(shù),并且通過調(diào)整這些參數(shù)來進(jìn)行相應(yīng)的確定;也可以有另外的一種選擇,就是選擇無功功率作為投切參數(shù)物理量,這樣它會(huì)帶來很多的好處,不僅可以有效防止投切振蕩,而且還可以使無功倒送等情況的發(fā)生。此外,還要考慮無功補(bǔ)償裝置,要選擇好安裝的方式是非常關(guān)鍵的,最好就地安裝,在就地安裝的基礎(chǔ)上實(shí)行就地補(bǔ)償,這樣會(huì)帶來一系列的良好的連鎖反應(yīng),它既減少了無功傳輸,又減少了損耗,從而實(shí)現(xiàn)了節(jié)能效能的目的。
(二)選擇電壓等級(jí)。電壓等級(jí)是一個(gè)關(guān)鍵的指標(biāo),所以在日常的操作當(dāng)中,我們一定要把握好這個(gè)指標(biāo),它是否合理配置關(guān)系到了系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),它也起到了較好的節(jié)能效果,所以,在實(shí)際的操作中,我們要選擇高壓和低壓配電是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié),當(dāng)然處理好高壓和低壓配電的電壓等級(jí)的關(guān)系就顯得更是重要了,另一方面,如何確定供電電壓,這也是該領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注的一個(gè)問題,我們不能孤立的看待這個(gè)問題,要站在全局的角度來看待,它不是考慮單一的因素,我們要根據(jù)處于的實(shí)際環(huán)境重要的考慮,這里講的考慮是指要考慮全面的因素,要把設(shè)施的整體情況一并考慮進(jìn)去,根據(jù)設(shè)施的自身特點(diǎn),進(jìn)行相應(yīng)的配套匹配。
(三)照明節(jié)能。在電氣自動(dòng)化的使用過程中,節(jié)能設(shè)計(jì)一直貫穿始終,照明就是一種很好的方式,我們?cè)趯?shí)際運(yùn)用中是可實(shí)現(xiàn)的,在具體的操作過程中,照明節(jié)能可通過以下兩種方式來實(shí)現(xiàn),一種方法是把高效光源作為利用對(duì)象,來改造傳統(tǒng)的白熾燈,雖然它有簡(jiǎn)單便宜的優(yōu)勢(shì),但是它的發(fā)光的效率低下是難以改變的;另一種方式就是把自然光充分的利用起來,這就需要對(duì)構(gòu)筑物進(jìn)行相應(yīng)的改造,把門窗進(jìn)行擴(kuò)大,或者是對(duì)建筑物朝向進(jìn)行改造。以上兩種方法都能實(shí)現(xiàn)電器自動(dòng)化。
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
中圖分類號(hào):F407.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)
我國(guó)是建筑能源的消耗大國(guó),能源資源相對(duì)緊缺,這一成為制約我國(guó)建筑電氣發(fā)展的關(guān)鍵因素,因此說加強(qiáng)建筑電氣節(jié)能顯得尤為重要。尤其是十一五以來,建筑電氣節(jié)能已經(jīng)成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展戰(zhàn)略。首先來簡(jiǎn)單的論述一下建筑工程中建筑電氣節(jié)能的現(xiàn)狀分析。
一、建筑電氣節(jié)能的現(xiàn)狀
1.1建筑電氣節(jié)能技術(shù)有待提高
要實(shí)現(xiàn)建筑電氣節(jié)能目標(biāo),最首要的任務(wù)是要保證節(jié)能技術(shù)的研發(fā)。我國(guó)的建筑業(yè)興起時(shí)間不長(zhǎng),建筑節(jié)能理念更是剛剛興起,因此說從技術(shù)方面做得還不夠完善,從目前的調(diào)查情況中發(fā)現(xiàn),我國(guó)的建筑電氣節(jié)能技術(shù)對(duì)外具有依賴性,對(duì)內(nèi)具有欠缺性,這就造成了我國(guó)的建筑電氣目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的困難。節(jié)能技術(shù)的瓶頸成為制約我國(guó)建筑電氣持續(xù)長(zhǎng)久發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵因素,需要格外關(guān)注。
1.2缺乏必要的建筑電氣節(jié)能管理
除了技術(shù)的支持外,還需要有管理作為輔助支撐。但是從目前的情況來看,我國(guó)的建筑電氣節(jié)能管理方面還比較欠缺,沒有形成健全的管理機(jī)制和管理理念,相關(guān)的法規(guī)也不完善,這就使得電氣節(jié)能管理處于無保護(hù)的境界,既無條例的制約,有無法律的強(qiáng)制保護(hù),這樣不利于節(jié)能的實(shí)現(xiàn),需要改進(jìn)加強(qiáng)。
1.3建筑工程電氣節(jié)能設(shè)備應(yīng)用不到位
技術(shù)的支持和管理的支撐能夠保證電氣節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),同樣節(jié)能設(shè)備的應(yīng)用也能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能目標(biāo)??墒墙?jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn),由于節(jié)能意識(shí)欠缺,在建筑電氣施工的過程中,施工者往往沒有應(yīng)用節(jié)能設(shè)備,這就造成了能源的浪費(fèi)。對(duì)于變壓器的使用有時(shí)沒有分清規(guī)格,也會(huì)造成能源的浪費(fèi),在今后的施工中需要關(guān)注。
上面幾條論述了在現(xiàn)階段我國(guó)建筑電氣節(jié)能的現(xiàn)狀,指出了節(jié)能的過程中存在的一些不足之處,雖然存在一些問題,但是我國(guó)大多數(shù)的建筑電氣施工隊(duì)伍還是秉承著節(jié)能的原則,能夠合理的利用資源,實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。下面就針對(duì)這些問題論述幾點(diǎn)在我國(guó)建筑工程中建筑電氣節(jié)能的新思路。
二、建筑電氣節(jié)能的新思路
建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的主要努力方向是減少電能損失。節(jié)能要點(diǎn)包括:
1)優(yōu)化諸如變電設(shè)備、配電線路等以降低供配電系統(tǒng)電能損耗;
2)采用高效節(jié)能高效且經(jīng)濟(jì)可行的電氣設(shè)備;
3)優(yōu)化管理,提高供配電設(shè)備運(yùn)行效率;
4)提高用電平均負(fù)荷與最大負(fù)荷之比,提高系統(tǒng)功率因數(shù)。
進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)所設(shè)計(jì)建筑的實(shí)際用電負(fù)荷的特性和變化規(guī)律,正確選擇和配置變壓器容量和數(shù)量,合理調(diào)整負(fù)荷,實(shí)現(xiàn)變壓器及配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。提高線路設(shè)計(jì)的節(jié)能水平,最大限度建筑少輸配電環(huán)節(jié)無謂的電能消耗。
下面著重介紹以下幾種節(jié)能設(shè)計(jì)方案:
2.1供配電裝置的節(jié)能設(shè)計(jì)新思路
2.1.1變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)
