摘要：本文主要是介绍怎样在建筑供配电设计中考虑节能，从设计的角度讨论在供配电系统设计中怎样实现电气节能以及采取的具体技术措施，通过采用正确合理的设计方案以达到节能的目的。
关键词：供配电 电气设计 节能
Energy saving in building power supply and distribution design
Abstract:This article mainly describes how to take into consideration of energy saving in the design of power supply and distribution for buildings, implement electrical energy saving and the specific technical measures taken from the perspective of power supply and distribution system,
therefore achieves energy saving through the adoption of proper and reasonable design schemes.
KEY WORDS:power supply,electrical design,energy conservation
电力作为当代社会最主要的能源之一，随着我国工业用电和生活用电的迅猛增加，供不应求的局面也日益显现，这从每年夏天各大主要城市采取拉闸限电的措施来保障居民用电便可以得到最有力的证明。因此，在能源严重紧缺的今天，我们更应该珍惜能源，节约能源。作为一名电气设计人员，我们更应该从自身做起，把节能的理念贯彻到日常的电气设计之中，从电气设计之初就要把节能考虑进去，做到未雨绸缪。
一、电气设计节能要注意的问题
1.1 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。
1.2 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。
1.3 不能为了节能而节能。在国家节能减排的口号下，全国不少城市为了达到国家提出的节能减排目标，竟然以牺牲广大人民的生活舒适度为代价，这是与国家政策的初衷严重相违背的，是不可取的。
二、电气设计节能方法
2.1输电设计中的节能
（1）合理的选择供电的电压等级和供电方式。
（2）合理的选择电线，电缆。
2.2供电电压等级与节能
（1）根据负荷容量，供电距离以及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等级。相同的输入功率时，供电电压越高则线路电流越小，线路上的损耗也就越少，也就达到了节能的目的。在选定了供电电压等级后，设置变电所的时候，变电所应尽可能的靠近负荷中心以缩短供电半径，减少线路损失。
2.3变配电设计中的节能
（1）淘汰漏电、费电、过时的设备，禁止使用劣质设备；
（2）尽量三相平衡。
（3）合理选择变配电设备；
（4）提高功率因数；
2.4 变压器与节能
（1）减少变压器的有功功率损耗。变压器的有功功率损耗如下式表示：△Ｐｂ＝Ｐｏ＋Ｐｋβ２其中：Ｐｏ部分为空载损耗又称铁损，它是由铁芯的涡流损耗及漏磁损耗组成，是固定不变的部分，大小随矽钢片的性能及铁芯制造工艺而定。所以，变压器应选用节能型的，如SCB10、SCB11等干式变压器。Pk是传输功率的损耗，即变压器的线损，决定于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，即负载率β的平方成正比。因此，应选用阻值较小的绕组，可采用铜芯变压器。从Pkβ2用微分求它的极值，在β＝50％处每千瓦的负载，变压器的能耗最小。因此，在80年代中期设计的民用建筑，变压器的负载率绝大部分在50％左右，在实际使用中有一半变压器没有投入运行，这种做法有的设计人员一直沿袭至今。但是，这仅是为了节能，而没有考虑经济价值。举下例可看出其不可取的程度。
SCB10－2000KVA的变压器，当β＝50％时相对于β＝85％时可节能为P＝16.01x（0.852－0.52）＝7.56kW，按商场最高用电小时计：每天12小时，365天全营业，则总节约电能：W＝7.56 x12 x365＝33113kWh。按营业性电价每度0.78元计，则每年节约：33113 x0.78＝25828元。
为减小变压器损耗，当容量大而需要选用多台变压器时，在合理分配负荷的情况下，尽可能减少变压器的台数，选用大容量的变压器。例如需要装机容量为2000KVA，可选2台1000KVA，不选4台500KVA。因为选用前者可节能：△P＝4x（1.6＋4.44）-2 x（2.45＋7.45）＝4.36kW（全按β＝100％计，同等条件，SCB10变压器）。
在变压器选择中，能掌握好上述三点原则，即满足了节约能源，又经济合理的原则。
2.5 无功补偿与节能
2.5.1提高功率因数，减少电能损耗。功率因数低的主要原因有：
（1）大量感性电动机和感性用电设备的选用；
（2）感性用电设备配套不匹配或使用不合理，造成长期轻载或空载运行；
（3）变压器容量选择过大，造成“大马拉小车”现象；
（4）没有配备电容器等无功补偿设备。
2.5.2因此，提高功率因数就要从下面两种途径进行：
（1）提高自然功率因数；
（2）装设电容器进行无功补偿。
2.6 照明设计中的节能
2.6.1 合理选择光源，灯具及附件。采用高效光源和高效率的灯具。选用细管荧光灯，（如T5）代替较粗管径荧光灯；逐渐推广选用节能环保长寿命的半导体LED照明光源。在满足眩光限制和配光要求条件下，应优先选用效率高的灯具，选用好的灯具；采用光利用系数高的灯具；采用照明与空调、风扇等一体化灯具。
常用的各类光源的效率与节能效果列表如下表
说明：表中气体放电灯效率为包括整流器的总效率，将其与200W的白炽灯作比较，将荧光灯、紧凑型荧光灯与40W白炽灯作比较。
2.6.2 照度设计合理，灯具布置合理。充分利用自然光，在不降低照度的前提下减少照明灯具的密度。选取合理的照度标准值，照度要求较高的场所采用混合照明，少用一般照明，并适当地采用分区照明；对于高大空间采用一般照明与重点照明相结合，可在上部设一般照明，下部在柱子或墙上设置投光灯或壁灯照明，比单独设置一般照明要节能。
2.6.3 灵活控制光源。充分利用天然光的照度变化，决定电气照明点亮的范围，实行一般照明分区控制和适当增加照明开观点，改变全开的习惯，在给定的时间和地点控制照明灯具提供的照度，可以有效的节能。大空间的照明尽量采用智能面板进行控制。实际设计中，很多设计师有时候为了省事，而将很多的灯具统一进行了控制，比如有的很长的走道而只采用一个开关进行控制，这样在无形之中就浪费了很多的电能，与国家倡导的节约型社会相背离，是应该禁止的。
2.6.4 采用智能灯具。大空间照明，尤其是大型商业综合体地下车库，特别适合采用智能灯具，例如红外感应灯具、微波探测灯具或红外加微波双鉴探测型灯具。大型地下车库在照明设计时，如果全部采用智能灯具，不仅会造成一次性投入过高，也会造成日常的维护成本较高，因此在照明设计时，可以采用普通灯具与智能灯具混合设置，利用普通灯具维持日常最低限度的照度要求，当车辆或来人时，灯具通过自动感应点亮，达到正常照度标准，既节省了初期的一次性投资，也达到了节能的目的，可谓双赢。
三、结语
节约具有重大意义，应引起人们的足够重视。除了从设计的角度采取节能措施外，还可以通过加强用电管理，合理的用电调度，以及日常生活中节约用电等方面来达到用电节能的效果。大力提倡节能也符合党中央提出的大力建设节约型社会的大致方针。因此，我们要充分利用一切手段和方法宣传节能，鼓励节能。只要我们每个人都把节能的观念贯穿到生活中去，节能的效果就会真正的显现出来。
参考文献
[1]《电气节能技术》 王景梁 主编
[2]《电气照明技术》 谢秀颖 主编
[3]《全国民用建筑工程设计技术措施-电气》2009版
论文作者:黄伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/5
标签：节能论文; 变压器论文; 灯具论文; 照度论文; 功率因数论文; 光源论文; 荧光灯论文; 《建筑学研究前沿》2017年第29期论文;