时间：2023-05-30 14:35:01
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【关键词】建筑电气；节能技术；电气节能
一、建筑电气节能的原则性
电气节能应充分考虑到建筑物本身的功能，不能为了节能而牺牲建筑功能为代价，同时也不能盲目增加投资、为节能而节能。因此，电气节能应遵循以下原则：
实际性：就是要根据建筑物本身的作用出发，在满足设计建筑物的功能条件下，充分考虑到建筑电气节能的设计。
适用性：就是基于满足在建筑物内创造良好人工环境提供必要的条件，为建筑设备运行提供必需的动力，按照用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性等方面的要求，来优化供配电设计，促进电能合理利用。
经济性：不能为了节能而节能，要充分考虑到现实的经济状况，根据现实的经济条件，尽可能达到建筑电气节能的目的，不能盲目过高地增加投资，增加运营成本而节能。应该充分考虑到节能的经济效益，尽可能地在较短的时间内收回投资成本。
节能性：节能的着眼点应是减少能量的无谓消耗。因此，先找出与发挥建筑物功能无关的能量消耗，再考虑应该采取的有效节能措施。
二、建筑电气节能的解决方法
1、变压器的选择：在经济条件允许的情况下，尽可能选用节能型变压器，例如：S9、SL9、SC8、新型干式变压器以及非晶合金变压器等产品节能效果都比较理想。城市电网供电的电源电压已经确定，线路上的电流是不能改变的，要减少线路损耗，只能减小线路电阻，所以应选用铜芯变压器，尽量降低变压器电阻的绕组的电阻，增大通过电流。
合理确定负荷率，《全国民用建筑工程设计技术措施(电气)》(2003年版)第3. 4. 15条规定,变压器负荷率为70% ~85%。从变压器的节能角度来讲,当变压器长期处于轻载运行时,使空载损耗的比重增加和功率因数降低(低于0.5)。特别是当一、二类负荷采用双变压器制供电方式时,有些项目负荷率低于0.5,如果选择过大变压器容量,既造成基建投资的增加,又使空载损耗加大,功率因数降低,这样会造成电力系统的电能损耗增加。与此相反,当变压器负荷率过高(≥85% )时将会使变压器的寿命缩短，效率降低。
2、照明光源的选择：高效的照明光源是实现照明节能的首要因素。每一不同使用目的的场所，均有其合适的照度来配合。例如：起居间所需之照明照度为150－300Lx；一般书房照度为100Lx，阅读时所需之照明照度则为600Lx，对于照明照度的要求选择合适的光源很重要。天然光源是一个最好的照明光源选择。应千方百计把天然光源合理进行利用，在建筑物中尽可能地利用天然光源，以达到节约照明用电的目的。在照明节能的实施工程中，应当充分加以利用，制定建筑物的采光标准，确定采光方式，将采光和照明有机地结合起来，一般情况下，建筑物的采光标准为1：6-1：8，如窗户面积：室内面积=1：8。白天尽可能地利用天然光源，使建筑物内获得稳定的光照条件。
照明应该选择高效光源。室内外照明不应采用普通照明白炽灯，不应采用自镇流荧光高压汞灯。一般室内场所照明，优先采用细管荧光灯、紧凑型荧光灯或小功率金属卤化物灯等高效光源。荧光灯具有光效高、寿命长，显色性好、一致性好、光线柔和，长时间使用眼睛也不不会觉得疲劳，能有效提高工作效率等优点。直管荧光灯适用于高度较低的房间，如办公室、教室、会议室及仪表、电子等生产场所。紧凑型荧光灯(包括“H”型、“U”型、“D”型、环形等)适用于家庭住宅、旅馆、餐厅、门厅、走廊等场所。
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、高压钠灯等强光强气体放电灯。气体放电灯应采用耗能低的镇流器，且要安装具有补偿电容器补偿无功损耗的荧光灯和气体放电灯。以钠灯、金属卤化物灯为代表的高强度气体放电灯(HID)具有发光效率高、耗电少、寿命长、透雾能力强和不锈蚀等优点。广泛应用于道路、高速公路、机场、码头、船坞、车站、广场、街道交汇处、工矿企业、公园、庭院照明及植物栽培。高显色钠灯主要应用于体育馆、展览厅、娱乐场、百货商店和宾馆等场所照明。
3、照明控制方式的选择：对于不同场所选用不同的照明控制方式，根据不同的场所采取分区控制灯光或适当增加照明开关点,采用各种节能型开关或装置。休息场所如卧房、客房等床头灯，这种照明就可以采用调光的开关；公共场所可采用程序控制或光电、声控开关；自熄开关就可以应用到短暂停留的公共场所，如走道、楼梯等。
4、太阳能光伏系统的利用。太阳能是绿色环保型能源，太阳能光伏系统供电是利用光伏效应将太阳光能直接转化成电能的供电模式，其工作原理是白天以太阳光作为能源，利用太阳电池给蓄电池充电，把太阳能转换为化学能储存在蓄电池中，晚间使用时以蓄电池作为电源给节能设备提供电能。在建筑电气设计中要充分考虑太阳能的利用，可以从热水、锅炉及照明上着手设计。随着太阳能光伏产业的发展，其应用范围将越来越广。
三、结语
随着国际对于建筑节能的进一步发展，我国在建筑电气节能设计领域中面临着新的挑战，我们的公司、单位如果在设计过程中不重视节能，将要面临国际标准的考验，面临国际公司的竞争威胁，极有可能被市场淘汰。我国的建筑电气节能设计发展潜力巨大，所有公司、单位都应该精心考虑设计方案，按照节能标准合理设计，为我国人民将来居住、工作和生活环境都能有一个有效地节能建筑环境，这是每一个设计人员必须思考的问题。
参考文献
[1] 任元会.提高认识实施标准推进建筑照明节电[J].建筑电气，2005.3.
[2] 龚国栋.浅谈建筑电气设计的节能[J].浙江建筑,2007.24
并结合油井示功图，总结出油井系统节能的概念，在此基础上指出抽油机电机应该具备的功能，为进一步节能创造条件。
【关键词】抽油机示功图 节能
中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：
1目前抽油机拖动系统存在的问题
（1）功率因数低
目前油田抽油机电动机功率因数一般在0.2-0.5之间变化，为了提高抽油机电动机的功率因数，通常是利用补偿电容器提高功率因数，但电机本身的功率因数并不会改变。
（2）“大马拉小车”问题严重
临盘采油厂机械采油系统多数是1台变压器拖动1口油井，变压器的额定容量为50-100KVA，电动机的额定功率22 KW、30KW、37KW、45KW、55KW。由现场的测试结果可知，电动机的实际输入功率大部分在3KW-10KW之间，电动机的负载率很低，功率因数也很低，无功电流比例很大，导致线损增加。这是所有油田都存在的问题，造成这种现象的原因是：抽油机负载有静转距大，而运行转距小的特点，所以要配置大容量的电机，保证足够大的起动转距，所以选用较大功率的电动机，变压器的容量也随之增加。这虽然解决了抽油机的起动问题，但由此却带来了机械采油系统的“大马拉小车”问题，变压器、电动机负载率下降，自身损耗相对增加，造成了电能的浪费。
（3）抽油机系统存在发电现象
从本质上讲，游梁式抽油机井口载荷曲线是近似于正弦曲线，而游梁式抽油机曲柄的圆周运动是严格意义上的正弦曲线，所以游梁式抽油机只能平衡掉井口载荷曲线的一阶分量，由此知系统总是达不到完全平衡，这将导致抽油机带动电动机超过电动机的同步速度运行，电动机变成异步发电机向电网反送电，我们称之为“倒发电” 现象。
（4）抽油机系统调速困难
随着节能意识的提高，抽油机系统调速问题凸显出来，让冲次适应产量的变化就需要调速，因此变频调速技术在电机调速中得到广泛应用，由于抽油机拖动系统存在着不同程度的“倒发电现象”，承担变频调速任务的变频器必须工作在四象限状态，或者设置泄放回路，使变频器的效率降低，可靠性降低。特别是1140V供电系统，电压属于中压范围，变频器件的选择很难兼顾到性价比最优，造成成本过高。由于上述原因造成抽油机系统调速困难。
2目前的抽油机拖动系统节能装置简介
