浅析电气工程中的节能设计技术

浅析电气工程中的节能设计技术

吴标

吴标

（广东广特电气股份有限公司）

摘要：电气设备需要电能消耗，而我国目前的电力基本上是由传统的能源转换，能源制约着人类的生存与发展，他是我们生存的基础，能源短缺已成为世界关注的问题，同时也是制约经济发展的重要因素，因此，从经济发展来看电气工程必须采取节能设计。

关键词：电气工程；节能设计

引言

在我国建筑设计过程的节能问题一直没有得到充分的重视，但随着人们环保意识的不断增强，建筑设计节能问题也成为当前的热点问题。电气工程因电气设备较多，是消耗能源的重要工程，需要了解电气工程节能设计的原则，对其节能设计进行研究，才能有效地保证电气工程安全性的同时节约能源，作为建筑实现节能减排的重要方面，建筑电气工程的节能面临着新的挑战。本文主要讨论建筑电气工程节能设计以及所需要采取的措施以期达到节能减排的目标。

一、电气工程节能设计应遵循的原则

电气工程节能设计，是为了满足人的正常需要后，通过技术创新，减少电气工程能源消耗，提高能源的使用效率，符合电气工程的节能要求。要将电气工程中供电设备优化，不能以其他工程功能为代价的，损害的其他工程中电能的使用值，不能盲目投资设备，而不采取符合经济发展水平和科学技术水平方案。因此，电气工程节能设计时应该首先考虑的电气工程的适用性，电源供应设计，要以提供所需的动力，和能源为前提，以满足电气设备的负载能力，供电质量和可靠性的电源要求，以确保建筑电气设备的要求，使电气设备的使用要充分。此外，还有一个需要考虑的是电力供应的安全性，节能设计不是不顾安全的“偷工减料”式的设计，节能设计必须在保证建筑物的安全的基础上进行。建筑物应有的绝缘问题、负荷问题、电气设施稳定问题、避雷问题都必须充分加以考虑。总之，节能电气工程设计应符合适用性和安全性，电气工程使用先进的节能技术，优化设计的电源和分布，会促进能源的合理利用。要提高设备效率，减少损失直接或间接的电能，在满足建设要求的前提下，同时确保安全的使用功能，最大限度地减少建设投资，降低电能和各种能源消耗因此，选择节能设备，符合平衡，无功补偿，降低线路损耗，降低操作和维护成本，提高能源利用效率。最后，合理的调整，使其符合设计因素，合理选择节能措施，以提高负载因子和容量的利用率，在特殊用电的情况下，提高效率，选择符合的系数，实现节约能源的目的。总之，在电气工程，节能设计时，应实现安全，经济，合理的原则，并采用先进的技术。

二、电气工程节能设计的重要意义

电气工程的节能设计，对我国有着重要的意义，主要表现在如下几个方面：

第一，电气节能设计是经济发展的需要。由于电气设备要消耗电能，而我国目前的电能基本上都是由常规能源转化而来，能源是人类生存与发展的重要基础，经济的发展依赖于能源的发展，当今能源问题已经成为全世界共同关注的问题，能源短缺成为制约经济发展的重要因素，因此对电气工程采取节能设计势在必行。

第二，电气工程节能设计是环境保护的需要。现在的电能主要仍是火力发电产生，在这个过程中要消耗大量非可再生资源，会排放大量的有害物质，对大气造成了污染，因此电气工程节能设计可以起到保护环境的作用。

第三，电气节能设计是提高人民生活水平的需要。随着现代化建设的发展和人民生活水平的提高，人们追求更加舒适的生活环境，冬季采暖，夏季纳凉，这些都需要消耗电能。而在当前能源十分紧张的情况下，电气工程采取节能设计就显得非常重要。

三、电气工程中的节能设计技术

1、能够降低电能在传输中的消耗

因为导线中有一定的电阻，因此，在传送电能时就会消耗掉有用的功率，但是还会使原来的线路中电流不改变。所以，为了让线路中电能在传送方面的消耗量减少，就一定得把导线中存在的电阻减小，导线中电子与长度以及电导是呈反比例的，与截面积呈现正比例。因此，如果要让导线中电阻减低，就需要使用以下的方法：首先，导线材料的挑选一定是比较小的电阻率，才可以减少电路中电能消耗；其次，把导线的线长进行缩短，进行布线的时候，要过多的弯路；同时为了让提供电力的距离减小，应该使变压设备与负荷中心距离变近；最后，增加导线的截面积，所以需要挑选横截面积比较大的导线，经过降低电阻，减少消耗量，达到节能的效果。

2、变压器的节能设计技术

2.1避免变压器型材带来的大量能耗，变压器的制备材料需要优化设计组合在一起才能真正实现节能，硅钢片、铜片以及绝缘材料等如果设计不合理的话，就会造成很多不必要的能耗。应该秉承节约的理念，满足变压器工作的前提下，选择最为合理的材料和运行介质，既能减少电气自动化工程的成本，又能实现变压器节能的目的。