我們應(yīng)該在考慮變壓器損耗和短路平衡關(guān)系的基礎(chǔ)上,選擇使用短路阻抗能力最為適合的變壓器,以保證供電設(shè)施的有效協(xié)調(diào)。而在電壓器的節(jié)能調(diào)節(jié)上,我們可以運(yùn)用硅鋼片的調(diào)節(jié)能力,將電阻降到最低,從而使電流不斷地增大;通過負(fù)載量的調(diào)節(jié)功效,運(yùn)用微分法進(jìn)行計(jì)算,有效的降低變壓器的損耗,使其功率得到很好地提升。同時(shí),我們還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)節(jié)能型變壓器的使用以及創(chuàng)新改良力度,不斷挖掘變壓器的低消耗潛能,使其能夠更好的為節(jié)能限電做出更大的貢獻(xiàn)。
2.1.2提升功率因數(shù)
我們通過不斷提升功率因數(shù),以降低線路中的無功功率,從而使一些附屬設(shè)備中因?yàn)殡姼行运a(chǎn)生的滯后無功電流不斷降低,進(jìn)而降低整個(gè)線路中的功率消耗,以達(dá)到我們節(jié)能的目的。同時(shí),我們還可以通過對(duì)電感性較強(qiáng)的電氣供電設(shè)備增設(shè)補(bǔ)償性電容器以及采用無功補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)手段,以降低電氣設(shè)備的功率消耗和使消耗掉的功率快速得到補(bǔ)償?shù)确绞絹硗瓿晌覀児?jié)能的計(jì)劃。
2.2照明的節(jié)能設(shè)計(jì)新思路
照明節(jié)能的基本原則是在保證不降低生產(chǎn)、作業(yè)視覺要求,不降低照明質(zhì)量的條件下,力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失,最有效地使用照明用電。做好照明節(jié)能工作應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
2.2.1根據(jù)視覺作業(yè)要求,應(yīng)根據(jù)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》確定合理的照明標(biāo)準(zhǔn),不同場(chǎng)所應(yīng)有目的地進(jìn)行照明。由于我國(guó)幅員遼闊,各地區(qū)經(jīng)濟(jì)條件差別較大,民族習(xí)慣不同,因此還應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,在規(guī)范推薦的高、中、低值中確定合理的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)標(biāo)準(zhǔn)值的確定應(yīng)掌握適度,并合理利用局部照明。
2.2.2充分利用自然光
照明的最佳光源是陽光。太陽光是免費(fèi)的,不需電力,也不造成污染。在寫字樓里,如果在設(shè)計(jì)時(shí)能在大樓內(nèi)部引入自然光線,員工會(huì)情緒更好,效率更高。在醫(yī)院里,住在靠近窗戶附近的病人康復(fù)得更快。現(xiàn)在有些窗戶可以對(duì)光譜進(jìn)行選擇,引入日光的同時(shí)還可保持舒適。有一些創(chuàng)新的技術(shù)如側(cè)窗、天窗、光柵板和光線管道等,可將日光引入大樓內(nèi)部。在燈具布置時(shí),將所控?zé)袅信c側(cè)窗平行,跟據(jù)日照強(qiáng)弱來進(jìn)行燈具控制也是照明節(jié)能的有效手段。
2.3采用建筑設(shè)備自動(dòng)化管理控制系統(tǒng)
自動(dòng)控制、監(jiān)視和測(cè)量是自動(dòng)化管理控制系統(tǒng)的三大要素。通過應(yīng)用信息通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)化控制等智能化技術(shù),對(duì)建筑物內(nèi)采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、給排水及熱水供應(yīng)系統(tǒng)、照明和其他各類用電設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)施能效管理,確保各類設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠,從而達(dá)到提高能效、降低能耗的目的。
2.4保證施工過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)節(jié)能
要想實(shí)現(xiàn)建筑電氣節(jié)能目標(biāo),除了要采用新型的節(jié)能技術(shù)和加強(qiáng)管理之外,還需要保證施工的每個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)節(jié)能,這就要求在設(shè)備選擇上格外注意。首先需要合理選擇變壓器的型號(hào)和規(guī)格。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo),減少電能的損耗,可以適當(dāng)?shù)慕档妥儔浩鞯呢?fù)載率,但是這樣又會(huì)造成工程投資的提高。采用非晶態(tài)合金作為變壓器的鐵芯,這樣能夠擁有特殊的磁特性,與普通的材料相比同容量能夠降低損耗達(dá)到80%左右,所以說選擇合理的變壓器十分重要。其次要選擇合適的電纜和電線。線路要盡可能走直線以減少導(dǎo)線的長(zhǎng)度,低壓線路要少走回頭先,減少電能的損耗,同時(shí)要保證變壓器接近負(fù)荷中心,減少供電的距離。同時(shí)需要注意的是可以增加導(dǎo)線的截面,還可以利用某些季節(jié)性的負(fù)荷線路減少線路和電阻。最后需要注意保證電動(dòng)機(jī)的節(jié)能。實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的節(jié)能主要需考慮電動(dòng)機(jī)的工作效率和功率因數(shù),因此說要實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的節(jié)能,在進(jìn)行選擇時(shí)一定要正確掌握其負(fù)荷特性,分清是否是連續(xù)的。而為了降低無功功率流動(dòng)引起的能量損耗,需要改變電容器集中安裝的做法。
三、結(jié)束語
建筑電氣設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)建筑工程有著直接的影響,并且對(duì)建筑物將來的使用及維護(hù)也密切相關(guān),我們?cè)O(shè)計(jì)人員必須具有一定的超前意識(shí),在設(shè)計(jì)中努力實(shí)現(xiàn)電氣工程的高水平配置,減少日常生活中的隱患,以達(dá)到節(jié)能、實(shí)用、環(huán)保以及易操作等要求,為人們提供更加實(shí)用、更加貼切、更加安全的電氣使用條件。
參考文獻(xiàn):
[1]夏治蜂 在建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能技術(shù)措施 民營(yíng)科技,2012年08期
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
中圖分類號(hào):S210.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2095-2104(2013)
1電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則
電氣節(jié)能是建筑節(jié)能的重要組成部分,電氣設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)從適用性、安全性、可靠性及經(jīng)濟(jì)性多方面綜合考慮,通過合理的設(shè)計(jì)及運(yùn)行方案減少不必要的能源損耗。
因此,電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則:
1.1適用性。就是基于滿足在建筑物內(nèi)創(chuàng)造良好人工環(huán)境提供必要的能源,為建筑設(shè)備運(yùn)行提供必需的動(dòng)力,按照用電設(shè)備對(duì)于負(fù)荷容量、電能質(zhì)量與供電可靠性等方面的要求, 來優(yōu)化供配電設(shè)計(jì),促進(jìn)電能合理利用。