目前在我国的石油开采成本中电费占了相当大的比例，所以，石油行业十分重视节约电能。抽油机节能，主要有研究推广节能型抽油机和抽油机节能电控装置两个方面，对节能型抽油机的应用暂不讨论，重点介绍节能电控装置。常见的抽油机节能电控装置大体上可以分为三种类型，下面分别讨论。
2.1 间抽控制器
对于供液不足的油井，随着油井由浅入深的抽取，井中液面逐渐下降，泵的充满度越来越不足，直到最后发生空抽的现象，这样就浪费了大量的电能。对于这种油井，最简单的方法是实行间抽，根据每口油井不同的工况，设定间抽时间。当井下液量少时关闭抽油机，等待液量的蓄积，液面超过一定深度时，再起动抽油机抽吸，从而提高抽油机的工作效率，避免电能浪费。
2.2 软起动、调压节能型
由于抽油机负载有静转距大，而运行转距小的特点，所以要配置大容量的电机，保证足够大的起动转距，所以要实现软起动是困难的，现场的实践也表明了这一点。
2.3 使用变频器节能
变频器用于抽油机电机时存在的问题：
（1）使用环境问题
由于抽油机都在环境恶劣的野外工作，所以，对变频器的可靠性和环境适应能力提出了很高的要求，许多变频器由于适应不了野外恶劣环境而无法工作，为此可以设计防护等级高的控制柜，以及冷却系统，使之适合在野外环境中使用。
（2）再生能量的处理问题 从现场实测的抽油机电动机功率曲线可以看到当配重不平衡时，在抽油机工作的一个冲程周期中，会出现电动机处于再生制动工作状态（发电状态），对于交－直－交变频器来说，直流部分采用普通二级管整流，因此不能向电网回馈电能，所以反馈到直流母线的再生能量只能对滤波电容器充电而使直流母线电压升高，并通过电阻泄放，造成能量损失，降低了变频器效率。而具有能量反馈功能的变频器结构复杂，可靠性低。
上面我们介绍了三类节电装置，基本上都是针对单元件、单设备进行的节能改造，没有从系统的高度去实现节能。下面我们从另外一个角度去讨论这个问题。
3改造抽油机电机的电功率曲线实现节能
3 .1抽油机电机的电功率曲线的特点
从现场实测的抽油机电功率曲线可以得出如下结论：（1）抽油机电功率曲线以冲程为周期（2）抽油机电功率曲线是连续的，有限个第一类（跳跃）间断点（3）抽油机发电造成功率曲线产生负面积，文献（1）指出：超越离合器是解决抽油机拖动电机发电过程中电能浪费仅有的技术，抽油机调平衡能部分解决抽油机拖动电机发电期的电能浪费问题，但不能完全解决。
3.2 现场实测的抽油机电功（日用电量）
针对抽油机拖动电机发电电量的计量问题，进行了现场的测试，目前使用的计量表计将正向用电电量与反向发电电量累加之后收取电费，这种电表在正向用电时正向转动，反向发电时，也正向转动，正负电量累加。
（1）抽油机拖动电机发电过程多计量的电能是不容忽视的，发电造成电费多计量，地方供电系统对临盘油田实行单井计量，油井发电电量不但不能得到相应的报酬，而且还要上缴相应的电费，一般抽油机发电量约占用电量的5%，我们不但得不到5%的抵扣电量，而且还要交5%的电量电费，这样一来，相当于多交10%的电量电费。
（2）抽油机拖动电机发电过程多损耗的电能是不容忽视的，根据文献（2）的结论，抽油机的电动机在用电转换过程中巨大的能量消耗。设电动机在电动状态运行时的效率为0.85，在发电运行时的效率为0.6，抽油机的机械效率为0.95,那么两次转换的效率为η=0.85×0.6×0.95=0.48，就是说发电能量损失了52%。
3.3 节能措施的提出：调平衡、去发电、平曲线。
首先进行抽油机的平衡调整，在平衡率在85%-110%之内时，再进行去发电和平曲线工作，所以说调整平衡是关键。
1、现场测试的安装抽油机防发电皮带轮之后的功率曲线
安装抽油机专用防馈电皮带轮之后，抽油机电动机已不存在发电现象，最低功率值为空载功率，抽油机防发电皮带轮有效地解决了抽油机发电现象。
2、现场测试的安装抽油机防发电皮带轮之后的用电量
安装抽油机专用防馈电皮带轮之后，日用电量有显著减少，L2-207井日用电量由124KWH/24H降为106KWH/24H；L41-113井由143KWH/24H降为131 KWH/24H；L41-113井由189 KWH/24H降为170 KWH/24H。抽油机节电率在5%-10%之间。
（1）安装抽油机防发电皮带轮之后，抽油机不再拖动电动机工作，发电现象消失，即发电部分的能量（功率曲线负面积）变成了抽油机平衡块的动能和势能，为平衡系统所利用，从而达到节能降耗的目的，但是功率曲线的峰谷差仍然较大，这将影响到抽油机系统的节能和安全运行，即使是抽油机功率曲线的均方根值最小了，如果峰谷差过大，仍然会影响到抽油机系统的可靠运行，所以既要抽油机功率曲线的均方根值最小，还要功率曲线的峰谷差合适。在安装抽油机防发电皮带轮之后，进一步调整平衡块的位置，进一步降低抽油机功率曲线的峰谷差。
（2）电机发电的制动力矩消失，抽油机在上行或下行的过程中可能会出现速度过快的现象，这将影响到抽油机系统的安全运行，这就涉及到再生能量的处理问题，我们今后将对再生能量的详细讨论。
3、缩小抽油机功率曲线的峰谷差的方法
文献（3）在仿真过程中发现，电动机模型参数中的转动惯量对仿真结果有很大的影响，当转动惯量变大时，线路、变压器和电机的损耗都显著减小。从理论上分析，抽油机的负载是波动负载，电机的运行状态在发电机和电动机之间来回切换。如果增大转动惯量，那么，就等于储存了一些在线路上来回流动的能量，减少了总损耗。因而，增加转动惯量在理论上是可以节电的，但是要做好以下两方面的工作：一是由于转动惯量的增加会给电机的起动造成困难，在实际工作中，我们可以考虑采用一种具有升压起动功能的拖动装置，用在这里，基本上解决起动困难的问题。二是增加旋转件的转动惯量必须有速度的改变，速度不变就不会有能量的存储和释放，可以采用高转差的电机实现这一点。上面的问题解决之后，这就成为在实际中可以考虑的一个方案。
4 结束语
上面从抽油机功率曲线的角度讨论了游梁式抽油机拖动系统的平衡和节能问题，在调整好平衡的基础上，结合油井的工作状况，采取去发电、增惯量、平曲线的措施可以达到节能将耗的目的。
参考文献：
1 游梁抽油机的用电发电与节电张继震.马广杰.孙景丽.蒋静石油矿场机械 2001年 第四期 第36页
关键词：化工企业;节能;变频调速;变压器;电动机
Abstract: The chemical industry as a major energy consumption, the production process consumes a lot of electricity, in the situation of the world growing shortage of energy, energy saving can not only reduce the production cost, improve the economic efficiency of enterprises, enhance the competitiveness of enterprises, but also conforms to the modern chemical plant of the energy requirements. This paper discusses several methods of electric energy chemical industry, mainly includes the transformer energy-saving, improve power factor, reduce line energy loss, energy-saving motor, inverter energy-saving, reducing the harmonic, lighting energy saving etc, provide a reference for the electrical energy chemical enterprises.