2.2铜材是一种优秀的材料，为变压器配备的电柜和电线可以采用铜质材料，并用换位导线措施。降低磁密并采用高质量、较薄的冷轧硅钢片，可以有效降低空载运行时变压器的能耗，实现节能的目标。

2.3现在市场上已经出现了专门为节能设计的变压器，在电器工程中应该优先考虑这样的变压器。比如S11和S10等型号，它们除了具备传统变压器的有点，从长远看也具有很好的节能效果。有了节能变压器，其之间的接线方式也很重要，除此之外应该杜绝变压器长期过度运行的现象出现，这样不仅会过度磨损变压器，而且也会消耗更多的电力资源。

2.4在工厂或者大型写字楼等建筑中，作为电力系统的关键部分，变压器应该被放置在电力消耗的中间位置，和其他的辅助设备放在一起，不仅便于管理，还能减少电缆的长度，节约成本和资源，降低电压降和多长电缆造成的能耗，提高供电功率和质量。

2.5合理选择变压器的容量和使用台数。所选变压器的额定容量应该根据实际所需电量来确定。如果变压器的容量太小，会让变压器长期处于过度运行状态，加速其老化，减少使用寿命；但是如果所选变压器的容量太大的话，也会使其长期处于轻载状态，过低功率会极度浪费电力资源和变压器使用效率。综合考虑，在选择变压器的时候应该留出大约百分之二十的冗余空间，过多过少都不可取。关于变压器台数的选择，应综合考虑扩容和可能出现的过度耗损情况，不能用过多的变压器台数，那是一种资源浪费。如果使用的变压器台数在2台或者2台以上的话，应该采取并联措施，这样不仅可以提高其安全可靠性能，还能增加电力系统的功率因数，实现真正的节能设计。

4、优化配电的设计

给电力工程的设备供给其需要的动力，这是电力体系的根本性服务。因此，要考虑到电力工程的实用性一定要符合用电器械的可靠性和负荷容量的需求，这是在设计配电时的标准，同时还需要保证电气器械的控制标准。在进行配电的时候，除去要保证用电设施的标准外，还需要确保电力工程的可靠性、灵活性以及容易操控性和稳定性等。另外还需要保证电力工程的安全操作，为了达到这一要求，要保证导线良好的绝缘性，进行布线的时候，导线的绝缘距离要保持适中，并且还需要保证导线在动态方面的稳定性，在接地和防雷方面的设备也要保证其安全性。

5、选择合适的电力电缆

作为输配电系统中不可或缺的部分，电力电缆占据了电气工程投资成本的较大部分，尤其是因长期维护电力线路而产生的费用。故而在选择电力电缆的时候应该谨慎为之，通常按照相对经济的电流密度曲线和可以通过的电流强度来选择电力电缆的截面，对于电力电缆材质的选择，主要有铜材和铝材两种。从成本的角度来看，较之铜电缆，铝电缆较为便宜，所以很多电气工程都选择铝电缆，但是从安全和节能的方面，铝电缆虽然较为便宜，但是这两项性能却落后于铜电缆。只是截面越粗，铜电缆比铝电缆要贵重很多，因此这种情况下可以选择铝电缆，而其他情况下，从安全和节能方面考虑的话，推荐铜电缆。

6、提高电气体系的运转效率

选择好节约能源的设备，是电力体系最先需要做好的工作，也是在节约能源方面做的良好铺垫。并且，为了让电力体系在运转工作时实现节能的效果，还可以采用减少电路中的消耗、无功的补偿和均衡负荷的方式来进行，比如：进行配电的设计过程，可以采用合理地设计参数，同时合理地调整负荷来实现节约能源的目标。通过这些方式，电力体系进行运作与安装的时候，可以使设备的工作效率和电源的整体使用率有了很好的提高，这可以让电能的耗损降到最低。

结束语

随着时代的不断进步，节约能源已经成为人类非常重视的问题，如何有效的实践已经引起人们的广泛关注。节约能源已经在世界各地开始实行，我国对节能的战略也已经进行了全面地推广，在进行节能技术的研究方面，国家投入了非常大的人力与物资，在这样的光明前景下，电气系统的自动化也实行了节能的设计，并且在实际的应用中有比较好的节能效果。电气系统自动化节能技术的设计还在不断的研发中，尽量研究出属于我国的创新化电气系统节能产品，促进节能经济的高速发展。

参考文献：

[1]现代建筑电气工程节能设计技术措施探讨[J].袁梦琦.黑龙江科技信息.2017（02）

[2]电气工程自动化信息技术及其节能设计探讨[J].孟晨晨.山东工业技术.2017（02）