1.2實(shí)際性。要充分考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益,合理選用節(jié)能設(shè)備及材料,使節(jié)能增加的投資能在較短的時(shí)間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運(yùn)行費(fèi)用收回。
1.3節(jié)能性。應(yīng)考慮采取措施減少或消除與發(fā)揮建筑物功能無關(guān)的消耗,比如電氣設(shè)備自身的電能消耗,傳輸線路上的電能消耗等等。這應(yīng)該是節(jié)能的著眼點(diǎn)。
2電氣節(jié)能設(shè)計(jì)包括以下幾方面內(nèi)容
2.1合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng) 根據(jù)用戶的重要性、負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)、系統(tǒng)規(guī)模,合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng),使系統(tǒng)在最佳狀態(tài)下運(yùn)行。
2.1.1根據(jù)用電負(fù)荷的容量及分布,使變、配電所靠近負(fù)荷中心,以縮短低壓供電半徑,降低線路損耗,減少電壓損失,滿足供電質(zhì)量要求。供配電線路長(zhǎng)度不宜超過250m。
2.1.2供配電系統(tǒng)應(yīng)簡(jiǎn)單可靠,配電級(jí)數(shù)不宜過多,同一用戶內(nèi),高壓配電級(jí)數(shù)不宜多于兩級(jí);變壓器二次側(cè)至用電設(shè)備間的低壓配電級(jí)數(shù)不宜超過三級(jí),盡量減少電能損耗。由兩路進(jìn)線供電的系統(tǒng),宜采用兩路電源同時(shí)運(yùn)行的方式,以減少正常運(yùn)行時(shí)的線路損耗。
2.1.3合理選擇供電電壓。同等情況下,電壓越高,損耗越小。供電電壓等級(jí)的確定應(yīng)考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性及電力公司的相關(guān)規(guī)定等因素。當(dāng)用電設(shè)備總?cè)萘吭?50kW及以上或變壓器容量在160kVA及以上時(shí),宜以10(6)kV供電。對(duì)大型公共建筑的空調(diào)冷水機(jī)組,考慮節(jié)能因素,經(jīng)方案比較盡量采用10(6)kV冷水機(jī)組,但應(yīng)考慮大容量電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)變壓器的影響。
2.1.4合理選擇變壓器。電力變壓器應(yīng)當(dāng)選用10型及以上、非晶合金等節(jié)能環(huán)保、低損耗和低噪聲的變壓器。變壓器的長(zhǎng)期工作負(fù)載率不宜大于0.85,在選擇變壓器容量和臺(tái)數(shù)時(shí),應(yīng)靈活根據(jù)負(fù)荷變化情況,綜合考慮投資和年運(yùn)行費(fèi)用,對(duì)負(fù)荷合理分配,選取容量與電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器,以實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,減少由于輕載運(yùn)行造成的不必要電能損耗。此外,降低變壓器的環(huán)境溫度、平衡三相負(fù)荷、合理選擇變壓器接線方式、季節(jié)性造成的負(fù)荷變化時(shí)靈活投切變壓器等也是降低能耗的有效途徑。
2.1.5減少線路能量損耗。在滿足允許載流量、電壓損失、短路電流熱穩(wěn)定等技術(shù)指標(biāo)前提下,應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度合理校驗(yàn)、選擇導(dǎo)線截面,從而達(dá)到降低電能損耗、減少投資和節(jié)約有色金屬的目的。
2.2降低電動(dòng)機(jī)電能損耗,提高電動(dòng)機(jī)使用效率
2.2.1根據(jù)負(fù)荷特性合理選擇高效率電動(dòng)機(jī),提高電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的效率和功率因數(shù)。
2.2.2功率較大的電動(dòng)機(jī)可以采用變頻調(diào)速器(消防設(shè)備除外),可提高電機(jī)在輕載時(shí)的效率,達(dá)到節(jié)能的目的。
2.2.3采用軟啟動(dòng)器,使電機(jī)啟動(dòng)平穩(wěn),保證電網(wǎng)電壓的波動(dòng)在要求范圍內(nèi)。
2.3合理提高供配電系統(tǒng)中的功率因數(shù)
2.3.1 正確設(shè)計(jì)和選用變流裝置,對(duì)直流設(shè)備的供電和勵(lì)磁,應(yīng)采用硅整流或晶閘管整流裝置,取代變流機(jī)組、汞弧整流器等直流電源設(shè)備。
2.3.2 限制電動(dòng)機(jī)和電焊機(jī)的空載運(yùn)轉(zhuǎn)。設(shè)計(jì)中對(duì)空載率大于50%的電動(dòng)機(jī)和電焊機(jī), 可安裝空載斷電裝置;對(duì)大、中型連續(xù)運(yùn)行的膠帶運(yùn)輸系統(tǒng),可采用空載自停控制裝置;對(duì)大型非連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的異步籠型風(fēng)機(jī)、泵類電動(dòng)機(jī),宜采用電動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)量、流量的自動(dòng)控制方式, 以節(jié)省電能。 2.3.3條件允許時(shí),采用功率因數(shù)較高的等容量同步電動(dòng)機(jī)代替異步電動(dòng)機(jī),在經(jīng)濟(jì)合算的前提下,也可采用異步電機(jī)同步化運(yùn)行。 設(shè)計(jì)中應(yīng)通過正確選擇電動(dòng)機(jī)、變壓器的容量以及照明燈具啟動(dòng)器,降低線路感抗,采用正確的電線、電纜敷設(shè)方式,提高用電單位的自然功率因數(shù)。當(dāng)自然功率因數(shù)偏低,達(dá)不到電網(wǎng)合理運(yùn)行要求時(shí),應(yīng)采用并聯(lián)電力電容器作為無功補(bǔ)償裝置。 轉(zhuǎn)貼于 中國(guó)論文下載中心
2.4諧波治理 隨著大量非線性負(fù)載的廣泛使用,產(chǎn)生的大量諧波電流注入電網(wǎng)中,使電壓波形產(chǎn)生畸變??赏ㄟ^選用D,yn11變壓器;設(shè)置濾波或隔離濾波裝置;合理選擇中性線截面;功率因數(shù)補(bǔ)償電容器組串聯(lián)消諧電抗器等措施抑制諧波,提高電能質(zhì)量。
2.5照明節(jié)能 照明節(jié)能的基本原則是在保證不降低生產(chǎn)、作業(yè)視覺要求,不降低照明質(zhì)量的條件下,力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失,最有效地使用照明用電。因建筑照明量大而面廣,故照明節(jié)能的潛力很大。在滿足照度、色溫、顯色指數(shù)等相關(guān)技術(shù)參數(shù)要求的前提下,照明節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)從下列幾方面著手:
2.5.1采用符合要求的照度標(biāo)準(zhǔn)。各類建筑按照《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》要求選擇合理的照度標(biāo)準(zhǔn)。不同場(chǎng)所應(yīng)有目的地進(jìn)行照明。由于我國(guó)幅員遼闊,各地區(qū)經(jīng)濟(jì)條件差別較大,民族習(xí)慣不同,因此還應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,在規(guī)范推薦的高、中、低值中確定合理的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)標(biāo)準(zhǔn)值的確定應(yīng)掌握適度,并合理利用局部照明。同時(shí)對(duì)要求照度較高的場(chǎng)所盡量采用混合照明方式,突出重點(diǎn)部分。