Key words: chemical enterprise; energy saving; inverter; transformer; motor
中图分类号：TU994
引言
随着我国经济的发展，工业化进程不断加快，各行业的生产、日常经营都离不开电能，这使得电能供应变得日趋紧张。化工企业是一个电能消耗大户，其生产过程会消耗大量电能，加重了我国电能紧张的局面。节省能耗，不但可以降低生产成本，提高企业经济效益，增强企业竞争力，而且符合现代化工厂对能源利用的要求。除了加强生产管理外，节省能耗的关键在于改进生产工艺，积极采用新工艺、新设备、新技术和新材料，使生产过程中的水、电、汽及燃料的消耗得到进一步减少，以降低产品的能耗。
本文针对化工企业工厂电气节能措施方面进行相关探讨。在阐述电气节能设计应遵循原则的基础上，论述了化工企业中的几种电气节能方法，并结合生产提出了电气节能技术的合理应用。
化工企业电气节能的原则与措施
一、化工企业电气节能的原则
化工企业电气节能既不能以功能为代价，也不能盲目增加投资，为节能而节能。因此，应遵循的原则是经济性和节能性。经济性是指充分考虑实际经济效益，合理选用节能设备及材抖，在较短的时间内收回在节能方面所投入的资金。节能性是指采取措施减少或消除无关的消耗，这应该是节能的着眼点。总之，节能设计应把握“满足功能、经济合理、技术先进”的原则。
二、节能措施
2.1 变压器节能
变压器被广泛应用于输电和配电领域，其容量和数量很大、运行时间长，总损耗很大，因而变压器在选择和使用上存在着巨大的节能潜力。
（1）使用高效节能的新型变压器，其中加速老变压器更新换代是降低电网损耗的重要途径。老变压器淘汰要劣中汰劣，新型变压器选型要优中选优。许多化工企业老变压器数量大，不可能在一年内全部更新掉，必然逐年更新，所以先要淘汰技术特性最劣者，即用相同的投入资金取得最大节电效果。
（2）变压器的负载率合理选择
变压器的损耗由两部分组成，一部分是空载损耗(PN)，它在变压器一次绕组电压和频率恒定的条件下是固定不变的，与负荷大小无关。空载损耗由下式表示：PN=P0+KQ0-P0+ (KI0％·Se ×10-2)
式中：P0-变压器额定空载有功损耗，近似为铁损（kW）；
Q0-变压器额定励磁功率（kvar）；
K-无功经济当量，一般取K=0.1kw/kvar；
I0%-空载电流百分值；
Se-变压器额定容量（kvar）。
另一部分是负载损耗(PL)，它不仅与变压器的自身特性有关，还随变压器负载的增大而增大，是一个可变的损耗。负载损耗由下式表示：PL = (Pf +KQf)β2 =[Pf+K(Ud%·Se×10-2 )]β2
式中：
Pf-变压器额定负载有功损耗，近似为铜损（kW）；
Qf-变压器额定负载漏磁功率（kvar）；
β-变压器负载率；
Ud %-变压器阻抗电压百分值。
选择变压器容量和台数时，尽可能使变压器负载率设计在40%~60%。在公式中，用微分求它的极值，在β=50%处的负载，变压器的能耗最小。
另一方面，石油化工行业为连续生产企业(一般为二级负荷)对供电系统的可靠性有极其严格的要求，往往采用两台变压器、双段母线供电的方法来保证生产装置不至于因供电中断而停止运行，当一台变压器有故障时，可由另一台变压器带全部负荷。从供电可靠性来说，负载率β一般取50%左右也较合适。
2.2 提高功率因数节能
化工企业节约能源可以通过功率因数的提升来实现，它的作用主要是通过输电线路的电能耗损有效的减少、变压器的铜损有效的降低、节约电能的同时也实现了电费的节约。
2.2.1 提高功率因数的措施。
（1）提高设备的自然功率因数。
在化工企业中使用大量的电动机，它们的用电占整个工厂用电比例几乎可以达到60%之多。通过选择合适的电动机，既能满足工厂正常的运行需要，也能尽可能降低能源的消耗，同时强化管理，提高其运转效率，从而提高生产率，降低电能的损耗。按照国家相关的标准规定，根据负载率三相异步电动机具有三个运转区间：
第一，经济运行区，负载率在70%到100%之间。
第二，一般运行区，负载率在40%到70%之间。
第三，分经济运行区，负载率低于40%。
电动机的运行经济水平主要体现在其功率因数和效率，同时这两个指标又和电机的负载率具有直接的联系。若电机要保持较高的功率因数，应在经济运行区运行。这就要选择合适的电动机保持较高的功率因数。一般来说，变压器负荷率不高于50%的时候，就会导致其功率因素的降低，因此应使变压器的自然功率因数保持在较高的水平，大约在80%左右。
（2）采用人工无功补偿装置。
化工企业用电设备每月平均自然功率因数往往达不到供电部门要求的高于0.9，这就要企业安装无功补偿设备来提升功率因数。当前化工企业一般使用的人工无功补偿装置主要是并联电力容器，主要采用就地补偿和集中补偿两种方式，分别用于比较大型的用电设备附近和在配点所得高压和低压侧集中安装电容器来进行集中补偿。就地补偿的效果好于集中补偿，可使输电线路和变压器的有功损耗有效的降低。就地补偿还可以有效的减小化工车间配电线路的截面面积。但是就地补偿投入成本和占用空间大，给维护和保养工作带来了一系列困难。针对这种情况，很多化工厂都是在配电所里采用集中的方式进行补偿。化工企业通过利用这种形式可以有效的提升功率因数，很大的减少了无功消耗，有效的提升供电设备的能力，降低企业能源消耗，使企业的电费支出有效降低。
2.3 减少线路上的能量损耗
在一个工程中，使用的各类导线电缆不计其数，线路上的总有功损耗是相当可观的，减少线路上的损耗必须引起足够的重视。线路上的电流无法改变，只有减小线路电阻来减少线路损耗。石油化工企业大量使用铜导线，由线路电阻公式可知，减少线路的损耗只有两条措施：
（1）减小导线长度。变压器尽量接近负荷中心，以减少供电距离；线路也应尽量走直线，少走弯路，以减少导线长度。
（2）增大导线截面。导线截面增加虽然能降低能耗，但成本也增大，因此在技术合理时，必须按经济电流密度选取导线截面。
因此，化工企业配电所的位置应接近负荷中心，减少重复的变电容量，缩短供电线路半径，按经济电流密度选择导线截面。
2.4 变频器节能
变频器是通过改变定子的供电频率来改变同步转速以实现电机的无级调速，变频器节电主要包括以下几个方面。
2.4.1 软启动
采用变频调速的方式来启动电动机可有效的降低电能的损耗。采用冷启动的方式需要耗费电机额定电流的6到7倍，而软启动只要在电机额定电流的范围之内就可以完成。
2.4.2 节省设计冗余
为了防止出现极端情况，在设计初期往往预留一定空间，这部分冗余设计在日常生产中产生大量浪费。变频器在节能方面十分优异的表现，用变频方式对电动机进行调速可有效优化生产工艺，变频器根据负载的变化进行适当调速，从而有效的对电机输出功率进行调整，可有效降低这部分能耗，这在很多企业中得到广泛推广。
2.5 降低高次谐波
高次谐波产生的根本原因是由于电力系统中某些设备和负荷的非线性特性，即所加电压与产生的电流不成线性(正比)关系而造成波形畸变。由于电力系统中存在着各式各样的谐波源，使得高次谐波的干扰成了影响电能质量一大“公害”，因此谐波的治理是十分必要且有实际经济效益的。
限制电网谐波的主要措施：
（1）变压器采用／Y结线，可以消除3的整数倍的高次谐波。
（2）增加整流变压器二次侧的相数。
（3）使用无谐波污染的绿色变频器。
（4）使用无源滤波器或有源滤波器。
因此，化工企业要想节能必须增设谐波滤波装置，在变压器低压侧选用带谐波抑制的电容补偿装置，进行高次谐波防治。目前，部分企业刚刚起步甚至没有给予足够的重视，石油化工行业谐波治理工作需要我们共同努力。
2.6 照明系统节能
在化工企业中，除了电机用电之外，还有很大一部分消耗在照明设备中。在确保照明的效果能够满足生产顺利进行的前提下，尽可能减少照明所消耗的电能，提高电能照明效率。
（1）化工企业使用的照明设备主要是白炽灯，因其具有造价低廉、质量可靠且安装和维护都十分方便等优点，但是其发光效率较低，电能消耗大，因此很多新的照明设备逐渐开始替代白炽灯。根据使用场所和周围环境对照度要求及不同电光源的特点，应当经济合理选择新的高发光效率电光源，如荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯。在化工企业的照明系统设计过程中应该尽可能减少白炽灯的使用，从而提升光效率，节约电能。要充分利用自然光，合理选择照明方式，消除不必要的照明。
（2）节能灯的附件——镇流器也是耗能产品，传统电感镇流器耗电量为灯具功率的20%以上，功率因数仅0.4~0.5，故其无功损耗和额外线损很大；而新型电子镇流器不仅自身功耗很低，以36W荧光管用电子镇流器为例，仅1~3W，且功率因数高达0.9以上，线损也大为降低，电网质量得以提高。因此，照明设计中应提倡采用优质节能电子镇流器。采用高效灯具与附件，用电子镇流器替代传统电感镇流器可节电20~30%。
（3）智能节能照明控制器是以微处理器技术和现代电力电子技术为基础开发的高性能产品，它具有灵活的可编程序控制功能，多种控制模式，能实现全夜灯及半夜灯控制，且有后半夜再降压调流功能，节能效果更理想。
