电气工程的节能设计思路

2021-01-17窦建才宁夏交投科技发展有限公司

环球市场 2021年30期

窦建才宁夏交投科技发展有限公司

电气自动化是随着科学技术水平逐步提升而衍生出的新型技术，其在提高电气工程效率方面具有显著的应用效果，不仅大大减少人力、物力的投入，而且能够创造更加可观的经济效益。本文将主要围绕电气工程的节能设计展开探讨。

一、电气工程自动化概述

伴随着技术的高速发展，在我国，电气工程已经成了一门主要的学科，在电气工程自动化的自动化研发开始后，更是体现出了我国现今的科学技术水平。通过使用电子信息技术带来的优势，依靠对象设备实现在线监测的形式，能够使控制功能进一步自动化。通常情况下，处理器和采集站是在线监测的主要构成部分，通过准确收集和控制数据的方式，结合控制中心带来的技术辅助，全方位地检测整个生产链。借助计算机技术的便利性，对需要的信息数据能够实现迅速的收集，针对性管理多项工程，并构建一个对应的考量单位，这样才能够保障系统的安全性，从而实现工作效率的提升。在我国的科技发展历程中，电气工程自动化的地位是无可撼动的，也是推动经济建设的主要动力。随着电子信息技术的发展，自动化技术也变得越来越全面，当前我国自动化技术已经具备了世界一流的水准，传统的操作繁杂以及操作人员技术水平低下的缺点已经得到了根本性的解决。

二、电气节能设计基本原则

电气节能设计的基本原则主要包括经济适用原则、节约原则、节能降耗原则。在设计过程中，须满足建筑物实际需求的环境，有效确保充足的电气能源和动力供应，以不断提升电气设备在正常运行过程中的社会效益、经济效益，避免电力能源的消耗、浪费。在电气设备运行过程中，须选用节能环保的电气设备、节能措施，以减少电气能源的使用量，不断提高电气能源的使用效率，改进和优化电气节能设计方案，对其进行科学合理配置，确保电气能源的科学合理化应用。

三、电气工程的节能设计思路

（一）配电系统设计中的节能技术

配电系统的节能技术设计应用主要以变压器选择、管线分布为主。变压器处于24h工作状态，耗能较大，并且功率越大损耗越大，要实现节能设计就需要合理选择变压器，降低功率损耗，使变压器能够满足建筑用电需要。在设计中应先确定节能型变压器的选择，然后在实际选择时预留适当的量，保证施工用期的负载率为75%～85%，以此减少变压器的维护费用，稳定供电，保证经济效益。同时在设计中应考虑建筑群落的规模和发展，针对分期建设的建筑工程应设计多台变压器为具体的方案，避免轻载过程中的损耗。在建筑的配电系统中，最大的电能损耗就是线路。不合理的管线分布让配电过程中的损耗较大，还容易造成电力安全隐患。对此，在设计中应合理分布，减少线损。其中要考虑配电小间及配电室的位置，控制供电半径，减少供电长度，避免返送的情况发生。在设计中还要科学选择配电线的材料，保证送电安全，控制线缆界面，以此提高配电效率。同时在管线分布上要做无功补偿，保证三项电荷平衡。

（二）电动机节能设计

（1）控制负荷。设计人员进行电动机节能设计的过程中，应全面了解能源消耗的主要原因，并积极采取针对性的对策进行节能设计，将电动机的负荷、输出功率控制在合理的范围内，使其与建筑实际负荷量相匹配，缓解电气能源的过度消耗、浪费现象。电动机节能设计工作可从提高电动机运行效率、输出功率两个方面出发，在此基础上，合理使用现代化先进的变频设备。（2）调整参数。工作人员应根据电动机实际负荷量，不断调整电动机的工作转速，将工作转速始终控制在合理范围内，不断提高电气能源的使用效率，减少电气能源的损耗。与此同时，设计人员需要不断调节电动机的输出功率，使其与建筑实际负荷量相匹配。电动机处于轻载状态时，应及时打开阀门、风门等，有效降低电动机的运转速度，减少电气能源的消耗，避免浪费。

（三）合理选择变压器

变压器与电气工程自动化节能设计之间的关系是非常紧密的，在电气工程自动化中，变压器也有着独特的价值，能够通过对电压、电流和电功率的控制降低能源的损耗。通常情况下，即使企业没有运行变压器，也会消耗很多变压器的热量，因此在选择变压器的同时，需要考虑变压器使用的材料，坚持站在节能的角度上组织变压器的材料，使变压器的节能作用发挥出来。在设计变压器的过程中，需要更多地使用铜金属来代替硅材料，这样变压器在空载运行过程中，对能源的消耗就会变得更少。也需要针对变压器的容量做出相应的设计，在使用变压器的过程中，过少的容量更容易造成过度的使用，也会对变压器造成更高的损耗。过大的变压器容量，在轻载的状态下也会浪费很多不必要的能源，因此，需要我们做好精确的估算，在此基础上，进行变压器的设计，这样变压器才能更加合理。也需要重视变压器的使用数量，减少对能源的损耗，达成节能的目标。

（四）选择合适的动力设备

电气设计工作的开展，对于风机以及水泵等动力设备的应用必不可少，然而，这些设备的使用对于能源的消耗量也比较大，因此，应该从电动机的选择入手，将节能环保作为选择电动机的主要依据，充分结合建筑项目的实际需求确定电动机的种类。但是，在使用电动机的过程中，空载问题比较常见，这就要去应该有效落实电动机运行过程的监督管理工作，尽可能使电动机在满足使用需求的前提下减少能源消耗。

（五）照明系统

照明系统是建筑电气设计中的一个重点，因为照明贯穿于整个建筑使用过程中。照明环节的节能潜力非常大，所以可以采用的节能管控措施较为多样化，可以从以下几个方面入手，选择合适的光源和灯具。目前市场上的光源和灯具，选择比较多，但不同的光源和灯具其能耗大小是不一样的，主要考虑性能稳定，光源效果好，灯具可循环利用的，在电量对等的情况下，可以有更多的照明光量。比较有代表性的就是LED光源节能灯，但成本比较高，忽略成本因素，我们可以考虑同等价位性价比更高的荧光灯管，当然，对于光源和灯具的选择更多的是根据建筑实际需求而定，不同的建筑场合选择性不同，不能一概而论。对于商业公共区域，我们可以选择直管形荧光灯，这种灯光照效果比较好，覆盖范围较为广，能够最大程度上实现节源需求。小规模场所可以选择小功率的金属卤化物等，造价成本偏低，且照明效果相对来说比较理想。优化灯具的控制方式，灯具控制方式的不同所产生的能耗也是有差别的，公共区域的照明，我们可以采用统一调控的方式，集中化控制，然后分区、分组控制，在不影响正常照明的前提下，实现自动照明调控需求，灵活调控灯具照明，减少不必要的电量流失。在宾馆、酒店等区域，设置了很多常用电器，可以设置一个节能控制总开关，当用户需要使用该区域的时候再照明，实现多功能电源切换，降低电能损耗。在地下车库大面积区域，将照明配电箱放在车库入口，设置一个照明控制盘，通过回路操作控制开关闭合，这样可以使工作人员更好的进行管理，从而实现对能源的节能需求。