2.5.2使用高效光源。采用T5、T8直管熒光燈,小功率陶瓷金屬鹵化物燈等。
2.5.3選用合理的照明燈具。應(yīng)在不同的使用場(chǎng)合,在滿足照明質(zhì)量的前提下,盡可能選擇高光效的光源。為充分利用光源發(fā)出的光通量,在燈具選用時(shí)應(yīng)注意選用配光合理、效率高、利用系數(shù)高的易清掃和換燈的燈具,優(yōu)先選用開啟式直接照明燈具,并選擇電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型高功率因數(shù)電感鎮(zhèn)流器以提高功率因數(shù)。
2.5.4充分利用太陽光。照明的最佳光源是陽光。太陽光是免費(fèi)的,不需電力,也不造成污染。在寫字樓里,如果在設(shè)計(jì)時(shí)能在大樓內(nèi)部引入自然光線,員工會(huì)情緒更好,效率更高。在醫(yī)院里,住在靠近窗戶附近的病人康復(fù)得更快?,F(xiàn)在有些窗戶可以對(duì)光譜進(jìn)行選擇,引入日光的同時(shí)還可保持舒適。有一些創(chuàng)新的技術(shù)如側(cè)窗、天窗、光柵板和光線管道等,可將日光引入大樓內(nèi)部。在燈具布置時(shí),將所控?zé)袅信c側(cè)窗平行,跟據(jù)日照強(qiáng)弱來進(jìn)行燈具控制也是照明節(jié)能的有效手段。通過外窗利用天然光;適當(dāng)部位采用太陽能燈;利用太陽光采光技術(shù)。
2.5.5考慮照明環(huán)境。照明環(huán)境裝修多考慮淺色、光澤的表面,可增加光反射,無論天然光還是人工照明光,均可提高照度。
2.5.6 采用合理的照明控制方式是實(shí)現(xiàn)舒適照明的有效手段,也是節(jié)能的有效措施。照明控制系統(tǒng)分兩大類:手動(dòng)控制和自動(dòng)控制。手動(dòng)控制是指按照使用者的個(gè)人意愿來控制所屬區(qū)域的照度水平。在照明開關(guān)應(yīng)用中,我們應(yīng)注意:
1、居住建筑有天然采光的樓梯間、走道的照明,除應(yīng)急照明外,宜采用節(jié)能自熄開關(guān)。
2、每個(gè)照明開關(guān)所控光源數(shù)不宜太多。每個(gè)房間燈的開關(guān)數(shù)不宜少于2個(gè)(只設(shè)置一只光源的除外)。但手動(dòng)控制最不利的一點(diǎn)是:當(dāng)人們意識(shí)到自然光線不足時(shí)會(huì)開燈,但當(dāng)天然光又恢復(fù)充足時(shí)沒有什么因素促使他們把燈關(guān)掉。而且工作結(jié)束后如果燈還開著,這將浪費(fèi)大量的電能。與傳統(tǒng)的照明控制方式相比,近年來逐步發(fā)展起來的智能化照明控制系統(tǒng)體現(xiàn)出了強(qiáng)大的優(yōu)越性。目前智能照明控制系統(tǒng)多數(shù)采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù),借助各種不同的“預(yù)設(shè)置”控制方式和控制元件,對(duì)不同時(shí)間不同環(huán)境的光照度進(jìn)行精確設(shè)置和合理管理,實(shí)現(xiàn)節(jié)能。只有當(dāng)必需時(shí)才把燈點(diǎn)亮或點(diǎn)到要求的亮度,利用最少的能源保證所要求的照度水平,節(jié)電效果十分明顯。
2.6可再生能源利用 在條件允許的場(chǎng)所,合理利用太陽能、風(fēng)能等可再生資源,有利于節(jié)能減排、改善能源結(jié)構(gòu)、保護(hù)環(huán)境。
2.7采用建筑設(shè)備自動(dòng)化管理控制系統(tǒng) 自動(dòng)控制、監(jiān)視和測(cè)量是自動(dòng)化管理控制系統(tǒng)的三大要素。通過應(yīng)用信息通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)化控制等智能化技術(shù),對(duì)建筑物內(nèi)采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、給排水及熱水供應(yīng)系統(tǒng)、照明和其他各類用電設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)施能效管理,確保各類設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠,從而達(dá)到提高能效、降低能耗的目的。
2.8建筑電氣新技術(shù)的應(yīng)用 為解決傳統(tǒng)節(jié)能技術(shù)能源浪費(fèi)大的問題,新一代建筑電氣技術(shù)正在試圖采用各種先進(jìn)的控制方式對(duì)傳統(tǒng)建筑電氣設(shè)備進(jìn)行有效的控制。 另外,通過中控電腦則可監(jiān)視和控制整個(gè)建筑的燈光、遮陽及空調(diào)設(shè)備,同時(shí)可以看到各區(qū)域、各房間的實(shí)際溫度,并可設(shè)定各房間可調(diào)節(jié)溫度的上下限;通過定時(shí)則可對(duì)定時(shí)上下班場(chǎng)所的燈光、空調(diào)、窗簾等進(jìn)行定時(shí)控制。所有這些措施都可以達(dá)到節(jié)能的目的,有效地降低建筑電氣的能耗。
民用建筑的節(jié)能潛力很大,建筑電氣設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮選擇高效率的節(jié)能設(shè)備,應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù),按照節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì),為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動(dòng)空間。
3結(jié)束語 電氣節(jié)能已成為電氣設(shè)計(jì)中的重中之重,作為建筑電氣設(shè)計(jì)人員,應(yīng)結(jié)合工程項(xiàng)目自身特點(diǎn),精心設(shè)計(jì)、精心比較,采用切實(shí)可行的節(jié)能措施,把節(jié)能貫穿于電氣設(shè)計(jì)過程始終,真正把節(jié)能理念落到實(shí)處,促進(jìn)資源節(jié)約型社會(huì)的更好建立。
參考文獻(xiàn)
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前言
隨著我國(guó)科技的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市化、現(xiàn)代化進(jìn)程也在不斷地加快,這勢(shì)必會(huì)帶來能源消費(fèi)的增長(zhǎng),目前我國(guó)的能源問題十分嚴(yán)重,能源利用率低、能源短缺問題已經(jīng)成為制約社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的障礙。因此,我們要樹立節(jié)能意識(shí),特別是在能源消耗極大的建筑行業(yè),開展建筑節(jié)能勢(shì)在必行。建筑電氣節(jié)能作為建筑節(jié)能不可或缺的部分,相關(guān)的節(jié)能設(shè)計(jì)要合理地運(yùn)用到工程設(shè)計(jì)中,做到電氣系統(tǒng)不但安全性高,而且能夠減少能耗和投資成本。
一、 建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀
