電氣節能技術論文精選(九篇)

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第1篇：電氣節能技術論文范文

電氣節能技術主要從電力系統節能、照明系統節能、電子設備節能這三大部分考慮。對于一個石油化工企業來說，電氣設備占據著大部分生產線，所以電力系統節能是整個電氣節能中的重點。照明系統節能、電子設備節能（大規模集成電路、電動機驅動）控制也不容小覷。電氣節能需要滿足如下三個原則：首先要滿足生產設備的基本功能，保證生產設備的安全性和可靠性。在兼顧生產技術性能的前提下才會考慮降低能耗，提高生產的經濟指標；其次要滿足經濟性要求，應考慮節能和投資回收期；最后的原則要從節能的觀點著手，同時考慮能源節約和環境保護兩大方面。

2電氣節能技術在石化企業工程設計中的應用

2.1電力系統節能

2.1.1變壓器選型。

變壓器是在電力系統中是較為常用且較為普遍的電氣設備，尤其在石化企業中，大量的變壓器投入使用。7×24小時運行，其消耗電能量也是相當之大。通常我們在選擇變壓器時，需要根據變壓器的負載率這一指標來進行選擇。

2.1.2系統功率因數的提高。

在電力系統中，功率因數占據著舉足輕重的地位。如果能夠提高功率因數，那么就意味著能源的利用率會得以提高，同時生產和電力成本、線路電壓都會相應減少，而設備的利用率會大大改善。石化企業就會以最小的投資得到最大的經濟收益。大多數用電設備均是根據電磁感應原理工作的，如配電變壓器、電動機等，它們都是依靠建立交變磁場才能進行能量的轉換和傳遞。

2.1.3減少線路的功率損耗。

根據公式P=I2R可知，只要電流經過有電阻的介質就會產生能量消耗。那么在一個大的工程中，有成百上千的設備以及設備線路，減少線路的功率損耗對于電氣節能的貢獻是相當可觀的。根據R=ρL/S可以得出，在工程設計中應當合理地設計電氣線路的走向，減少線路的長度L以及合理地選擇線路的粗細S能夠有效地降低線路損耗。

2.1.4降低高次諧波。

在我國使用的交流電的頻率為50Hz，當正弦波受到外界干擾時就會發生畸變，畸變越嚴重，高次諧波分量越大，基波的分量越小。在具有高次諧波電壓和電流的電網系統中，對電動機的正常運行起作用的僅是電網的電壓和電流的基波部分，而系統中的高次諧波電流和電壓部分，則只能產生有功損耗和額外的無功損耗。同時，高次諧波會產生過電壓、過電流直接影響到工作的可靠性。解決電網高次諧波主要是采用無源濾波技術（電容、電感組成的濾波器吸收高次諧波）和有源濾波技術（由先進的電子控制和電力電子設備組成，通過探測系統瞬間的畸變波形，并產生與之相反的畸變波形與其抵消，從而輸出標準的正弦波）。

2.2穩定電壓節能

穩定供電電壓至額定電壓，系統供電效率最高。電壓的不穩定，高電壓和低電壓都不能形成高效供電。絕大多數的用電設備，它在額定電壓工況下效率最高。如果供電電壓高于額定電壓，就會產生過高的空載電流，造成能源的浪費。如果供電電壓低于額定電壓，負載不變時就會產生過大的負載電流，造成線損的增加，也會造成能源的浪費。要選擇合適的供電電壓，如果壓力變化過大，可使用帶有有載調節開關的變壓器。

2.3照明系統節能

在滿足正常照明需求的前提下，優先選取發光效率高、能源消耗小的節能燈、電磁感應燈、LED燈等。這些燈的壽命長、能耗小，可以滿足節能的要求。在我國，電網的標準電壓是220V，但是存在一個電壓的-10%～-7%的電壓偏差。過高的電壓經過照明系統會產生大量的熱量，同時也會影響到照明設備的壽命。通過控制照明系統中回路電壓，能夠起到節約用電和延長照明設備使用壽命的功能。

2.4電子設備節能

在石化企業中，電子設備節能主要包含工作計算機、打印機、復印機的節能和工業使用的PID控制系統節能。在日常工作中，企業的每一位員工需要養成順手關閉計算機顯示器、下班后關閉計算機的習慣，在使用操作系統時盡量設置為省電模式。另外打印機、復印機在不使用的時候選擇待機或直接關機減少耗電量。工業使用PID控制系統設計時選擇低功耗的模塊。