表1 某化工有限公司厂区路灯照明采用与不采用智能节能照明控制器用电量对比
从表1中可以看出采用智能节能照明控制器节能效果显著。使用该设备不仅节约了电能，还实现了无人值班，提高厂区照明的管理水平。同时，照明最佳运行方式的设定，使灯具使用寿命延长，从而减少维修工作量和设备费用，控制回路和负载回路分开，控制回路采用低电压，使得人身安全得到了保障。
（4）其它
厂区路灯及厂房内照明采用三相供电，照明负载三相分布的不平衡会造成一定的损耗。因此在照明设计中要尽力做到将负载平均分配到每相工作，使三相负载均衡。
功率在40W以上的气体放电光源，根据具体情况，分散或集中的安装电容器，补偿无功功率。
总结与展望
尽管化学工业节能工作取得了较好的成果。但能耗水平与国外先进水平相比还有较大差距，国内企业之间的能耗水平也有很大差别。国内在电气节能设计领域中面临着新的挑战，国外的设计公司在设计过程中十分重视环保和节能，如果我们在设计过程中不重视节能，就有可能被淘汰出局。而节电节能工作牵涉的面又十分广泛，从发电厂开始到线路末端的用户都应该高效地使用电能以减少损失。对于设计者而言，就是要合理的选用设备,合理确定供电电压等级以及采用新材料、新技术等。
进一步降低化学工业单位产品能耗，需从调整结构、加强节能管理、技术节能三个方面着手。降低单位化工产品能耗，尤其是高耗能产品的单耗，应采取有效的技术措施。但近年来，化工行业的技术节能成果并不明显，企业采用先进节能技术还存在许多障碍有待克服。
化工企业节能潜力很大，节能降耗不仅能给企业带来经济效益，还能带来一系列社会效益。在环境效益方面，因节电可降低发电厂CO2的排放量，对环境保护有着巨大的推动意义。可实现高效率地利用能源，最低限度地影响环境，使之成为生态的、可持续的绿色化工企业。
参考文献
[1]宋万圣，朱庆斌．高压变频器在化工生产中的应用[J]．中国科技信息，2009，(20)：131-132．
[2]赵纯禹．浅谈石油化工企业电气的主要节能方法[J]．石油和化工节能，2007，(4)：8-12．
关键词：供配电设计；节能；方法；措施
中图分类号： S210.4 文献标识码： A 文章编号：
引言
在供配电系统设计中，节能方法和措施的合理运用，对于缓解我国能源紧张的局面、促进我国国民经济的可持续发展具有重要意义。
一、促进供配电设计中节能技术使用的重要性
在供配电的设计中加入节能技术，主要是从节约资源的角度出发，以处理好资源和环境与社会经济友好发展的关系，从而为人类营造更好的生活环境。 节能技术在供配电设计中的使用，可以有效提高单位电量的使用率，从而不断提高电能的优化配置率。要知道，现下无论是哪个国家，电能的使用率都是相当高的，主要是因为其使用面积非常的广，可使用的点非常的多，才导致了电能使用量巨大的局面。各国近年来，为提高本国的发电能力，也为减少对已有资源的过度开采和使用，都在不断的开发新能源，采用新技术。而在供配电设计中采用节能技术，来减少能源的浪费和过度使用，也不失为一个行之有效的节能方法。
在供配电设计中加入节能技术，是在工程的建造初期便将节能工程考虑入内，然后在工程的建造过程中，结合实地情况，提高节能技术的使用率，从而促进资源的合理利用的一种方法。近年来，这种方法在社会各行各业中的使用率不断提高，而这也因为是从全人类的根本利益出发的节能方法，逐渐受到了社会各界人士的重视。
二、电气设备选择
在供配电设计中，可以通过正确合理地选择电气设备来提高用电设备的自然功率因数、改善电网的电能质量，从而达到节能降耗的目的。一般工业企业消耗的无功功率中，异步电动机约占70%，变压器占20%、线路占10%，在设计中，可以通过正确选择电动机和变压器的容量，减少线路感抗。在功率条件适当时，采用同步电动机以及选用带空载切除的间隙工作制设备等措施，以提高用电单位的自然功率因数。选择电动机的经常负荷不低于额定容量的40%；变压器负荷率宜在75%-85%，不低于60%。减少电动机能量损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。异步电动机在空载或轻载运行时，功率因数很低，空载时功率因数低于0.4，轻载时约为0.6左右；负荷在70% 以上至满载时功率因数较高，约为 0.85左右。所以，设计时如能正确的选择电动机的容量，使之尽可能地满负荷运行，将会大大提高自然功率因数。同时，在设计选型时，应注意选用高效节能电动机、稀土永磁电动机，淘汰高能耗的低效电动机。并且根据负荷特性、启动次数和调速方面的具体要求，选择合适的电动机，避免“大马拉小车”而导致的电能浪费。
三、照明节能设计
在工业企业、民用和公共建筑以及市政道路等场所，照明设施在供配电系统的用电终端中数量巨大，照明的节能设计成为设计人员不容忽视的问题。在照明设计中，可以在充分利用天然采光的基础上，从合理的照明计算、负荷分配，对照明灯具、电光源以及照明控制方式的正确选择等方面进行节能设计。
在照明计算方面，应按照现行照明设计标准，对照度、功率密度进行计算，并对比复核。在低压照明配电系统中存在大量的单相负荷，为此，在照明设计的负荷分配中，应注意三相负荷的平均分配，避免由于三相负荷分配不均而造成的三相不平衡加重变压器及线路的损耗。
在节能效果方面，照明灯具和电光源的选择尤为重要。随着科技的发展进步，照明灯具和电光源不断向节能高效方向发展，其节能效果十分显著。与普通白炽灯对比，T8 型荧光灯的节能可达 10%，T5 型荧光灯比 T8 型节能效果更好，紧凑荧光灯比普通灯具的寿命长，节能效果好;高压钠灯替代高压汞灯，可节能约 37%，金卤灯替代高压汞灯，可节能约30%。另外，LED作为继白炽灯、荧光灯和 HID 光源之后的第四代电光源，正以其寿命长、启动时间短、结构牢固和功耗低等优点在照明的节能设计中被广泛应用。
照明控制方式的合理选择也是照明节能设计的有效措施，尤其在智能建筑设计中更为重要。一般，根据工作场所的照明系统要求，通常采取分区分时以及调节亮度的控制方式，结合智能模块、传感器、智能开关和总线控制等先进技术对工作场所的照明灯具进行科学控制，在节能的同时，简化了照明系统布线。
四、节能技术在供配电设计中的应用
1、选用合适的线路在供配电设计过程中
为加强供配电的节能效果，选择合适的线路是一项必须考虑到的问题。要知道，在电流的运行过程中，会因为电线本身所具备的线路电阻而产生功率消耗。而在电流通过量不变的情况下，线中电阻越大，所造成的电流损耗会越高。那么在供配电节能技术的要求下，电线在使有用过程中，首先会尽量采用电阻率较小的导线，例如，铜芯导线最佳，而铝芯导线次之；然后会在电线的布线设计上，尽量走直线，避免走弯路，以减少线路长度，而且在低电压时，电线要尽量少走或不走回头路；最后是对变电站的要求，为了最大限度的减少供电半径，变电站要尽量的建在负荷中心旁边。另外，还可以将些季节性负荷的线路，用来作为常年使用的供电线路，以减少线路和电阻。例如，在建筑设计中，将空调风机、风机盘管与照明、电开水器等计费相同的负荷，集中在一起，然后采用同一干线供电，这样就可以在春秋两季空调不用的时候，使同样大的干线截面传输较小的电流，从而达到减小线路损耗的目的。
2、充分利用自然光
为在供配电中达到良好的节能效果，充分利用自然光也是一个不错的节能措施。 建筑物在照明条件上，可以尽可能的采用自然光。例如，在外界自然光充足的情况下，可以将窗开大，还可以多采用透光强的玻璃门窗，以达到充分利用自然光的目的。所在，在综全节能的条件分析下，可以利用自然光的就尽量利用自然光，以减少电能的使用，达到节能的效果。
3、采用合理的灯具控制方式
为促进供配电设备节能，室内照明灯尽量不使用单联开关，哪怕是两根灯管也应该使用双联开关来控制，因为这样可以达到节电50%的效果。所以，在灯具的控制方式上，我们也可以加强改善和管理，从而达到更有力的节能效果。
4、合理选用变压器
变压器是电压变换设备，广泛应用于电力系统，特别是10kv 和35kv 电压等级的变压器，在电力和配电系统中普遍使用，数量巨大。据有效估计，目前在电网上运行的10kv 和35kv 级变压器约有10亿kva 以上。由于使用量大，运行时间长，变压器在选择和使用上存在着巨大的节能潜力，特别是量大面广的 10kV 和35kV 级变压器。选择高效节能产品，不但对节约能源具有重要意义，同时还可以大大降低变压器的运营成本，是企业改善经济效益的重要途径。因此，选择变压器时，应选用低损耗节能型变压器，如S系列或S10系列。对于高层建筑、地下建筑、化工等单位及对消防要求较高场所，宜采用低损耗节能型干式电力变压器。对电网电压波动较大，为改善电能质量，可采用有载调压电力变压器。
结束语
综上所述，为了更好的促进生产生活节能工作的运行，不管是企业还是个人都应积极的采取有效的方式方法，减少生活中的电能使用量。
参考文献
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［2］董渝涛.配电变压器节能措施的研究[J].重庆工商大学学报（自然科学版）2009,(2).