建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)作為建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的一部分,目前在一些方面還存在著問題,比如在設(shè)計(jì)中,由于違反了電氣設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定造成的安全問題和可信度低的問題;因?yàn)樵O(shè)計(jì)技術(shù)偏低,導(dǎo)致了設(shè)計(jì)文件在實(shí)施過程中遇到困難,影響施工的進(jìn)度和施工質(zhì)量。此外,一些工作人員在設(shè)計(jì)過程中,偷工減料,不按規(guī)定的要求進(jìn)行計(jì)算與標(biāo)注,使設(shè)計(jì)文件本身出現(xiàn)了難以發(fā)現(xiàn)的原則性錯(cuò)誤,這會(huì)給項(xiàng)目施工帶來極大的影響。因此,我們必須要充分重視起建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)工作。
二、 關(guān)于建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的原則
在建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中,應(yīng)該遵循經(jīng)濟(jì)適用性、實(shí)際需求性和節(jié)約性等幾個(gè)原則:
(一) 經(jīng)濟(jì)適用性
所謂的經(jīng)濟(jì)適用性,即建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)是在經(jīng)濟(jì)實(shí)用的基礎(chǔ)上建立起來的,在工程投資中,必須要考慮到的一個(gè)因素就是經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)要考慮到我國(guó)的基本國(guó)情和居民的實(shí)際需求。不能因?yàn)閱渭兊毓?jié)能而在工程中盲目使用節(jié)能的高科技和高端設(shè)備,這樣不僅在投資上造成了浪費(fèi),而且建出來的工程未必符合老百姓的需要。目前適用于我國(guó)的節(jié)能措施是在保證所投入的資金在短短幾年時(shí)間內(nèi)就能回收的節(jié)能。
(二)實(shí)際需求性
所謂實(shí)際需求性就是要發(fā)揮好建筑物的使用功能。建筑物包括建筑電氣,它們的最終用途都是用于人,給人帶來服務(wù)的。因此,在一個(gè)住宅區(qū)中,建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)要滿足住宅小區(qū)中居民的要求,如要保證小區(qū)的運(yùn)輸管道暢通無阻;滿足電燈、電視等電力設(shè)施的用電量;保證小區(qū)中路燈的照明度、色溫以及顯色的指數(shù);另外還有一些特殊的要求,如舒適衛(wèi)生、美觀大方等一些工藝要求。電氣節(jié)能設(shè)計(jì)要在滿足這些功能的前提下,合理設(shè)計(jì)建筑并進(jìn)行科學(xué)的控制和管理,從而大大增加能源利用率,避免能源消耗。切不可為了節(jié)能效果而限制使用電氣,導(dǎo)致建筑物由于電氣的缺乏發(fā)揮不了應(yīng)有的功能。
(三)節(jié)約性
節(jié)約性,顧名思義,也就是說在建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中,要注意節(jié)約能源,減少不必要的消耗。因此,在建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)于那些無關(guān)建筑物功能的能量,盡量避免消耗,同時(shí),通過高科技的控制手段,將照明、變壓器功率功能的損耗降到最低。另外,在選用節(jié)能設(shè)備時(shí),應(yīng)在經(jīng)濟(jì)技術(shù)的基礎(chǔ)之上,熟悉其原理、性能、效果,再確定節(jié)能設(shè)備。
總之,建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)不能做表面文章,不能為了“節(jié)能”而節(jié)能,而要綜合考慮經(jīng)濟(jì)適用性、實(shí)際需求性和節(jié)約性的條件下,將節(jié)能技術(shù)合理地應(yīng)用到
實(shí)際工程中。
三、 建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的措施
(一) 配電方面的節(jié)能措施
在配電系統(tǒng)上,首先要選擇適用性強(qiáng)的變壓器。它不僅要具有抗沖擊性強(qiáng)、適用效率高、節(jié)能效果好等特點(diǎn),還要能提高自身的運(yùn)行方式和管理。其次,要降低線路的損耗。在建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中,我們通常選用那些電導(dǎo)率小、長(zhǎng)度短、不需要使用回頭線的導(dǎo)線。最后在確定配電點(diǎn)位置時(shí),一般將配電柜放在離負(fù)荷中心近的地方,以便于對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能。
(二) 設(shè)備方面的節(jié)能措施
要做好設(shè)備方面的節(jié)能措施,必須要從三方面著手,第一方面就要提高電動(dòng)機(jī)的效率,降低電動(dòng)機(jī)在使用過程中的損耗。第二方面就是要改進(jìn)定子頻率的調(diào)速和驅(qū)動(dòng)容量,同時(shí)改變傳統(tǒng)的動(dòng)力傳動(dòng)方式,防止產(chǎn)生空轉(zhuǎn),這樣就可以提高運(yùn)轉(zhuǎn)的速率,減少那些不必要的耗電。第三方面就是要改進(jìn)調(diào)速設(shè)備,必要時(shí)引進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)設(shè)備。在使用調(diào)速設(shè)備時(shí),把交流電動(dòng)機(jī)作為電能和機(jī)械能之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的工具,在對(duì)電能進(jìn)行控制的過程中調(diào)節(jié)交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速,這樣就能大量節(jié)約電能,快速提高控制質(zhì)量。
(三) 照明系統(tǒng)的節(jié)能措施
1引言
在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)下,社會(huì)對(duì)于能源的需求不斷增大,能源供需矛盾越發(fā)突出。在這種情況下,我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展開始從注重速度向著可持續(xù)發(fā)展以及綠色經(jīng)濟(jì)的層面轉(zhuǎn)變,節(jié)能降耗成了一個(gè)普遍性問題。在水利水電工程中,做好電氣節(jié)能設(shè)計(jì),能夠有效減少電氣設(shè)備在運(yùn)行環(huán)節(jié)的能耗,為可持續(xù)發(fā)展的推進(jìn)提供良好的保障。
2水利水電工程電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的意義
我國(guó)具備豐富的水利資源,為發(fā)展水利水電工程提供了優(yōu)秀的基礎(chǔ)條件,尤其是在社會(huì)對(duì)于電力需求不斷增長(zhǎng)的背景下,作為一種清潔可再生的能源,水電得到了前所未有的發(fā)展,水利水電工程的數(shù)量也在持續(xù)增加。在新時(shí)期,節(jié)能減排是經(jīng)濟(jì)建設(shè)的首要任務(wù),而在政府部門提出的“十二五”規(guī)劃中,也明確指出,應(yīng)該大力推進(jìn)節(jié)能減排改造,將綠色環(huán)保工程作為發(fā)展的核心所在。從電氣設(shè)備本身的運(yùn)行分析,如果其長(zhǎng)時(shí)間處于滿負(fù)荷或者超負(fù)荷狀態(tài),很容易出現(xiàn)各種各樣的故障和問題,引發(fā)相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)事故,在這種情況下,就要求做好水利水電工程的節(jié)能降耗工作。通過對(duì)最新的電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,可以改進(jìn)水利水電工程中存在的問題,在保證安全的同時(shí),弱化風(fēng)險(xiǎn)隱患,將用電環(huán)節(jié)產(chǎn)生的能耗降到最低。因此,無論是利用電氣節(jié)能技術(shù)進(jìn)行既有工程的改造,還是開展新工程的建設(shè),都能夠取得良好的節(jié)能效果[1]。