3結語

第2篇：電氣節能技術論文范文

隨著現代電氣控制技術迅速發展，其應用范圍和領域不斷擴大。同時由于現代眾多領域的生產經營都是建立在電氣系統上，而電氣系統能實現對電氣設備平穩控制，因此該技術應用范圍不斷擴大，從家庭供電系統和電器使用到中小型企業再到能源、鋼鐵等重工業生產領域都可見到電氣控制系統的身影。具體來說，現代電氣控制系統主要應用在：環保行業、高爐鼓風機及鐵路起重設備等，下面分別展開論述。

1.1環保工程

隨著時展，全球各國都開始注重環境保護，以降低環境問題對人類生存和生產的危害，因此越來越多環保工程應運而生。中國一直將環境污染治理作為基本國策之一，在各行各業發展中都將保護環境作為生產的原則之一。在這個背景下，環境工程成為近年來發展較快的行業。尤其是環保工程常常涉及到燃料脫硫過程，在這個過程中應用電氣控制技術，能提升生產效率，并保障生產的安全性和穩定性。將電氣控制技術運用到煤炭脫硫生產過程中，能有效避免生產過程中的安全問題，且操作人員能采用遠程操作方法來實現脫硫工作，不僅效率得到提升，也避免了有毒物質對人體傷害。

1.2高爐鼓風機

由于中國建筑行業快速發展，對鋼材的需求不斷提升。而電氣控制技術在高爐鼓風機中得到了廣泛應用。a)電氣控制技術的穩定性和連續性能更好地防止高爐鼓風機出現運行中的故障，降低運行事故發生概率；b)電氣控制技術能實現高爐鼓風機整體性能的大幅提升。通過電氣控制技術的使用，能有效改進高爐工作，使整體煉鋼水平得到提升。同時要對鼓風機低電壓跳閘的電氣控制技術、二次控制電源的電氣控制技術及瞬時斷電的電氣控制技術進行大力技術改造。

1.3鐵路起重設備

在電氣控制技術起步階段，中國的鐵路起重機在運行過程中存在很多局限性，且涉及到很多協調工作，無法滿足鐵路救援工作需求，而在當時經濟條件下無法大量引進國外發達國家生產的機械設備，使得起重機控制工作非常困難。隨著電氣控制技術的發展和應用，中國鐵路起重設備逐步向著智能化、高集成度、自動化方向發展，使鐵路救援工作更加靈活，成本低廉且便與維修。其中，PLC技術的出現成功解決了鐵路起重設備中的問題。PLC是一個以微處理器為核心，數字運算操作的電子系統裝置，專為在工業現場應用而設計，它采用可編程序的存儲器，用以在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時/計數和算術運算等操作指令，并通過數字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型機械或生產過程。通過PLC技術應用，使中國擺脫了國外技術控制，鐵路運輸業得到了飛速發展。

2對電氣控制技術未來發展趨勢的展望

隨著科學技術不斷發展，以人工智能技術為主的神經網絡、遺傳算法、模糊邏輯等技術已經在電力系統中應用，相關應用研究也在不斷進行。電氣控制技術涉及內容比較多，不僅涉及到電氣原理、線路、系統設計，也涉及到編程方法及生產機械應用等相關內容。同時電力控制方法也比較多，在很大程度上需要結合電氣控制技術。下面就電氣控制技術未來發展趨勢進行展望。

2.1電氣控制技術向著智能化趨勢發展

在科學技術發展帶動下，中國電氣控制技術逐步向著智能化方向發展，以人工智能技術為主要技術核心的各種技術目前已應用到電氣控制技術當中，并且與此相關的各種技術也在不斷研究和發展中。從當前研究成果可看出，神經網絡已成為解決復雜問題的關鍵技術，通過對神經網絡技術使用，可以對各種故障樣本進行分析，并找出解決問題的方法，當再次出現故障時，就可以在最短時間內排除故障。通過各種智能技術與電氣控制技術的結合，能將兩者優勢充分發揮、使用，更好地解決電氣系統中存在的問題。

