傅姚文
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摘要：新时期下，经济飞速发展的今天，人们节能意识越来越强烈，供配电系统是建筑电气系统的重要组成部分，在建筑能耗中供配电系统占据着重要部分。尤其是体现在建筑电气供配电系统设计方面，其不仅减小了能源的消耗，同时为工程的质量提供一定的保障，所以需要引起我们的重视，对此本文将重点探讨如何进行建筑电气供配电系统节能设计。
关键词：建筑电气；供配电系统；节能设计
众所周知，当前我国社会经济的迅猛发展也给国家的能源资源提出了更高的挑战，资源的紧缺问题越来越突显出来，社会一定要加强节约意思，坚持可持续发展战略的基本国策，创建绿色环保理念，继续执行节能减排策略。电能作为能量消耗的主要形式，更应该得到广泛的关注，在人们对节能建设的重视程度越来越高的背景下今后应该加强这方面的研究，对供配电系统进行科学设计。这是可持续发展的必然要求，今后要高度重视这方面。
1、供配电系统节能设计所需要坚持的原则
一般而言，供配电系统要想实现科学地节能设计就必须要坚持科学的原则。在实际工作过程中设计人员必须要根据现场的实际环境来进行科学的节能设计。在今后节能设计过程中应该坚持以下原则：
一是经济效益原则。在实际工作过程中设计人员要综合考虑实际经济效益，要尽量减少供配电系统运行期间的维修费。在实际设计过程中应该从长远利益出发，通过科学设计要能够实现增加的投资费用同节约出来的费用，两者能够互相抵扣。二是要满足建筑物的电气功能。建筑物对供配电系统是具有硬性要求的。在实际设计过程中应该在满足硬性要求的基础上来进行科学的节能设计。对于照明系统则是要满足色彩、显色度数以及照度的要求。对于电梯系统则要保证电梯能够处于畅通无阻的运输通道；对于通风空调系统则是要要求其能够提供舒适的温度以及恰当的新风量。三是要全面考虑。供配电节能设计是一项长远工作。在实际节能设计过程中应该从材料、技术、经济以及人员素质等方面来进行科学全面地考察。只有这样才能真正适应时代发展的要求。今后应该高度重视这方面的工作，加强这方面的研究。
2、配电系统节能设计
建筑供配电系统节能设计是一个系统工程，在实际设计过程中必须要从工程实际结合工程设计规范来进行科学高效地设计。在实际工作过程中可以从变压器设计、照明系统、供配电线路、动力系统等方面来采取针对性措施。
（1）变压器设计。在进行变压器设计之前工程人员首先是要根据建筑物电气系统总用电量需求来进行科学合理地选择供配电电压等级。如果建筑电气系统总用电量在250kw以上的时候则在设计过程中要采用10kv线路来进行供电。配电变压器的设计工程人员首先是需要准确统计楼宇电气系统负荷，而后根据该复合来确定配电变压器的供电电压、供电容量和变配电所基址等。在实际设计过程中尽量要使得电力负荷曲线能够保持平坦，能够具有较高的三相平衡度。在实际设计过程中还应该尽量减少闲置电气设备和闲置配电容量。
设计过程中首先是要慎重选择节能型变压器。节能型变压器类型的选择对于建筑节能极为重要。在选择过程中设计人员应该优选铁心材料，这主要是因为采用铁心材料能够用有效降低变压器的空载损耗。非晶合金铁心变压器就是当前最为典型的节能型变压器。该变压器的主要材料就是铁心材料。
在实际选择过程中还需要合理选择配电变压器的容量以及台数。对于配电变压器的容量及台数需要从投资费用和损耗这两个角度来进行考虑。在容量设计过程中应该预留适当的容量。通常情况下应该把变压器的负载率设计为75%到85%，在这一区间之内是最为适宜的。台数与容量的确定是一项重要工作，在实际设计过程中应该结合负荷特性合理分配用电负荷。要通过科学合理地设计保证供配电变压器能够长期有效的运行。在2台或者是2台以上的配电变压器在工作过程中应该建立起联合的经济调度运行模式。在实际工作过程中应该根据实际需要来合理分级负荷。要在保证配电系统稳定运行的前提下减少变压器的设计台数。
（2）照明系统。照明系统节能设计非常重要，照明系统能耗较大，科学地节能设计有助于降低建筑能耗。在实际节能设计过程中应该按照以下措施来进行节能设计：一是要进行精确的照度计算。在以往的照明系统设计过程中对照度计算要求不严格，计算也过于粗略。仅凭经验来进行估算是难以把照度控制在规定误差范围内的，很容易造成能源浪费。因而为了有效节能就必须要进行精确的照度计算。二是要慎重选择照度标准和照明方式。照度标准有高、中、低三档。在设计过程中要结合视觉作业特点、混光照明以及非均匀照明等来进行合理选择。总的要求就是要能够实现灯光的物尽其用，从而达到省电节能效果。三是要高度重视照明配电回路的设计。在实际工作过程中要充分利用自然光，可以根据自然光的照度变化来控制电器照明。采取分区控制灯光或者适当增加照明开关点的方式有助于节能。在实际设计过程中还应该尽量选择光电自动控制器、调光开关、定时开关以及智能照明控制系统来控制照明配电回路。对于公共场所的照明则可以通过集中遥控节能管理或者自动光控制装置来进行有效管理。