3水利水電工程電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的措施
3.1變壓器選型
在輸變電環(huán)節(jié),變壓器是最為核心的設(shè)備,同時(shí)也是能耗大戶。相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,變壓器損耗占據(jù)了系統(tǒng)總發(fā)電量的10%,降損潛力巨大。為了更好地推動(dòng)《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》的實(shí)施,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)管理委員會(huì)于2006年頒布了《三相配電變壓器能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值》的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)變壓器選型進(jìn)行了簡(jiǎn)要說明,以期提升變壓器運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性,降低其在運(yùn)行過程中的能源消耗。從變壓器損耗類型分析,可以分為兩種,一是空載損耗,主要由變壓器設(shè)備本身的鐵芯材質(zhì)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定;二是負(fù)載損耗,通常取決于導(dǎo)體的截面以及線圈的材質(zhì)。在技術(shù)發(fā)展的帶動(dòng)下,變壓器的結(jié)構(gòu)越發(fā)合理,使用的材料也在不斷改進(jìn),節(jié)能型變壓器逐漸在市場(chǎng)中嶄露頭角,能夠非常有效地降低變壓器的運(yùn)行能耗,以非晶合金鐵芯變壓器為例,其空載損耗僅為常規(guī)變壓器的1/5。就目前而言,應(yīng)用最為廣泛的節(jié)能變壓器是S11系列變壓器,與之前的S9系列相比,負(fù)載損耗基本相同,但是空載損耗降低了75%以上,與常規(guī)變壓器相比,具有自重小、噪音低、效率高、抗沖擊等優(yōu)點(diǎn),節(jié)能效果顯著。因此,在水利水電工程電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中,應(yīng)該優(yōu)先選擇節(jié)能型變壓器[2]。
3.2系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
在對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),需要考慮用電負(fù)荷的分布狀況及負(fù)荷等級(jí),以確保系統(tǒng)能夠保證最佳的運(yùn)行狀態(tài),盡可能減少運(yùn)行環(huán)節(jié)的能源消耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的預(yù)期目標(biāo)。在對(duì)供配電方案進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),需要關(guān)注幾個(gè)方面的問題:一是必須保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,穩(wěn)定性好,同一電壓等級(jí)供電系統(tǒng)的變配電級(jí)數(shù)以一級(jí)或者兩級(jí)為最佳,避免變配電級(jí)數(shù)過多導(dǎo)致電能損耗增大的問題;二是必須確保供電電壓合理,在其他條件相同的情況下,電壓越高則損耗越小,考慮到水利水電工程的裝機(jī)容量較大,應(yīng)該優(yōu)先選擇高壓電機(jī)來減少啟動(dòng)電流對(duì)于電網(wǎng)的沖擊;三是應(yīng)該將變電所設(shè)置在負(fù)荷中心附近,對(duì)配網(wǎng)進(jìn)行合理布局,確保低壓供電的半徑不超過200m,減少線損,提升供電質(zhì)量;四是應(yīng)該從負(fù)荷情況出發(fā),對(duì)變壓器的容量和數(shù)量進(jìn)行明確,保證變壓器的接線可以滿足負(fù)荷變化的要求,在進(jìn)行變壓器投切時(shí),不僅需要滿足基本的性能需求,還應(yīng)該關(guān)注其運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,減少不必要的損耗;五是應(yīng)該適當(dāng)提高系統(tǒng)功率因數(shù),在必要的情況下,可以進(jìn)行無功補(bǔ)償,以此來減少變壓器和線路引發(fā)的損耗[3]。
3.3輔助控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在水利水電工程電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中,輔助控制系統(tǒng)包括了公用設(shè)備控制系統(tǒng)、通風(fēng)空調(diào)控制系統(tǒng)、閘門啟閉控制系統(tǒng)以及機(jī)組輔助系統(tǒng)等,系統(tǒng)主要的可控制對(duì)象是電動(dòng)機(jī)。為了能夠在保證電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定可靠運(yùn)行的前提下,降低其在運(yùn)行過程中的能耗,需要做好設(shè)備選型溝通,并對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)??梢愿鶕?jù)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行工況,對(duì)其啟動(dòng)方式進(jìn)行合理選擇:在公用設(shè)備控制系統(tǒng)和記住輔助系統(tǒng)中,可以采用軟啟動(dòng)器啟動(dòng),其他系統(tǒng)可以選擇軟啟動(dòng)器啟動(dòng),也可以選擇變頻器啟動(dòng)。通過這樣的方式,能夠?qū)﹄妱?dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性進(jìn)行改善,有效降低啟動(dòng)過程中的瞬時(shí)電流,在保證電網(wǎng)穩(wěn)定安全運(yùn)行的同時(shí),也可以有效滿足水利水電工程節(jié)能降耗的需求。
3.4照明節(jié)能設(shè)計(jì)