2.2電氣控制技術向著開放性趨勢發展

電氣控制技術當前不斷創新和發展，其硬件系統不斷更新，新電氣控制技術不但安全性高、運行穩定，并且具有很強的靈活性和可靠性，能在生產中提供更多發展平臺。在信息技術發展帶動下，電氣控制技術也向著開放性方向發展。網絡技術創新為電氣控制技術提供了更多溝通和交流方式，使得電氣控制設計與網絡技術結合，不斷呈現多樣化趨勢。電氣控制技術的開放性趨勢，也會使電氣系統的整體性能和特殊性能得到進一步提升。由此可見，開放性趨勢已成為電氣控制技術的必然發展趨勢。

2.3電氣控制技術向著網絡化趨勢發展

目前電氣控制技術的優勢是強大的自我診斷和修復功能，使其能精準有效地切除故障以防止事故發生。但為了更進一步提升系統安全性，就要對系統進行網絡化改進，增強系統的數據通信功能。電氣設施的網絡化能加強對故障位置、故障距離、故障性質的分析和確定，使電氣設施能得到更加密切的保護，從而提升電氣設施可靠性。在電氣設施保護技術中，可通過網絡將不同母線保護進行高度集成，從回路流量和計算機網絡流量中獲取電流量信息，進而為故障和母線的隔離打下基礎，盡可能降低母線被切除的發生率。采用網絡技術能進一步提升電氣設施和設備的可靠性，降低電氣設備故障發生概率。從這個角度看來，電氣控制技術向著網絡化發展對電氣系統和電氣設備都有著深遠影響。電氣控制技術的網絡化，也將會給電氣控制設計及發展帶來更多新思路，提高電氣控制技術的可靠性和穩定性，在一定程度上也會使電氣控制裝置局部性和整體性的提升成為可能。因此，網絡化趨勢已經成為電氣控制技術發展的必然趨勢。

3結語

第3篇：電氣節能技術論文范文

【關鍵詞】建筑電氣；電氣節能；節能設計；節能措施

中圖分類號：TU855文獻標識碼： A 文章編號：

一．引言

改革開放以來，中國的經濟步入了全面發展時期，伴隨著經濟水平的不斷進步，城市化水平也不斷提高，人口激增且不斷積聚，導致了大量高層建筑出現，使得建筑耗能成為我國最大的能耗之一。從我國國家建筑協會的統計數據顯示得出，到目前為止，我國的建筑能耗已經達到中國全國能源總體消耗百分之三十多，而且，這一比例正在逐年增長。由此可以看出，我國的建筑電氣設計上存在著很多問題，設計不合理，忽視設計施工建造的環保節能技術研究，因此造成建筑電力消耗尤為嚴重，進一步加重了我國經濟發展面臨的巨大的能源壓力和環境危機。

二，我國建筑電氣設計技術的特點和應遵循的標準

我國建筑電氣設計的技術特點

建筑的電氣設計是一個很專業化，技術要求很嚴格的工作，必須從建筑電氣設計的具體特點采取針對性的措施，保證設計的科學合理性。我國建筑電氣設計主要有一下幾個特點：

（一）精確嚴密計算。對各種電氣設備的負荷能力做出嚴密科學測試，得到準確數據，做出精確嚴格的核算。計算的結果將會對電氣設備的安全有著重大影響，同時，嚴密的計算，也是可以采取經濟手段的前提。

（二）科學設計建筑內的配電系統。鑒于每幢建筑的不同特點，要據實際情況對低壓高壓，供配系統做出科學合理的設計，既可以保證整個電力系統的正常運營，又可以保證供電用電的穩定和安全。

（三）終端照明設計。中斷照明是最為直接的消耗方式之一，照明設計科學與否，將直接關系到整個建筑電氣設計的環保節能，而且，科學合理的終端照明設計還可以大大增強建筑的美觀性。

（四）加強防護措施設計。高層建筑越來越多，且越建越高，遭到雷電的襲擊概率也日益頻繁，對建筑采取防雷設計，做好接地設計工作，可以有效保障整個建筑的安全性和穩定性。

2.電氣設計要遵循是標準。

我國的電氣設計原則，在保障建筑功能完整的情況下，不用過多花費，通過合理科學電氣設計提高能源利用效率，從而實現節能的目的。需要遵循下面原則。

（一）要遵循相關法律規定。隨著我國電力系統的完善和建筑節能設計的要求，我國政府相關部門制定了《建筑照明設計標準(GB 50034―2004)》，并于2004年12月1日起實施。《公共建筑節能設計標準(GB 50189-2005)》已于2005年7月1日起實施。因此，在進行建筑電氣設計時候，要嚴格按《公共建筑節能設計標準》要求進行建筑節能設計，降低消耗，提高能源利用效率。