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关键词：建筑节能；电气设计；技术方法
Keywords: building energy saving; Electrical design; Technology and methods
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
1 当前现状和节能设计基本原则
我国是个能源消费大国，能源相对短缺，然而能源浪费却相应严重，作为二次能源的电能供需矛盾近年来越来越突出，能源的短缺已严重制约着国民经济的发展。由于人口的增加，工业的发展，生活水平的提高，能源的消耗也就急剧增加，能源危机迫在眉睫。节能问题一直也是我国发展国民经济的一项长远战略方针。
一、建筑电气设计节能的原则
1.1满足建筑物的功能
即满足照明的照度、色温、显色指数；满足舒适性空调的温度及新风量，也就是舒适卫生；满足上下、左右的运输通道畅通无阻；满足特殊工艺要求，如娱乐场所的一些电气设施的用电，展厅的工艺照明及电力用电等。
1.2考虑实际经济效益
节能应按国情考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用。而是应该让增加的部分投资，能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。
1.3节省无谓消耗的能量
节能的着眼点，应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗，传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗，又如量大面广的照明容量，宜采用先进技术使其能耗降低。
因此，节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。
2 照明设计环节中的节能措施
照明是民用建筑不可缺少的一部分，照明方式可分为：一般照明、局部照明和混合照明等；照明种类可分为：正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明等（小区、学校还有景观照明、部分高层建筑还有航空障碍照明等）。衡量照明质量的主要指标有：照度、眩光、显色性等；而照明节能的评价指标是照明功率密度LPD（即单位面积上的照明安装功率），如何在照明设计中做到有效节能，可以从以下几个方面入手：
2.1 光源的合理选择
选用高效电光源是照明节电的首要工作。节能的光源发光效率要高，使得照明灯每瓦电发出更多的光通量（LM）。
2.2光源用电附件的合理选择
在灯具的选择上，走廊、楼梯等公共场所的灯具可选用透光率高的吸顶灯；而居住类场所的灯具推荐选用蝙蝠翼式，因为蝙蝠翼式灯具控光性能合理；办公类场所则推荐用金属隔栅类灯具，没有眩光且发射率高。因光灯本身功率因数较低，所以还应让灯具带整流器，比如细管光灯的附件镇流器就推荐选用电子整流器，而不宜选电感镇流器。这里提一点，其也可以选节能型电感镇流器，它比传统40W电感镇流器低40％ 左右，工作时温度低、噪声小、寿命长，属于安全可靠型电感镇流器，价格也比较便宜。
2.3 不断改进灯具的控制方式
门厅、走廊、楼梯间等公共场所的照明，宜采用集中控制，并按建筑使用条件和天然采光状况采取分区、分组控制，以便在白天自然光好的情况下，或深夜人少的情况下，能方便地手动或自动关闭一部分照明。
3 暖通空调系统的自动控制
公共建筑暖通空调系统的能耗至少占建筑总能耗的50％以上，系统节能潜力是巨大的，优化系统设计是节能的前提，系统的自动控制则是节能成败的关键。目前，暖通空调系统的自动控制基本上采用建筑设备自动化系统，简称BAS或BA系统。BA系统是智能建筑的特征之一，也是建筑节能的有效途径之
一，节能效率达10％～30％。
3.1系统接口设计
BA系统工程师应与暖通空凋系统、强电系统工程师密切配合，以优化系统的接口设计，主要包括：
(1) 检测参数与传感器的选择；
(2) 风、水、蒸汽阀门管径的计算；
(3) 电动调节节阀的流量特性选择；
(4) 电力与照明配电柜（箱）的一次、二次接线原理图设计；
(5) 与独立运行控制系统的通信接口设计。
3.2 节能控制优化设计措施
BA系统控制方案的优化应将节约能耗和提高控制水平放在首位，对系统的结构和参数进行最佳匹配，使整体效能最佳。例如，PID控制策略下的参数优化应考虑被控对象和环境条件等因素。从整体上讲，暖通空调系统的自动控制应考虑下列策略：
(1) 机电设备启停优化控制；
(2) 变风量、变流量系统最优控制；
(3) 冬夏季部分负荷时水泵分设控制；
(4)与冰蓄冷相结合的低温送风系统控制；
(5)参数设定节能控制，包括温度标准设定、焓值控制、利用室内CO2浓度控制新风量等。
4 供配电系统节能设计
供配电系统的节能设计要考虑方案的合理性、系统设备和供电线路的能耗。
(1) 优化用电负荷计算与负荷分配，选择最佳变压器负载率，从而降低变压器容量，减少变压器损耗。
(2) 采用集中或分散方式进行无功补偿，提高低压侧功率因数，使其大于0.9，减少变压器损耗及配电线路损耗。
(3) 合理确定配电点位置，配电间或配电柜应靠近负荷中心，从而减少电压损失与电能损耗。
关键词：火力发电厂;技能降耗;电气设备;节约能源;保护环境
走可持续发展道路是当前社会发展的主要趋势，更是当前社会发展过程良好有序发展的关键。节约能源,保护环境,是我国长期的重大方针,是当前世界发展过程中关注的话题。在世界发展过程中，随着能源危机的不断出现，使得人们对节约能源和保护环境的认识也在不断的提高。火电厂作为能源消耗的大户,更应该从降低厂用电率的全局出发,是利用当前先进的技术手段和设备进行综合性的结合和处理，利用相关的技术手段来提高工作效率，降低能源消耗为主要的目标和目的。在节约能源的过程中，火电厂必须以保证机组安全稳定运行为前提,结合当前实际情况进行分析，降低常用辅助机的耗电量和影响过程。
1.根据电厂实际,采用高效电动机
火电厂是当前电力设备的重要组成成分。随着当前社会发展的过程中，人们对电力资源需求的日益提高，使得传统的发电模式逐步的无法满足社会发展的需要，各种新型的发电设备和发电厂不断的涌向而出。发电厂的生产辅助机械通常是由三相感应电动机旋转拖动做功的。其在工作的过程中是利用各种设备进行机械化施工的完整的体系，是一项复杂的系统施工过程。电力拖动的任务是通过电动机实现由电能向机械能的转换,完成工作机械的启动、运转、调速及制动等作业要求。电动机的旋转,是建立在电磁理论基础上的。感应电动机既消耗有功功率,把电能转换为机械能,又消耗无功功率,用来建立必要的旋转磁场。所以降低电动机耗电量,一方面要提高它的运行效率,减少有功消耗,另一方面要提高它的运行功率因数,减少无功消耗。
长期以来,采用高效电动机替代相对低效的电动机,是通行的一个主要节电措施,它是提高运行效率和功率因数的基础。高效电动机是指总损耗比标准系列电动机降低20%以上的电动机。高效电动机由于定子铁芯、转子铁芯均采用高导磁、低损耗的优质电工硅钢片构成,且制造工艺较先进,所以电机在运行中各种损耗较低,功率因数高,运行热稳定好,使用寿命长。
但同时我们也应该意识到,同等情况下,高效电动机比标准电动机效率提高3%,但制造成本却比标准电机高出30%。对火力发电厂不需要进行状态调节的辅助机械而言,把拖动电机更换为高效电动机是一种行之有效的方法。而对需要进行状态调节的辅助机械。采用高效电动机则是不现实的,因高效电动机的制造成本高,价格昂贵,不但增加维修成本,而且只能定速运行,同样不能满足电力生产对流量的调节需求,因此,采用高效电动机则是不现实的。所以应根据电厂实际,在资金允许的条件下,采用高效电动机能从根本上实现厂用电率、降低发电成本,从而达到节能降耗的目的。
2.减少空载运行变压器数量