光源的選擇是照明節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在,具體來講,可以根據(jù)不同工作場(chǎng)所的需求,選擇不同的光源,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗,同時(shí)不能影響照明的質(zhì)量[4]。具體來講,照明節(jié)能設(shè)計(jì)的措施包括以下幾點(diǎn):①自然光的利用:在進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該加強(qiáng)與土建工程等的相互配合,實(shí)現(xiàn)對(duì)于自然光的充分利用,通過自然光與人工光源的相互配合,達(dá)到良好的節(jié)能效果。②高效光源的選擇:在對(duì)照明高效光源進(jìn)行選擇時(shí),應(yīng)該以發(fā)光效率高、啟動(dòng)方便、使用壽命長(zhǎng)、性價(jià)比高等為基本原則,根據(jù)不同的場(chǎng)所選擇不同的光源。例如,在室內(nèi)操作間,可以選擇熒光燈;在科研部門,可以選擇高壓鈉燈;在機(jī)械車間,可以選擇高頻無極熒光燈。參考《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)要求,在對(duì)高效光源進(jìn)行選擇時(shí),還需要關(guān)注幾個(gè)方面的內(nèi)容:一是如果安裝高度較低,可以選擇光效良好、顯色性強(qiáng)的熒光燈,而且如果沒有特殊要求,應(yīng)該選擇標(biāo)準(zhǔn)的直管熒光燈,便于進(jìn)行更換;二是在燈具安裝高度較高的場(chǎng)所,如果環(huán)境對(duì)于顯色性有著較高的要求,可以選擇陶瓷金鹵燈;如果沒有特殊的顯色要求,則可以選擇中顯色高壓鈉燈;三是在安裝高度較高,同時(shí)維護(hù)不便的場(chǎng)所,優(yōu)先選擇高頻無極熒光燈,這種燈具的光效高,顯色性好,而且使用壽命較長(zhǎng)。③綠色環(huán)保照明:在照明節(jié)能設(shè)計(jì)中,不僅強(qiáng)調(diào)節(jié)能,還應(yīng)該關(guān)注綠色環(huán)保,避免燈光對(duì)于生產(chǎn)生活的影響。因此,在水利水電工程照明設(shè)計(jì)中,需要在關(guān)注基本照明需求的同時(shí),考慮照明效果,確保設(shè)計(jì)能夠切實(shí)滿足不同場(chǎng)所對(duì)于照度、色溫等的不同需求[5]。
4結(jié)語
在水利水電工程中,電氣節(jié)能設(shè)計(jì)非常重要,關(guān)系著節(jié)能降耗的順利實(shí)現(xiàn)。對(duì)于設(shè)計(jì)人員而言,應(yīng)該從工程的實(shí)際情況出發(fā),做好電氣設(shè)計(jì)方案的選擇,從可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性以及節(jié)能性等方面進(jìn)行綜合考慮,盡可能減少不必要的電能損耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能的預(yù)期目標(biāo),推動(dòng)水利水電工程的穩(wěn)定健康發(fā)展。
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中圖分類號(hào):TM08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
目前我國(guó)火電廠發(fā)電能力和當(dāng)前的用電需求還存在一定的差距,甚至有些地方出現(xiàn)限電現(xiàn)象,嚴(yán)重影響了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此對(duì)電氣設(shè)施采取節(jié)能措施是非常必要的。
從電氣設(shè)計(jì)工藝專業(yè)的角度認(rèn)為,火電廠的節(jié)能降耗中最直接的辦法是節(jié)約燃料,提高鍋爐燃燒效率與熱力循環(huán)效率,降低傳輸熱量損耗。加強(qiáng)引進(jìn)火力發(fā)電的新材料、變頻調(diào)節(jié)技術(shù)的使用,設(shè)計(jì)火電廠電氣系統(tǒng)時(shí)采取節(jié)能措施,保證節(jié)能效果。
一、降低變壓器的有功損耗
變壓器損耗主要是空載損耗與負(fù)載損耗,變壓器鐵心的材質(zhì)和變壓器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)決定空載消耗,負(fù)載消耗就主要由線圈的材質(zhì)和導(dǎo)體截面決定。
(一)采用節(jié)能型變壓器
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,變壓器根據(jù)實(shí)踐操作不斷改進(jìn)變壓器構(gòu)成,提升變壓器節(jié)能功效。如今變壓器在逐漸更新,以前S7和S9型的變壓器已成為耗能的機(jī)器,而S10—1600/10型的節(jié)能變壓器,空載損耗是1.8kW,負(fù)載是14Kw,是我國(guó)先今最佳的節(jié)能型變壓器。
表110kV級(jí)配電變壓器的損耗對(duì)照表
(二)調(diào)整變壓器運(yùn)行方式節(jié)約耗能
最大限度的減少空在運(yùn)行變壓器數(shù)量。在火力發(fā)電廠,大容量高壓?jiǎn)?dòng)備用變壓器也是電廠啟動(dòng)電源,它的容量和最大的高壓廠用的變壓器相同,雖然具有一定優(yōu)勢(shì),但是空載的消耗也是巨大的。如果將“啟/備”設(shè)計(jì)為“冷備用”,即處于備用狀態(tài)時(shí)不帶電,這樣便能節(jié)約很多的電能和其他經(jīng)濟(jì)開支。
在保證火電廠用電的可靠性的基礎(chǔ)上,低壓廠用電接線采用暗備用動(dòng)力中心方式接線,這樣在設(shè)備運(yùn)行時(shí)兩臺(tái)互為備用的變壓器可以分擔(dān)負(fù)荷,使每臺(tái)變壓器的負(fù)載損耗大幅度降低,節(jié)能效果很好。
二、減少線路上的能量損耗
線路上的電阻會(huì)對(duì)流過的電流造成有功功率的損耗,用公式說明就是:
P=I2R×10-5
式中:I——線電流(A);R——線路電阻(Ω)。
不能改變線路電流,就只能減小線路電阻降低線路電能損耗。線路電阻的公式是:R=P×L/S,從公式中可以看出降低線路電能損耗應(yīng)該采取的幾個(gè)主要措施:
1、電導(dǎo)P越大,電阻越大。在電氣設(shè)計(jì)時(shí),宜選取電導(dǎo)率較小的銅作為導(dǎo)體,配電室匯流銅母排和銅芯電力電纜等是比較好的電導(dǎo)材料。
2、火電廠電氣線纜越長(zhǎng)L,電阻越大。因此在設(shè)計(jì)電氣安裝時(shí),要綜合分析電纜線路安裝位置,縮短從配電室輸送電流到各類輔機(jī)設(shè)備處的電纜長(zhǎng)度,從整體上減少電纜線路長(zhǎng)度,降低電阻電能損耗。其中,可以選擇離相封閉母線。首先,選擇它是因?yàn)樗够痣姀S主廠房及相關(guān)設(shè)施的線路安裝位置布置緊湊,最大限度的縮短導(dǎo)體長(zhǎng)度,減少輸電損耗;其次,因其屏蔽效果好,能夠很好的降低輸電過程中線路的鐵磁性損耗,加之使用封閉母線,不僅可以增加線路運(yùn)行的可靠性,減少維護(hù)工作力量,還能提升安裝線路的美觀度。
3、線路截面S越大,電阻越小。在選擇導(dǎo)體時(shí),對(duì)全年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)比較大、母線比較長(zhǎng)、傳輸容量比較大的回路,火電廠要依據(jù)經(jīng)濟(jì)電流的密度選擇導(dǎo)截流導(dǎo)體截面積,在減少投資的同時(shí)降低線路電阻損耗。
三、減少輸電過程中的鐵磁性損耗
由于受到交變磁場(chǎng)的作用,鋼材料產(chǎn)生渦流損耗和磁滯損耗,被稱為鐵磁性損耗。鐵磁性損耗大,造成鋼材料過熱,不但威脅工作人員的安全、設(shè)備安全和電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的安全,更會(huì)使大量的電能浪費(fèi)。因此在交變磁場(chǎng)中要減少鋼材料的使用,增加屏蔽或者改善鋼材料與截流導(dǎo)體空間關(guān)系,從而減少鐵磁性消耗,節(jié)省電能。
1、導(dǎo)體金具采用最先進(jìn)的型號(hào),采用非導(dǎo)磁性材料制造的金具,從而降低產(chǎn)熱性,增加金具使用期,減少電能損耗和其他經(jīng)濟(jì)開支。
2、嚴(yán)格限制鋼結(jié)構(gòu)的使用,加大鋼結(jié)構(gòu)與電抗器的距離。
四、提高系統(tǒng)功率因數(shù)
圖1異步電動(dòng)機(jī)效率一功率曲線
其異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式:
鼠籠型異步交流電動(dòng)機(jī)因其結(jié)構(gòu)原因,在低負(fù)荷的情況下效率很低,效率功率曲線圖見圖1.