（二）要從實際情況出發，既滿足建筑功能，又經濟節能。

要立足國情，立足本地的發展實際情況，無需過多花費投資達到節能目的，而是要通過建筑電氣的合理設計，采用合適的設備材料，完善運行方式，針對建筑物不同的 處所，不同的照度，溫度，濕度，色溫等一系列的建筑物功能要求，采取合理的設計，做到物盡其用，避免浪費。

（三）科學嚴謹設計，合理嚴格施工。要采用先進技術，降低能耗。

要通過不斷的觀測和實驗找出建筑物容易存在的能源浪費點，在這些和建筑物功能無關的能量消耗上重點關注，采用先進的技術，采取合理的施工措施，降低細節處的浪費，做到整體的節能。

三，建筑電氣中的節能技術探究

1.建筑電氣中節能技術應用的必要性

（一）是我國建設資源節約型社會的要求。

我國經濟的發展面臨著巨大的能源壓力，建筑能耗作為最大的能源消耗主體之一，其能耗幾乎占據了我國整體能耗的三分之一還多，不科學的建筑電氣設計加大了能源的消耗和浪費，增添了我國能源負擔。因此，加強對能源的控制，提高對各種能源的利用效率，是我國可持續發展戰略必須要堅持的策略。

（二）是提高居民生活水平，生活質量的客觀要求。

建筑電氣設計，既可以據不同的實際狀況滿足建筑物所有的基本功能，而且還從建筑物的照度，溫度，濕度，色差色溫，氣流，通風等各種細節作出合理科學的設計規劃，既可以減少建筑的資源能源浪費，又大大提高了居民居住的舒適度，有助于身心健康，有助于居民生活質量的提高。

2.建筑電氣中節能技術方案措施

（一）照度標準

選擇照度是照明設計的重點。照度太低，會損害工作人員視力，影響產品質量和生產效率，而且不合理的高照度則浪費電力。因此，選擇照度必須與所進行的視覺工作環境相適宜，按國家頒布的《建筑照明設計標準(GB 50034―2004)》選擇照度。

（二）照明方式的選擇

照明方式分為：一般照明、局部照明和混合照明。在滿足標準照度的條件下為節約電力，應恰當選用一般照明、局部照明和混合照明三種方式。

（三）要據不同情況選用開關方式。電氣設計中有很多開關方式，在不同用途的建筑中安裝不同的開關控制方式，有助于減少能源的消耗，更可以方便操作使用，提高居民使用的安全穩定性。右圖是電氣設計中常用的一些開關控制方式，根據不同的特點，加以對比，設計安裝合理的開關程控措施，有助于貫徹落實節能措施，達到降低能耗，方便生活的目的。

（四）擇合理的供電線路和導線截面

根據建筑的規模、用電負荷性質及容量，使電氣間位置合理的靠近用電負荷中心，減少供電半徑、減少電能的損耗。據統計，照明線路的損耗約占輸入電能的4％左右，影響照明線路損耗的主要是供電方式和導線截面積。

四，建筑電氣中節能方案建議

1.減少變壓器的能量損耗

建筑電氣對變壓器的依賴性非常強，變壓器在長時間的運轉下造成的能耗也是相當可觀的，因此在安裝中最好選擇合理的變壓器如選用節能型變壓器。綜合考慮投資和設備運行費用，對負荷進行合理分配，選取容量與電力負荷相適應的變壓器， 使其滿負荷高效運轉。

2.減少線路上的能量損耗

電氣工程對線路的使用量和消耗量非常之巨，據有關統計， 線路的損耗約占輸入電能的4%左右。因此設計時，在滿足允許載流量運行電壓損失等各種技術指標的前提下，根據建筑的規模用電負荷性質及容量，使電氣位置合理的靠近用電負荷中心，另外應按經濟電流密度合理選擇電纜及導線的截面，從降低電能損耗。

