浅谈电气节能技术在工程设计中的应用

1 / 5 浅谈电气节能技术在工程设计中的应用 现在的社会越来越重视能源的节约，电气节能也是值得关注的一大社会问题。在构建节约型社会的今天，电力资源的节约更加显得重要。因此，在工程设计中 ,应合理、科学地运用电气节能技术。具体说来， 可重点从以下多个方面采取节能措施， 将节能技术合理应用到实际工程中。 一、变压器的节能 变压器节能的实质就是降低其有功功率损耗、提高其运行效率。变压器的有功功率损耗为： 为变压器有功损耗， 为变压器空载损耗 , 为变压器短路损耗 , 为变压器负载率 ,%。 式中 为空载 损耗又称铁损，它由铁心的涡流损耗及漏磁损耗组成，其值与硅钢片的性能及铁心制造工艺有关，而与负荷大小无关，是基本不变的部分。因此，变压器应选用 9或 们具有损耗低、质量轻、效率高、抗冲击和节能显著等优点，在近年得到了广泛的应用。 式中，是传输功率的损耗，即变压器的线损，它取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小。因此，应选用阻值较小的铜心绕组变压器。对，用微分求它的极值，可知当 =50 时，变压器的能耗最小。但这仅仅是从变压器节能的单角度出发，而没有考虑综合经济效益。 2 / 5 因为 =50 的负载率仅减少了变压器的线损，并没有减少变压器的铁损，因此节能效果有限；且在此低负载率下，由于需加大变压器容量而多付的变压器价格，或变压器增大而使出线开关、母联开关容量增大引起的设备购置费，再计及设备运行、折旧和维护等费用，累积起来就是笔不小的投资。由此可见，取变压器负载率为 50 是得不偿失的。综合考虑以上各种费用因素，且使变压器在使用期内预留适当的容量，变压器的负载率应选择在 75 85 为宜。 二、合理设计供配电系统及线路 电距离和用电设备特点等因素，合理设计供配电 系统和选择供电电压，可达到节能目的。供配电系统应尽量简单可靠，同一电压供电系统变配电级数不宜多于两级。 般按年综合运行费用最小原则确定单位面积经济电流密度。 线等线路总长度动辙数万米，线路上的总有功损耗相当可观，所以，减少线路上的损耗必须引起设计足够重视。由于线路损耗而 R=L S，则线路损耗、长度 L 成正比，与其截面 此，应从以下几方面人手： 选用电导率 心最佳，但又要贯彻节约用铜的原则。因此，在 负荷较大的一类、二类建筑中采3 / 5 用铜导线，在三类或负荷量较小的建筑中可采用铝心导线。 减小导线长度 L。变配电所应尽量靠近负荷中心，以缩短线路供电距离，减少线路损失。 三、照明部分的节能 1选用高效光源 按工作场所的条件，选用不同种类的高效光源，可降低电能消耗，节约能源。其具体要求如下：一般功能性照明场，使用直管荧光灯时，在满足照度均匀的情况下，应选用功率较大的灯管 ,可提高能效约 30%至 45%。不宜采用白炽灯，只有在开合频繁或特殊需要时，宜选用双螺旋 (双绞丝 ) 白炽灯。高大空间和室外场所的一般照明、道路照明， 应采用金属卤化物灯、高压钠灯等高光强气体放电灯。 2选用高效灯具 除装饰需要外，应优先选用直射光通比例高、控光性能合理；反射或透射系数高、配光特性稳定的高效灯具。采用非对称光分布灯具。由于它具有减弱工作区反射眩光的特点，在一定的照度下，能够大大改善视觉条件，因此可获得较高的效能。 3选用合理的照明方案 对视觉作业要求照度高，而作业面密度又不大的场所，以采用混光照明方式，即用局部照明来满足这些作业面的照度要求。对于同一场所不同区域有不同照度要求作业的作业时，4 / 5 应分区域采用不同的照度标准值。 4照明控制和管 理 充分利用自然光，根据自然光的照度变化，分组分片控制灯具开停。设计时适当增加照明开关点，即每个开关控制灯的数量不要过多，以便管理和有利节能。对大面积场所的照明设计，采取分区控制方式，这样可增加照明分支回路控制的灵活性，使不需照明的地方不开灯，有利节电。 有条件时，应尽量采用调光器、定时开关和节电开关等控制电气照明。公共场所照明，可采用集中控制的照明方式，并安装带延时的光电自动控制装置。 四、电动机的节能 1选用高效率电动机 ,提高电动机的效率和功率因数，是减少电动机的电能损耗的主要途径。与普通电动机相 比，高效电动机的效率要高 3 6 ，平均功率因数高 7 9 ，总损耗减少 20 30。所以在设计和技术改造中，应选用 Y、 节省电能。 2选用交流变频调速装置 ,推广交流电动机调速节电技术，是当前我国节约电能的措施之一。采用变频调速装置，使电动机在负载下降时，自动调节转速，从而与负载的变化相适应，即提高了电动机在轻载时的效率，达到节能的目的。目前，用普通晶闸管、 电力电子器件组成的静止变频器对异步电动机进行调速已广泛应用。 5 / 5 3选用软起动器 设备比变频器价格便宜的另一种节能措施是采用软起动器。软起动器设备是按起动时问逐步调节晶闸管的导通角 ,以控制电压的变化。由于电压可连续调节，因此起动平稳，起动完毕，则全压投入运行。软起动器也可采用测速反馈、电压负反馈或电流正反馈，利用反馈信息控制晶闸管导通角，以达到转速随负载的变化而变化。软起动器通常用在电动机容量较大、又需要频繁起动的水泵设备中，以及附近用电设备对电压稳定要求较高的场合。 五、节电型低压电器的选用 设计时应积极选用具有节电效果的新系列低压电器，以取代功耗大的老产品，例如： T) 系列熔断器取代 列熔断器。 T 系列热继电器取代 列热继电器。 列新型信号灯取代原 系列信号灯。 中容量交流接触器加装节电