鼠籠型異步交流電動(dòng)機(jī)是火電廠系統(tǒng)中主要用電設(shè)備,它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、易于維護(hù)、價(jià)格便宜,對(duì)拖動(dòng)電力具有重要的意義。但它必須用系統(tǒng)中引入超前的無功抵消其運(yùn)行是產(chǎn)生的滯后無功,而超前的無功功率要從系統(tǒng)經(jīng)高、低壓線路傳輸?shù)接秒娫O(shè)備,在傳輸線路上自然會(huì)產(chǎn)生有功損耗,浪費(fèi)電能。為達(dá)到電氣設(shè)計(jì)節(jié)能的效果,就要提高系統(tǒng)的功率因數(shù),使用電容補(bǔ)償系統(tǒng),由電容器產(chǎn)生的超前無功與前者相互抵消,就是Q=QL-QC。由此可見,要減少無功的耗能需求量,就采用無功補(bǔ)償提高系統(tǒng)功率因數(shù)。
五、風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)載的變頻節(jié)能技術(shù)
(一)火電廠風(fēng)機(jī)、水泵類的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
依據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的火電設(shè)計(jì)規(guī)程,風(fēng)機(jī)、水泵都是按照額定的功率運(yùn)行,風(fēng)機(jī)選用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)沒有完全匹配,在作業(yè)時(shí)冗余量大,但其的調(diào)節(jié)方式不夠先進(jìn),沒有形成閉環(huán)控制,不能達(dá)到省電節(jié)能的目的;水泵流量通常為最大流量,壓力調(diào)控方式僅僅是控制閥門開度大小和電機(jī)啟停的手段。電氣的控制手段落后不能有效的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速,更不能發(fā)揮軟啟動(dòng)的作用,導(dǎo)致對(duì)機(jī)械的沖擊力大、系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間短、震動(dòng)噪聲干擾大、功率因素低、電能浪費(fèi)大。
(二)風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)載的變頻調(diào)速的節(jié)能意義
為了充分利用風(fēng)機(jī)水泵運(yùn)行負(fù)荷,使用變頻器有效的控制風(fēng)機(jī)、水泵類的負(fù)載是火力發(fā)電廠電氣設(shè)計(jì)最佳節(jié)能方法。它使用變頻器內(nèi)置PID調(diào)節(jié)軟件可直接調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,讓它保證水壓和風(fēng)壓的恒定,達(dá)到系統(tǒng)要求的壓力。通過控制電機(jī)運(yùn)行的額定轉(zhuǎn)速,降低機(jī)械損耗、電機(jī)銅、鐵損的影響,必能大大的提高節(jié)能效率。使用變頻調(diào)速,能夠施行閉環(huán)恒壓控制,進(jìn)一步降低電能消耗。對(duì)于大功率的電動(dòng)機(jī),采用變頻器對(duì)其進(jìn)行軟停、軟啟,避免電流沖擊對(duì)電氣設(shè)備的影響,降低電動(dòng)機(jī)不必要的損害,最終較少了對(duì)電網(wǎng)容量的要求和無功損耗。
六、照明部分的節(jié)能
根據(jù)火力發(fā)電廠不同的工作場(chǎng)地實(shí)際情況,安裝不同類型的高效光源,從而降低電能浪費(fèi),節(jié)約電能資源。室內(nèi)工作照明:高低壓配電室、機(jī)爐電控制室、化驗(yàn)室等,應(yīng)該采用熒光燈和小功率高壓鈉等高效光源,比如U型管節(jié)能熒光燈,已經(jīng)達(dá)到《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中照明功率密度的限值要求。高大空間和室外工作的照明及道路照明:對(duì)汽機(jī)間和鍋爐間的照明應(yīng)該使用金屬鹵化物燈、高壓鈉燈之類的高光強(qiáng)氣體放電燈,這些電燈采用的鎮(zhèn)流器都是低耗能的,十分節(jié)能。
七、結(jié)語
火電廠要充分發(fā)展電氣部分的節(jié)能潛能,在電氣設(shè)計(jì)時(shí)全方面考慮有利于電氣系統(tǒng)節(jié)能的各種可行的技術(shù)措施。節(jié)能變壓器、變頻驅(qū)動(dòng)、節(jié)能照明技術(shù)是電氣設(shè)計(jì)首要考慮的基本因素,其次優(yōu)化電氣接線方案的設(shè)計(jì)、優(yōu)化導(dǎo)體選擇和優(yōu)化安裝時(shí)保證電氣節(jié)能的重要設(shè)計(jì)層面,火電廠電氣設(shè)計(jì)人員要在堅(jiān)持電氣系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行的同時(shí),全面進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì),從而降低火電廠的電能損耗,提高火電廠的供電力和經(jīng)濟(jì)效益。
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