3.在終端照明系統節能

照明系統的節能設計可從以下方面來綜合考慮:一是合理選擇高效節能電光源。如照明光源應選擇發光效率高、顯色性好使用壽命長的高效光源。二是智能化控制。智能化控制有助于長時間自動進行照明控制，具有安全、舒適、節能、高效等特點，代表了未來照明發展方向。三是合理選擇照明線。照明系統可由單相二線、兩相三線、三相四線三種方式。

五．結束語

隨著我國建設資源節約型，環境友好型社會發展觀點的提出，要建立一個低能耗，低污染，節能環保型社會，已經被提到了戰略發展的高度。我國人口基數大，科技水平相對還比較低，因此，加強對能源的控制，提高對各種能源的利用效率，是我國可持續發展戰略必須要堅持的策略。隨著科學技術的不斷進步，建筑電氣節能化技術設計，將會有著自動化和節能化的發展趨勢，因此，我國的相關工作人員必須加強對自己綜合素質的提高，更新設計理念，提高設計水平，對建筑電氣設計做出合理規劃，并采取合適措施，保證整個系統的政策運營，減少浪費，降低消耗，促進我國節能步伐，推進社會和諧。

參考文獻：

[1]李蔚 在建筑電氣設計中的節能技術措施 [期刊論文] 《電氣應用》2007年5期

[2]龔國棟 淺談建筑電氣設計的節能 [期刊論文] 《浙江建筑》 -2007年1期

第4篇：電氣節能技術論文范文

關鍵詞：建筑電氣工程；氣節能設計；能設計；明節能設計

近年來，國家及相關部門已經深切認識到節能問題的重要性和緊迫性，建筑節能工作已經全面展開并不斷深化，建筑節能技術不斷進步，建筑節能的設計標準也在不斷的完善。而且隨著社會的發展和進步，公眾節能的意識不斷增強，節能的理念也越來越為更多的人所接受。

建筑節能實際上是一項十分艱巨而復雜的工作，它甚至比某些建筑智能化系統的應用更為困難。因此，要想在建筑節能方面有所收獲的話就要對其進行系統、全面和綜合的分析、研究、實踐。在此，筆者將就建筑電氣節能技術的原則及措施加以簡要論述。

1.建筑電氣節能的設計原則

1.1適用性原則

所謂的適用性原則就是在滿足為建筑物內的良好的人工環境提供必要的能源，為建筑設備提供必須的動力，為用電設施提供可靠的負荷容量等條件的情況下，優化供配電設計，從而促進電能的合理化運用。也就是說不能因為節能而影響建筑物的整體功能。要保證建筑物照明的照度、色度及顯色指數；要滿足建筑物舒適衛生的良好環境；滿足各處運輸通道的暢通無阻等等。

1.2節約性原則

所謂的節約性原則就是指在電氣節能設計中要充分考慮到實際的經濟效益，不能因為節能而過高的消耗投資，增加運行費用。而是要科學合理的選用節能設備和材料，爭取實現用較低的投資得到最大的經濟效益。使因節能而增加的投資可以在最短的時間內用節能減少下來的運行費用收回。

1.3節能性原則

所謂節能性原則就是要節省無謂消耗的能量。首先要找出哪些地方的能量消耗是與發揮建筑物的功能無關的，在考慮采取什么措施節約能源。如著眼于電氣設備自身的電能消耗、變壓器的功能損耗、傳輸線上的電能損耗等方面，節能設計應該把握“滿足功能、經濟合理、技術先進的原則”。

2.建筑電氣節能設計

2.1供配電系統的節能設計

根據負荷容量，供電距離及分布，用電設備特點等因素合理設計供配電系統，做到系統盡量簡單，可靠，操作方便。變配電所應盡量靠近負荷中心，以縮短配電半徑減少線路損耗。合理選擇變壓器的型號、容量和臺數，以適應由于季節性和工作時間造成的負荷變化時能夠靈活投切變壓器，實現經濟運行減少由于輕載運行造成的不必要電能損耗。