火力发电厂一般都设置大容量的高压启动备用变压器,作为高压厂用变压器的备用兼作电厂启动电源,其容量一般都与最大的高压厂用变压器相同,容量很大,空载损耗也很大。如果能将启/备变设计为“冷备用”(处于备用状态时不带电),则可节约大量电能和开支。当然,是否采用冷备用还得听从大区电网的具体规定和听取业主的运行意见。要使启备变可为“冷备用”运行方式,厂用电方案设计时应使启备变正常不带公用负荷,公用负荷设计为1号机组高压厂用变压器全带,或合理分配至l号和2号机组的高压厂用变压器上。但应注意厂用电的可靠性应满足规程规范的要求。在满足厂用电可靠性的前提下,低压厂用电接线尽量采用暗备用动力中心方式接线。
3.减少输电过程中的铁磁性损耗
要减少铁磁性损耗,应从减少交变磁场中钢材料的使用、增加屏蔽、避免形成闭合回路、改善钢材料与载流导体空间关系等方面入手。具体措施如下:导体金具应采用设计更为先进的型号及尽量采用非导磁性材料制造的金具,这样既降低了损耗,也意味着温升降低,延长了金具安全使用寿命。在电抗器周围应严格按照制造厂给出的空间尺寸来限制钢结构使用的空间范围。同时也要注意尽量减少电抗器周围钢材料的使用,在合理的范围内尽量加大钢结构与电抗器的距离。在有强交变磁场(如电抗器周围、大电流敞露导体周围)的空间内,在钢结构设计上,不应使用单相导体支持钢构及导体支持夹板的零件构成闭合磁路。避免较长钢结构与母线平行。大面积钢筋混凝土中的钢筋结构,应将钢筋结构割成不连续的小尺寸或在纵横钢筋交叉点用包扎绝缘的方法,以减少环流。在大电流敞开式母线与钢构之间加装电阻率低的非导磁率材料制作的屏蔽板(或屏蔽栅),可明显减少钢构的铁磁性损耗。在大电流敞开式母线支持钢结构上加装电阻率低的非导磁率材料制作屏蔽环,可明显减少钢构的铁磁性损耗。
4.对不需进行调节操作的辅机,应采取节电措施
如安装轻载节电器等,在空载或低负载运行时,降低电动机的端电压,从而实现节能。而对轻、重载交替工作的电机,可采用γ-装置自动切换定子绕组接线方式,轻载时,采用γ接线,重载时,采用接线。
当然,这些节电技术的实施需要增加一些辅助回路,这将增大辅机故障机率。因此,在选用时应结合设备运行情况,在保证机组运行安全的情况下合理选用。
5.规范运行管理制度
发电厂用电率是影响火力发电厂效益的主要因素,应把电能管理规范化、制度化,从各个环节进行对比分析,查找出管理中存在的漏洞,使发电厂用电率更能真实地反应生产实际。对火力发电厂的静电除尘设备,当电场内部确实存在短路时,应及时停用相关电场,采取措施改善好电场环境后再投运,因为此时设备即使投运,也没有除尘效果,反而会增加厂用电量。对一些通风、冷却设备,应投入自动启停装置,从而实现节能需求。
【关键词】建筑节能；电气设计；途径；方法
随着我国建筑行业的高速发展，对能源的消耗量也在急剧增加，据统计，全国建筑综合耗能达到社会能源消费的30%，在建筑耗能中，供暖，照明，空调分列前三基，其中，照明能耗的占建筑能耗的35%，所以建筑电气领域节约用电蕴含着巨大的潜力，要做好建筑电气的节能，应着重从工程设计入手，采用各种措施节约用电，提高建筑工程设计的经济性和实用性。
一、电气节能设计应遵循的原则
建筑电气节能应坚持以下四个原则：（1）可用性。应满足建筑物的使用功能，即满足照明的照度，色温，显色指数，满足舒适卫生，满足上下左右的运输通道道畅无阻，满足特殊工艺要求。（2）经济性。建筑电气设计的经济性就是节能应按国情考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用，而是让该部分增加的投资，能在几年甚至更短的时间内用节能减少的运行费用进行回收。（3）可靠性。根据用电负荷的等级，保证在各种运行方式下提高供电的连续性，力求可靠供电，满足建筑物的功能，即满足照明的亮度，色温，显色指数，舒适性空调的温度及新风量，也就是舒适卫生，满足上下，左右的运输通道畅通无阻。（4）安全性。保证在运行一切操作切换时工作人员和设备的安全，以能能在安全条件下进行维护检修工作。
二、高层建筑电气设计的主要内涵。
（一） 负荷的计算。电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否，对合理选择设备，。安全可靠与经济运行，均起决定性作用。高层建筑的电力负荷计算，基本上采用负荷密度法和需要系数法。
（二） 供电电源及电压的选择。为了保证供电可靠性，现代高建筑至少应有两个独立电源，具体数据运行方式，原则上是两路同时供电，互为备用。另外，还须装设应急备用柴油发电机组，要求在15秒内自动恢复供电，保证事故照明，电脑设备，消防设备，电梯等设备的事故用电，国内高层建筑的供电电压，都彩和10KV标准电压等级。
（三） 高低压配电系统的设计。（1）高压配电系统。现代高层建筑均是采用两路独立的10KV电源同时供电。一般高压采用单母线分段，自动切换，互为备用。导线分段数目，与电源进线回路数相适应。只有当供电电源为一主一备时，才考虑采用单母线不分段的结构，电源进线几乎全部采用电缆进线。（2）高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统，配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽，水平干线因走线困难，多采用全塑电缆与竖井母干线联接，每层楼竖井设备配电小间。（3）功率因数按规定应补0。9-0。95，无功补偿都采用集中补偿方式，为降低变压器容量，多集中装设在低太侧，与配电屏放在一起，但必须采用于式移相电容器。
（四） 主要设备的选型。（1）高压开关柜。现代高层建筑的变配电室设在主楼地下层，按规定不宜采用油开关，国外用于高层建筑的开头有三种类型可供选用。高压空气断路器，SP6开关和真空断路器，其中高压空气新路器因技术陈旧，SP6开关和真空断路器，其中高压空气断路器因技术陈旧，SP6开关尺寸数大，选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。（2）电力变压器。根据防火要求，主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器的，目前有干式变压器，SFE变压器和硅油变压器等三种产品可供选用。（3）低压配电器。国外低压配电屏的结构，几乎都做成抽屉式，特别是大容量的出线，则做成手车式。（4）应急备用发电机组。过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的，近年国外高层建筑已开始采用燃汽轮发电机。（5）变电所位置的确定。现代高层建筑的用电量相当大，在确定变电所位置时，应尽可能使高压深入负荷中心，这对节约电能，提高供电质量都有重要意义。
（五） 电气照明设计。电气照明设计，包括淘汰选择，照度计算，灯具造型灯具布置，眩光控制和调光控制和照明配电线路敷设等，照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系，应该相互配合，在使用功能及艺术意境方面求得统一，选用高光效电光源，可以取得节能的明显效果。
（六） 防雷与接地。现代高层建筑的防雷设计，采用避雷针和避雷带的做法简单可靠，经济合算，但必须保证各层楼面钢筋，金属管道与该层用作引下线的柱筋有可靠的连接，形成等电位层。尽管基础钢筋等自然接地体已能满足接地电阻的要求，仍需要装设水平的人工接地体，将主要的建筑物基础连接成接地网，这对均衡电位，提高安全性都有好处。
三、建筑电气设计中的节能措施
（一） 供配电系统的节能设计。根据工程供电容量及负荷的具体使用情况，合理设计供配电系统，做到尽理简单可靠，这对于有效地实现电气节能可以起到很好的作用，首先，变配电所或箱式变电站位置的设置。现代高层建筑的用量相当大，在确定变配电所或箱式变电们位置时，应尽量靠近负荷中心，这样可以减小配电半径，有利于减少线路损耗，其次，合理选择变压器容量及台数，在选择变压器容量和台数时，应根据负荷情况，综合考虑投资和年运行费用，对负荷运行合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效低耗区内，从而实现变压器的投入台数可以随季节性负荷的变化灵活投切，减少部分变压器轻载而引起的不必要的电能消费。
