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1電氣工程節(jié)能的必要性

隨著經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，社會(huì)對(duì)能源的消耗量日益增加，為了減少因?yàn)槿祟?lèi)活動(dòng)造成的能源消耗以及效果過(guò)程中對(duì)環(huán)境的影響，節(jié)能降耗成為了當(dāng)前工程建設(shè)行業(yè)所關(guān)注的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。在建筑電氣工程中，為了滿(mǎn)足人們多樣化的生產(chǎn)生活需要，多種多樣的電氣設(shè)備在建筑工程中得到應(yīng)用。但是，因?yàn)槿狈Ρ匾墓?jié)能意識(shí)，在電氣設(shè)計(jì)、施工等過(guò)程中沒(méi)有對(duì)電氣能耗問(wèn)題予以重點(diǎn)考慮，導(dǎo)致電氣工程能耗過(guò)大的問(wèn)題。近些年來(lái)，隨著我國(guó)生產(chǎn)生活對(duì)用電需求量的持續(xù)增加，部分地區(qū)在用電高峰期已經(jīng)出現(xiàn)了拉閘限電的問(wèn)題。若不采取及時(shí)有效的節(jié)能降耗措施，將使得用電緊張局面向全國(guó)蔓延，影響全國(guó)的生產(chǎn)及生活用電，造成經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢的問(wèn)題。而在建筑群中，民用建筑的數(shù)量以及用電負(fù)荷成為了用電大戶(hù)，因此需要針對(duì)民用建筑中電氣工程建設(shè)環(huán)節(jié)，從設(shè)計(jì)、施工等多個(gè)環(huán)節(jié)采取對(duì)應(yīng)的節(jié)能措施。

2建筑動(dòng)力設(shè)備的節(jié)能方式

2.1動(dòng)力設(shè)備的節(jié)能按照當(dāng)前的相關(guān)資料，建筑工程中的動(dòng)力設(shè)備耗電占到了建筑總能耗的一半以上。這表明動(dòng)力設(shè)備必須成為改善建筑能耗需求的重要對(duì)象，改造過(guò)程中通過(guò)合理調(diào)整動(dòng)力設(shè)備系統(tǒng)，使得其運(yùn)行達(dá)到最高能效狀態(tài)，最終達(dá)到節(jié)能降耗的目的，使得電能得到充分應(yīng)用。在動(dòng)力設(shè)備的節(jié)能過(guò)程中，最重要的是做好動(dòng)力、勞動(dòng)力的配置工作，使得設(shè)備的容量能夠充分發(fā)揮作用，在合理應(yīng)用自然資源的基礎(chǔ)上，通過(guò)有效的動(dòng)力傳送方式提高動(dòng)力設(shè)備的運(yùn)行效率。同時(shí)，還應(yīng)該對(duì)動(dòng)力設(shè)備的運(yùn)行工況進(jìn)行分析，對(duì)設(shè)備改造方案進(jìn)行綜合分析，通過(guò)詳細(xì)規(guī)劃的方式使得改造資金的費(fèi)效比最高。

2.2動(dòng)力設(shè)備節(jié)能實(shí)施措施在實(shí)際的操作過(guò)程中，為了減少能源的過(guò)度消耗，必須提高動(dòng)力設(shè)備的運(yùn)行效率，通過(guò)動(dòng)力設(shè)備結(jié)構(gòu)的優(yōu)化以及控制方式的改變等措施提高動(dòng)力設(shè)備的功能比。例如，在運(yùn)行過(guò)程中要盡量出現(xiàn)空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，使得設(shè)備應(yīng)用效率得到提高的同時(shí)降低能源消耗。在動(dòng)力系統(tǒng)的調(diào)速控制過(guò)程中，可以采用變頻設(shè)備達(dá)到節(jié)能降耗的目的，利用變頻器構(gòu)造成直流調(diào)速裝置系統(tǒng)能夠顯著改善動(dòng)力設(shè)備的調(diào)速性能。但是，在動(dòng)力設(shè)備系統(tǒng)當(dāng)中，由于受到相關(guān)條件的影響，變頻調(diào)速設(shè)備在動(dòng)力系統(tǒng)中的應(yīng)用受到一定程度的限制，會(huì)對(duì)動(dòng)力設(shè)備的正常運(yùn)行造成一定的影響。同時(shí)，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中還會(huì)受到制造性能、高壓機(jī)組生產(chǎn)工藝等的影響。所以，為了改善動(dòng)力設(shè)備的運(yùn)作性能，需要操作簡(jiǎn)單、體積較小的變頻器，并在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中調(diào)節(jié)設(shè)備的運(yùn)行速度達(dá)到節(jié)能的目的。當(dāng)前，該種變頻器正是由于其節(jié)能效果良好，成為了機(jī)電工程一體化改造的基礎(chǔ)。