當線路上有電流流過時，由于線路上電阻的存在，勢必會產生有功功率的損耗。因此，線路傳輸上的損耗是電能利用率低的一個重要原因。要想減少此類損耗主要著眼于四個方面。第一、選用電導率較小的材料做導線。通常選用銅芯線纜，但考慮到要節約用銅，也可以改為采用新型的銅鋁復合材料線纜。第二、減少配線的長度。因此在布線時盡量使線路走直線，低壓線路要不走或者少走回頭線，變壓器要盡量接近負荷中心，減少供電距離，且低壓配電的供電半徑不要超過規定。第三、增大導線截面。對于比較長的線路在滿足載流量、動熱穩定、保護配合、電壓損失等條件下，可根據情況加大一級線纜的截面。第四、合理調劑季節性負荷。也就是要使供電線路得到充分的利用。如將空調風機、風機盤管與一般照明、電開水器等計費相同的負荷集中。

2.2變壓器的節能設計

2.2.1變壓器的損耗主要分為兩部分

a.與負載無關的空載損失。b與負載成平方比的負載損失。變壓器有載時，除了固定鐵損外，還存在由于電流通過一次、二次線圈的電阻損耗，即銅耗P在不同負載條件下，變壓器的總損耗為與P之和。

2.2.2變壓器的效率

變壓器的效率為輸出功率P2與輸入功率P之比，變壓器的最高效率點是由變壓器固有結構的特性、空載損耗P0、短路損耗P決定的。從經濟運行的角度考慮，對于季節性變化較大的負荷，宜裝設兩臺變壓器，當負荷長時間較低時可停用1臺，以保持經濟運行。轉貼于免費論文下載中心

2.3電動機節能設計

降低電動機電能損耗的主要途徑，是提高電動機的工作效率和功率因數。在工程設計中，應根據負荷特性考慮選擇更為節電的電動機，其關鍵在于明確負荷是連續的還是斷續的。若為連續負荷，要了解電動機的輸出功率是否與各種負荷相匹配，如果是風機和泵等平方遞減負荷特性，在輕載時打開風門和閥門，采用調速電動機在低速運行可以節約電能。斷續負荷時，如果輕負荷時不能停止電動機的工作，則應考慮采用調速裝置，即在額定負荷下運行時采用常用電源，使電動機在額定轉速下運行；而需要低速運行時，考慮采用逆變器變頻裝置或其他方式調速。

3.電氣照明系統的節能設計

3.1充分利用天然光源

照明節能工程中的一個較為主要的內容是如何充分利用天然光源。隨著人們對能源和環境保護的日益關注，建筑物中如何充分利用天然光源來節約照明用電已引起廣泛重視。天然光源是取之不盡、用之不竭的能源。在照明節能的實施工程中，應當充分加以利用，制定建筑物的采光標準，確定采光方式，將采光方式，將采光和照明有機地結合起來。白天盡可能地利用天然光源，使建筑物內獲得穩定的光照條件。同時，室內引入陽光，既能大大節約照明能耗，亦有助于提高室內溫度，對于降低建筑能耗也具有重要的現實意義。

3.2采用高效節能光源

在滿足照明質量的前提下，應選用細管徑直管熒光燈、緊湊型熒光燈。對燈具懸掛位置較高的場所的一般照明，宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈或鎮流高壓熒光汞燈，其綜合費用低、視覺質量高，同時也節約能源。除特殊情況外，不宜采用管形鹵鎢燈及大功率普通白熾燈，燈具懸掛位置較低的場所照明宜采用熒光燈。

3.3根據照明部位的燈光布置形式和環境條件

選擇合適的照明控制方式房間有多列燈具時，按與側窗平行控制；生產場所按車間、工段、工序分組控制；電化教室、會議室、報告廳等場所，按靠近或遠離講臺分組控制。建筑科技的飛速發展，讓燈具的控制方式更加個性化、人性化、智能化，例如，人體感應或動靜感應開關，智能化面板開關等新的控制方式逐步進入到我們的身邊。

4.結束語

近年來，為了解決能源浪費問題，新一代建筑電氣技術正在試圖采用各種先進的控制方式對傳統建筑電氣設備進行有效的控制。可以說建筑電氣的節能在技術方面還是有很大的上升空間和發展潛力的。（作者單位：南京新智勞務有限公司）

參考文獻：

[1] 高晉峰.論民用建筑工程照明設計中的節能；智能建筑電氣技術，2010（4）.

[2] 張軍.關于建筑電氣節能設計措施的探討；中國科技信息，2007（6）.