（二） 电缆线路的合理设计。在一个工程中，线路左右上下纵横交错，小工程线路全长不下万米，大工程更是不计其数，所以线路上的总有功损耗是相当可观，减少线路上的能耗必须引起设计重视，在建筑中，低压配电室应靠近竖井，不至于产生支线沿着干线倒送的现象，亦即低压配电室与竖井位置的布局上应使线路都向分向前进，尽可能减少回头输送电能的支线，另外，还可利用某些季节性负荷的线路，这睦用户不用时，可提供给常期用户作供电线路使用，以减少线路和电阻。
（三） 风机水泵的节能。（1）采用高效机水泵。（2）设计时注意选型和配套。（3）调速控制流量，减少节流损失。94）合理设计管网，降低管道阻力。（5）在管网或叶轮上涂敷复合材料。（6）减小叶轮直径。（7）调节入口导向叶片。
（四） 照明系统的节能。（1）减少设备使用时间。在设计的时候，楼梯间，走廊这样的公共场所可采用自动控制的方式，做到人来灯亮，人走灯灭，考虑到线路损耗。对于面积小的房间可采用一灯一控或二灯一控，面积较大的房间采用多灯一控的方式，同时，设计时应充分利用天然光，建筑物靠近室外的部分，在建筑物结构允许的情况下，门窗尽可能开的大些，门窗的玻璃采用选用透光率高的，以充分利用自然光的，百靠近室外的部分，可用导光管，反射高窗或棱镜窗将光线引入需要阳光的地方，以最大限度地减少照明设备的使用时间。（2）提高光源的利用效率。首先要改善环境的反射条件，即建筑物内的墙壁，天顶，地面以及家具的表面尽量光滑，色彩尽量选用浅色，当然考虑到健康因素，屋顶和墙面的光反射系数宜在55%-60%之间，地面宜为15-35%。其次用高效光源，首选发光率高的光源，这些光源节能效果及光效都非常显著，因此能够在照明系统的设计环节达到节能的目的。（3）控制照明器的数量。在设计时要考虑建筑类型及功能的实际需要，按照我国照度标准确定最合适的照明，并且要结合房间面积确定照明器数量及布置，在这方面，我们可以利用先进的照明设计软件做出精确的计算，以确定灯具的最为合理的布置，在满足舒适的前提下，最大限度减少照明器的使用。
结束语
民用建筑的节能潜力很大，是建筑节能设计的一个重要组成部分，因此，在设计中要仔细考虑设计方案，通过对技术与经济的反复比较，适时采用高效节能设备，最终达到节能的目的。
参考文献
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关键词：建筑供配电系统 节能 变压器损耗 线路损耗 照明节能设计引 言
随着我国经济的飞速发展, 人口的增加，工业的发展，生活水平的提高，能源消耗急剧增加。目前，全世界建筑能耗约占能源总消费量的30％，中国占23％，因此，建筑节能成为中国节能战略的必然选择。建筑节能，即在建筑中合理使用和有效利用能源，不断提高能源利用效率。人类日常生活中的每一个环节都离不开电，建筑内所有设备也都离不开电，可以说建筑供配电系统是建筑的最基本的、应用最广泛的系统，因此建筑供配电系统节能是建筑节能的任务之一。建筑电气设计人员在进行建筑供配电系统设计时，在满足建筑功能及供电安全的同时应该考虑建筑电气节能。建筑电气节能是一项技术性强、影响因子复杂的工程。电力系统运行与国民经济和人民生活密切相关，供电的突然中断会造成很大的损失以致严重的后果。所以，建筑供配电系统设计方案，首先必须保证安全可靠供电和电能的质量，考虑节能应在满足建筑物的功能的前提下，采用先进技术，综合考虑初投资及长期运行的经济效益，最大程度节省无谓消耗的能量，达到真正节能的目的。
1降低供配电系统的传输损耗
电能在传输过程中产生传输损耗，传输损耗主要由供电系统提供。供配电系统的传输损耗主要是线路损耗和变压器损耗；消耗在传输线路阻抗中的损耗称为线路损耗，消耗在电力变压器中的损耗称为变压器损耗。传输损耗使供电效率降低，消耗无谓消耗的能量。降低传输损耗是供配电系统节能的主要措施之一，对供配电系统的经济运行有重要意义。
1、1降低变压器有功损耗
电力变压器的基本结构是将一、二次侧的绕组缠绕在由相互绝缘的硅钢片叠成的铁心上，利用电磁感应原理实现电压等级变换。负载电流在变压器一、二次侧绕组的电阻中产生的损耗称为“铜损”，与负载变化有关；变压器的铁心在交变磁场的作用下产生的损耗，称为“铁损”,其主要取决于变压器外加电压和频率，外加电压和频率不变时，“铁损”基本不变，可以认为与负载变化无关。
考虑变压器的短路损耗的换算关系，变压器在计算负荷下的有功损耗PT可以根据“空载试验”和“短路试验”的结果，采用下式计算：
PT =POT+PCUN（SC/SNT）2
式中POT为变压器的空载损耗，近似为变压器的“铁损”；
PCUN为变压器的空载损耗和短路损耗，近似为变压器的“铜损”；
SC、SNT为变压器的计算负荷和额定容量。
由上述可知，降低变压器损耗可以采用以下两种方法：一是选用节能型变压器，如S9、SL9及SC8型等油浸变压器及干式变压器，减少变压器的铁损；二是在技术经济性合理时，选择合适的变压器容量，减少传输系统的变压级数和变压器数量，以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器，实现经济运行，减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗，降低变压器的铜损。
1、2降低线路损耗
供配电系统的线路损耗指交流电流在传输线路的阻抗中产生的损耗。导线作为供配电系统中功率传输的载体，导线的选择不仅关系到供电系统的安全和经济运行，还影响传输损耗。传输系统的阻抗、电流大小，是影响线路损耗的两个主要因素。因此，可根据工程具体情况采用以下措施降低线路损耗。1、降低传输线路的电阻和电抗。比如可根据用电负荷，选择合理的导线形式和截面，以电缆取代架空线路等，降低传输线路阻抗。2、在传输有功功率不变条件下，降低传输系统的电流，例如提高传输线路电压等级，可有效地降低传输线路电流。3、改善传输系统的功率因数。通过提高传输系统的功率因数，在传输有功功率不变的条件下，降低传输系统的电流，进而减小线路损耗。4、合理设置变配电所、配电箱等分配电能设备，尽量靠近用电负荷中心，以降低供电半径；线路敷设满足施工技术的前提下，尽量走直线，以减少电线长度，减小无谓损耗的能量。供配电系统中常用的导体材料有铜和铝，从自然资源的角度，铜比铝要稀少；从节能的角度，为了减少电能传输时引起的线路损耗，要求减小导线的阻抗，则选用电阻率ρ较小的铜比铝好；从输电的要求，导线的截面越大，则电压损失越小，损耗也越小，但意味着线路的投资和金属材料的消耗越大；从投资经济效益考虑，既要使输电损耗小，又要考虑线路的投资和金属材料的消耗少，这就要求综合考虑供电安全、初投资及长期运行的经济效益，选择具体工程应用中最适合的导线及其截面。
2照明节能设计
2.1、设计要求
节能是社会可持续发展的要求，在照明设计和评价中，要始终贯彻节能要求。照明设计要求根据照明空间的环境特点与使用性质，考虑节能要求，选择高效的光源、灯具等照明设备，并通过对照明设备的合理布局，满足照明空间的使用功能要求，使照明设备与照明环境相适宜，视觉清晰，亮度均匀，让使用者在照明空间内工作或生活感到舒适和轻松。
2.2、照度标准
应照明节能要求，在《建筑照明设计标准》中，规定了各类建筑的照明功率密度值，且大部分照明功率密度值属于强制性标准，必须严格执行。有装饰需要时，照明与室内装修设计应有机结合，在确保照明质量的前提下，应有效控制照明功率密度值。
2.3、照明节能设计要点
2.3.1灯具选择
在满足照明空间的使用功能要求的前提下，选择高效的光源对于照明节能是必然选择。除有装饰要求外，可选用直射光通比例高、控光性能合理的高效灯具和采用功率损耗低、性能稳定的灯用附件。例如选用直管型荧光灯，则配节能型镇流器，而当使用电感式镇流器时，其能耗应符合现行国家标准《管形荧光灯镇流器能效限定值和节能评价值》GB17896的规定；选用气体放电光源时，光源应带电容补偿器，令气体放电光源供电线路的功率因数不低于0.9，以减少线路上电能损耗；景观照明采用长寿命高光效光源和高效灯具，并采取点燃后适当降低电压以延长光源寿命的措施；景观照明可设置深夜减光控制方案。总之，选用灯具，应综合考虑最初投资与长期运行的综合经济效益。
2.3.2照明配电回路的控制要求