（3）供配电线路。为了实现建筑节能，在实际设计过程中还需要对供配电线路进行优化设计。在设计过程中首先是要合理选择供配电导线类型。针对导线类型的选择需要结合建筑电气系统设计情况，从技术和经济效益等多方面来进行考察。对于导线的经济截面主要是通过经济电流密度来予以确定，而经济电流密度则主要是根据年综合运行费用最小设计原则来予以确定。通常情况下铜芯电缆传输效率较高，但是它的成本也较高。因而在实际设计过程中就需要合理选择铜铝等材质导线。对于负荷较大的系统应该优先选择铜导线。对于负荷较小的则要选择铝导线。除了要慎重选择导线类型之外，在工作过程中还要合理布线。要把变配电所设置在负荷中心、低压配电室则要设置在靠近强电竖井的位置，大容量负荷通常应该设置在距离电源点较近的位置。这对于缩短供电距离是有好处的，同时还有助于降低线路运行损耗。
（4）动力系统。建筑动力系统的设计也是一项重要工作。在实际设计过程中要动力系统容量较大，消耗电能也较多。建筑动力系统的能耗能够占到整个建筑能耗的40%到60%。因而在设计过程中要科学设计。要正确选择启动方式，选择正确的启动方式有助于使得频繁启动的电动机产生节电效果。减压启动有助于节电。变频器启动是一个典型例子，在实际设计过程中应该负载变化来调整节电动机转速。在设计过程中应该尽量选择节能型电动机、选择热节能型电动机能够减少能耗20%到30%。此外还需要选择合理的控制系统，对于控制系统要尽量把动力设备纳入到建筑设备监控系统管理中，通过程序来控制其启动和运行。这有助于达到节能效果。
建筑电气供配电系统节能设计是时代发展的必然要求，是缓和能源紧张形势的必然要求。对建筑电气供配电系统进行节能设计具有重要意义。在今后应该选择合理的供配电方案，要选择先进技术和高效设备来构建供配电系统。
3、节能技术
（一）能够有效地降低电能在传输过程不必要的消耗。减小传送电能过程中的电阻可以有效地降低电能的损耗。以下是在减小电阻过程中需要运用的一些办法：
1、选择电阻率较小的导线材料，以此来减少电路中不必要的电能消耗。
2、缩短导线的长度。
3、缩短负荷中心与变压设备之间的距离，减少提供电力的距离。
4、横截面积较大的电路导线可以降低电阻，减少电能的消耗。因此，在选用电路的导线时，应尽量选择横截面大的导线，以达到节能的目标。
（二）变压器的选择。在设计电气自动化的过程中，从节能这一点出发，应注重对节能变压设备的选择。其选择一般要符合以下几方面：
1、选择节约能源型的变压器以降低变压设备的功率消耗。
2、为了减少不平衡的电压负荷，保证电流的长期平衡，变压设备中自动补偿器材的选取也变得十分重要。出于节能考虑，一般都选用的自动补偿器材都是单向的，这样可以降低变压设备中的损耗。
（三）无功补偿
在配电所使用的多种设备中，有的设备会增多线路的消耗量，即有的设备有着非常大的无功功率的占有容量。从另一层面来说，它不利于我国的经济发展。无功的补偿机械的使用对平衡无功功率来说是一个巨大的帮助，它可以增大功率的参数，稳定系统电压，对于提高电能的质量来说也起到了很大的积极作用。这样一来，不仅减少了消耗的目标，实现了资源的节约，同时也提高了我国的社会经济效益。以下是我国在应用电力体系进行无功的功率补偿过程中所要达到的标准：
1、弄清楚电容设备的容量，对其有关的参数（如电流、电压和电阻等），必须进行精确的数据计算。此外，在进行补偿的过程中，有可能出现谐波，在这种情况下，必须过滤掉谐波，此时可将所使用电抗设备进行串联，以达到目的。
2、使用无功的功率对无功进行过补偿、倒送等预测。
3、运用模糊投切方式，对电路循环进行准确的跟踪。
（四）有源滤波设备
谐波的存在会使电气装置中产生一些误动作，因此，必须找到一个好的滤波方法，即有源滤波设备。它具有很多不可比拟的优点，如适用范围广、反应敏捷等，使它在无功补偿的工作过程中起到十分好的效果。
4、应用
（一）电气工程方面的设计
电气工程节能的目的是为了实现绿色革命，节能减排，提高社会经济效益。在实现这一目标的过程中，设计电气装置与电气工程的安装是其最核心的工作。可以说，做好这一环节的工作，将会为电气在工程方面的设计和应用，以及最后实现节能目标打下坚实的基础。
（二）优化配电的设计
电力体系的根本性服务就是供给电力工程的设备工作中需要的动力。因而，电力工程的实用性与用电器械的负荷容量和可靠性必须相符合，这就是配电的标准。从用电设施的标准及电力工程的的各种特性出发，必须要优化配电的设计，使之达到电力工程设备的各项标准，减少不必要的麻烦及损失。
（三）提高电力体系的整体运转效率
电力体系的基本工作就是选择好设备，以节约能源。为了使电力体系的整体运转效率得到提高，可以采用一些其他的方式（如：均衡负荷，无功补偿、减少电路消耗、合理调整负荷和合理设计参数等）来节能，降低电能的损耗，提高其运转效率。
5、结束语
21世纪，随着时代的进步越来越被人们所重视。节约能源在当今社会是一个火热而永恒的话题。在实践过程中，如何有效地节约能源一直是人们讨论的话题。此外，世界各地对于节约能源这一话题投入了越来越多的心力。我国针对这一话题也作出了一些相关的策略，并对其进行了广泛地推广。我国对于节能技术的研究也是十分重视的，国家和政府为其提供了非常大的物资和人力资源，可以说，我国的节能技术的发展具有很大的前途。
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