3電氣工程設(shè)計(jì)節(jié)能措施

變壓器是電氣工程設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，也是影響電氣工程能源消耗的重要設(shè)備，在電氣工程的節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中必須對(duì)之予以重視。

3.1合理選擇負(fù)載率當(dāng)前，變壓器的負(fù)載率以75％～85％為宜。上世紀(jì)八十年代，通常將變壓器的負(fù)載率取定為50％，但是這時(shí)雖然減少了變壓器的線(xiàn)損，但是并沒(méi)有減少變壓器帶來(lái)的鐵損，其同樣不能達(dá)到節(jié)能的目的。在考慮到變壓器的初裝費(fèi)、變壓器數(shù)量、低壓柜、土建等物質(zhì)消耗等因素基礎(chǔ)上，同時(shí)保證變壓器使用過(guò)程中預(yù)留適當(dāng)?shù)娜萘?，可以選擇其負(fù)載率在75％～85％。通常，這時(shí)變壓器的設(shè)計(jì)負(fù)荷能夠達(dá)到20年，而且在20年后通常有更合適的變壓器進(jìn)行換裝，使得電氣工程的整個(gè)線(xiàn)路處于技術(shù)領(lǐng)先地位。

3.2合理控制變壓器數(shù)量為了降低變壓器的能耗，當(dāng)容量需求較大而且需要使用多臺(tái)變壓器時(shí)，在保證變壓器負(fù)荷得到合理分配的基礎(chǔ)上，要盡量減少變壓器的太熟，通過(guò)選擇大容量變壓器達(dá)到目的。例如，當(dāng)需要裝機(jī)的容量為2000kVA，最優(yōu)的方案是選擇2臺(tái)I000kVA的變壓器，而不是選擇4臺(tái)500kVA的變壓器。

3.3降低電能傳輸過(guò)程中電能損耗

1）合理選擇導(dǎo)線(xiàn)材質(zhì)導(dǎo)線(xiàn)的材質(zhì)選擇以電導(dǎo)率較低的材質(zhì)為宜，從性?xún)r(jià)比來(lái)看以銅芯最佳，但是要考慮到合理控制用銅量。所以，對(duì)于負(fù)荷相對(duì)較大的一類(lèi)或者二類(lèi)建筑中，可以采用銅導(dǎo)線(xiàn)，而在負(fù)荷量較小的三類(lèi)建筑中則可以使用鋁芯材質(zhì)的導(dǎo)線(xiàn)。2）盡量減小導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度線(xiàn)路布設(shè)過(guò)程中要盡量走直線(xiàn)，減少線(xiàn)材消耗，避免或者不走回頭線(xiàn)，減少線(xiàn)路中的電能損失。使得變壓器盡量靠近負(fù)荷中心位置，從而達(dá)到減少供電距離的目的。一般，當(dāng)建筑物每層的平面超過(guò)1000m2時(shí)，要設(shè)置兩個(gè)配電所，從而減少干線(xiàn)的使用。而在高層建筑中，低壓配電室必須與豎井相鄰，且從低壓配電室側(cè)引出至豎井的干線(xiàn)要避免支線(xiàn)沿干線(xiàn)倒送的問(wèn)題。3）合理增加導(dǎo)線(xiàn)截面積電力路線(xiàn)較長(zhǎng)的線(xiàn)路，不但要根據(jù)線(xiàn)路的熱穩(wěn)定性、載流量、保護(hù)配合和電壓損失等性能來(lái)選擇線(xiàn)材的截面，還應(yīng)該根據(jù)情況適當(dāng)增加一級(jí)導(dǎo)線(xiàn)截面。通常，當(dāng)電氣工程因?yàn)榫€(xiàn)材截面增加而造成費(fèi)用增加M，而因?yàn)楣?jié)能降耗減少運(yùn)行費(fèi)用m時(shí)，M/m則是回收年限，若得到的回收年限是幾個(gè)月，或者1～2年時(shí)，則可以考慮增加一級(jí)導(dǎo)線(xiàn)截面積

4結(jié)論

電氣工程的節(jié)能問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展以及保證居民生活生產(chǎn)用電需求得到滿(mǎn)足的根本途徑。在具體的實(shí)施過(guò)程中，要從設(shè)計(jì)、施工、材料選擇等多個(gè)方面采取針對(duì)性的節(jié)能方式。

作者：徐強(qiáng)單位：河北聯(lián)合大學(xué)附屬醫(yī)院