节能是贯穿供配电设计的主题，照明配电回路系统的控制除满足正常运行的要求外，还要考虑节能运行和管理的要求。根据环境条件、使用特点，可采用以下照明控制方式：充分利用自然光，根据天然光的照度变化控制电气照明的分区；采取分区控制灯光或适当增加照明开关点；用定时开关、调光开关、光电自动控制器等节电开关和智能照明控制系统控制照明配电回路；公共场所照明、室外照明可采用集中遥控节能管理方式或自动光控制装置。比如：公共建筑和工业建筑的走廊、楼梯间、门厅等公共场所的照明，可采用集中控制，按建筑的使用条件和天然采光条件采取分区、分组控制措施；居住建筑有天然采光的楼梯间、走道上的照明，除应急照明外，可采用节能自熄开关；旅馆的客房可设置节能控制型总开关；体育馆、影剧院、候车（候机）厅等公共场所的照明可采用集中控制方式，兼具有按需要采取调光或降低照度的控制措施。
3 结 语
建筑供配电系统的节能潜力很大，广大电气设计人员在设计中应精心考虑，供配电系统设计方案除应符合各种技术指标、满足功能需求外，还应有切实可行的节能措施，在建筑中合理使用和有效利用能源，节省无谓消耗的能源，实现建筑节能。
参考文献
[1]徐晓宁主编，建筑电气设计基础，华南理工大学出版社，2007.5。
[2]朱英.建筑电气节能设计方法[J].科技信息化,2007,(2)。
关键词：供配电 设计 节能 方法
中图分类号： S611 文献标识码： A
电力应用于各行各业，如何能够减少用电损耗、节约电能，在节能工作中是非常重要的。配电网在电力系统的末端，由于变压器数量很大，线路比较密集，所以在电力系统损耗中的比例是很大的。由此可见，实现配电网的节能不仅能提高供电企业自身的经济效益，还能实现国家节能减排的目标，具有重大的意义。
1配电网线损情况分析
（1）输电线路损耗波动大，过程管理和预控能力还有待加强和提高。 例如，由于关口电量缺少必要数据而出现估抄电量现象；由于变电站更换电能表，计量回路、CT 异常等原因导致可追补的损失电量参数没有完整记录下来；未同时抄录关口电量与售电电量，未能对供、售电量进行实时跟踪，分析和处理事故的最佳时机有时被贻误；另外用电负荷快速增长，导致滞留电量增加。
（2）配电网网架结构薄弱，电网互带互联能力有待加强。变电站出线建设相对滞后， 配网线路缺少必要的电源点支撑，造成供电半径长、线路迂回供电，配网运行不经济；部分输电线路存在线号小、老化严重现象。
（3）局部窃电现象较严重，仍需加强治理全社会用电环境。个别商业户、动力户绕表接线，改变计量倍率及计量接线方式，开启电能表调整误差或改变计数器的变速比等，导致电流、电压回路短路或开路，直接影响了供电企业的线损率和经济利益。另外，受到高额利润的驱使，部分窃电主体变得异常复杂，其中不乏黑恶势力的介入，不排除内外勾结的可能性，这就大大增加了打击的难度。
2配电线路节能的技术措施
2.1 选择合适的导线截面
由于电阻和线路的能量损耗成反比，因此增大导线截面可以减少能量损耗。在保证电压质量、满足载流量的前提下，要按照电流密度选择导线截面。根据以往计算的实例来看，供电线路线损经常发生在主干线的前两段上，在大负荷的回路上则主要出现低压线损。 所以在电流较大的回路上要注意增大线径、缩短供电距离。
2.2 缩短 0.4kV 线路
供电半径选择合理的供电半径，不仅能降低线路损耗，而且还能提高电网的输送功率， 保证供电质量。例如将 供电线路深入0.4kV 系统负荷中心，就能将 0.4kV 线路的供电半径缩小，使线路损耗降低，从而提高电压的质量。 因此在设计的过程中，要考虑到将用户独立变电所的位置尽可能接近负荷中心。负荷中心可以用负荷电能矩法、负荷指示图法以及负荷功率矩法来估测。
2.3 选择架空绝缘导线
（1）尽量使线路杆塔的结构 简单化 ，这样不仅节约了线路材料，节省能源，而且美化了环境。（2）避免合杆线路作业时停电 ，减少修理的次数，使得线路的使用率提高。（3）避免线路电能的损耗以 及导线的腐蚀 ，还可以延长线路的使用寿命。（4）节约了架空线路所占的 空间，方便架空线路在狭小通道内穿越。
2.4 无功补偿技术的应用
单独就地补偿通常适用于负荷比较稳定容量较大的用电设备，如高频炉，它需要在设备旁单独安装就地补偿装置，可以使补偿效果最好。大功率整流设备、变频调速设备等在配电网中的广泛使用，就会在配电网中形成大量无功电流，从而会导致配电网出现线路损耗增大， 配电变压器综合利用效率降低，电力用户发生电压跌落等问题。 配电线路因为线路的功率因数低，所以损耗很大，由于供电线路线长、点多、负荷季节性强、面广，加之大马拉小车等多种因素，导致功率因数有的竟低于 0.4。由于线路损耗同功率因数的平方成反比，所以提高功率因数降低线路损耗的效果就特别显著。在对 供电线路进行无功补偿时， 主要是对配电变压器进行补偿。由于变压器的空载电流一般占额定电流的 10%左右，功率因数是 0.2 左右，在实际电路的过程中，在理想的状态下变压器是不能够进行工作的，一是变压器在进行承载的过程中，原线圈带电，线圈电阻发热所需要的能量是需要电流的，二是虽然变压器是空载的，但是可以在变压器的铁芯中建立磁场，并且在应的程度上通过原线圈“电生磁”，对副线圈的“磁生电”进行有效的保障，所以在磁场在对能量进行消耗的过程中，也是需要电流的。变压器的空载电力大小，不仅和变压器使用的材质不同有着关系，还和变压器使用的型号、生产厂家的等不同有着一定的联系。所以在一般的情况下，变压器的空载电流在而定电流为10%左右。不论空载负载，功率因数都等于有功功率除以视在功率。cosφ=P/S=P/（√3UI）U为线电压，I为线电流，P为有功功率。变压器空载时功率因数较低。一般在0.2~0.5之间。由于变压器空载时，电流主要用于建立励磁磁场，这部分是无功，还有一部分用于补充铁耗和铜耗，属于有功。效率越高的变压器，空载损耗也越小，功率因数一般越低。故按变压器容量的10%进行补偿，就能将空载时的功率因数提升到 0.8 以上，对降低能源损耗上有显著的效果。
2.5 提高功率因数
提高系统的功率因数， 可以减少无功电能在线路上传输，从而可达到节约电能，降低损耗的目的，以达到节能的目的。线路损耗的公式展开后得下列计算式：
P=3I2R×10-3=[R/UL2]×10-3
式中：UL―――线电压，V；P―――有功功率，kW；Q―――无功功率。有功功率是满足建筑物功能所必须的，因此是不可变的。系统中的用电设备，如变压器、电动机、线路等放电灯中的整流器都具有电感，会产生滞后的无功，需要从系统中引入超前的无功与之相抵消，这样，超前的无功功率就从系统经高、低压线路传输到用电设备，在线路上就产生了有功损耗，而这部分损耗是可以想办法改变的。提高设备的自然功率因数，以减少对超前无功的需求。可采用功率因数较高的同步电动机；荧光灯可采用高次谐波系数低于15％的电子镇流器；采用电感镇流器的气体放电灯、灯安装电容器等，都可使自然功率因数提高到 0.85～0.95，这就可减少系统高、低压线路传输的超前无功功率。由于感抗产生的是滞后的无功，可采用电容器补偿，因为电容器产生的是超前的无功，两者可以相互抵消，因此无功补偿，可以提高功率因数，因而也减小了无功的需求量。
3配电网减损节能管理措施
（1）利用现代化手段，加快电量远传。利用大客户在线监测系统、负荷管理在线检测、配网线路、集中抄表系统和用电信息等先进的现代化网络技术，进一步完善负荷管理远程工作站的功能，并将其与预试检修停电相结合，安排好变电站电量远传系统建设工作，同时开发电量远传系统主站的功能，使其在系统功能上能够实时分析线损，从而逐步实现变电站电量远传系统和电厂电量远传系统等的信息共享。
（2）选用国家推荐的节能新产品。对高效率电动机、轻载电动机采取降压运行，以提高电动机运行效率及其自然功率因数，并根据机械负载变化调节电动机的转速，使用变频器进行平滑调速，这样就可以使风机、水泵类的负载节能 30%左右。另外因节能的产品可以更好的节约能源，并且也能够起到保护环境的作用。采用高效光源和灯具，选用合理的照明方案，严格控制功率密度值，以合理控制照明的方式，减少不必要的照明时间。
4 结 语
节能降耗是一项系统工程，节能设计是这项工程中一个极为重要的环节。 电气节能设计重点在于建立和健全节能设计理念，合理设计，实现经济运行。 在今后设计中，设计者不仅要积极采用已有的节能措施，在总结经验的同时，还要大胆为新型节能技术提供使用平台。
参考文献：