第5篇：電氣節能技術論文范文

關鍵詞：高層樓宇；電氣系統；節能；問題分析；解決路徑

中圖分類號：F407.6 文獻標識碼：A 文章編號：

一、導言

我國高層樓宇建筑電氣系統節能方面現存的一些不合理現狀，我們應結合建筑電氣系統節能基本原則和多年的知識積累和設計工作經驗，從變壓器技術經濟性選擇、降低供配電線路損耗、綠色節能照明、電機拖拽系統變頻調速等方面，采取措施做好高層樓宇建筑電氣系統節能降耗，有效提高電氣系統中電能綜合使用效率，降低建筑電氣綜合能耗，保證高層樓宇建筑中各電氣設備發揮出其優良的電氣性能。

二、高層樓宇建筑電氣系統中存在的問題分析

（一）變壓器存在的節能問題

在通常的情況下，高層樓宇建筑的變壓器以35KV的電壓把電源從城市的變配多當中引入，之后，通過隔層的相應設備以10KV的配電變壓器向各機電設備進行饋電。而隨著之后配電器的運行的時間的不斷延長，所以變壓器的損耗所占用的電量逐步增加，其損耗所占高層樓宇的供電系統損耗的電量的10%以上的時候，應該根據實際具體情況是否考慮是否將其淘汰的問題，因為目前現代的高層樓宇的智能化水平已經達到了比較高的層次，大多數配電變壓器通過一段時間運行之后就已經不再適應和滿足高層樓宇建設和發展的需求。但是，在我國的1990年代以前所修建的高層樓宇當中，有許多目前正在使用的配電電壓器已經超過了20年的老系列配電變壓器，這些配電變壓器具有高損耗的特點，和目前現代社會所推廣的新型的節能配電變壓器相比較來說要多耗出70%以上的電，并且其負載損耗也要高出大約五成以上。加上這些老的設備長期以來都是不合理地進行運行的，嚴重缺乏有效的管理和良好的維護，所以其老化的現象特別嚴重，這就大大增加了變壓器進行運行過程中的綜合能耗總量。同時，在進行供電系統的設計的時候，以及在確定配電變壓器的容量的時候，在一般情況下都認為配電便器是具有負荷能力的，容量應該按照高層樓宇建筑所需要的容量來進行計算符合負載或者接近滿負載來進行選擇。但是，這種一種比較錯誤的已經無法適應時展的選型設計的力量，其錯誤之處在于誤認為變壓器在較長的事件之內處于“滿負荷”運行工況能夠大大提高運行經濟型、節省建筑電氣設計綜合投資成本，但是，實際上受到的效果恰恰相反，殊不知變壓器是一種能量轉換效率超過 95%以上的電氣設備，但是其高效率智能在變壓器處于 50%～60%負載的狀況下才能夠獲得，變壓器能量轉換效率和變壓器負載率之間并不是完全呈現成正比例關系的，所以我們應該從經濟性、技術性、運行高效性等諸多層面，從最大限度發揮變壓器最高效率等視角來考慮問題、分析問題、解決問題，合理地進行變壓器選型設計。與此同時，在進行變壓器選型的過程中，還應當充分考慮變壓器運行環境溫度、運行方式等其他相關因素，防止出現變壓器選型容量過大以及多小等降低變壓器運行可靠性，增大供配電系統的電能損耗。

（二）供配電線路的節能問題

在高層樓宇建筑中，使用各型號的供配電導線電纜不計其數。但是因為供配電線線路較多，其在運行的過程中其所消耗的功功率是非常大的，減少供配電線路損耗是建筑電氣系統節能的主要部分。但是，在一些早期建設的高層樓宇建筑中通常情況下都普遍存在導線截面選型不合理，布線迂回混亂，絕緣老化嚴重等許多問題，導致高層樓宇建筑電氣系統電能浪費特別嚴重。并且，隨著高層樓宇建筑各機電設備系統對電能需求量的不斷增加，就會致使原設計的供配電線路經濟截面和電氣系統運行時實際需求經濟截面間存在嚴重不匹配情況，造成供配電線路長期運行在低效工況狀態，線路損耗大大得到了增加，影響了建筑物內部各個機電設備系統正常運行，并且還較大程度上降低了高層樓宇建筑的綜合服務能力和水平，同時，線路上巨大的電能損耗還能夠給住宅用戶增添額外用電負擔。

（三）照明系統的節能問題

在很多高層樓宇建筑照明系統中，因為傳統設計理念以及設計方案還沒有較好地和現代高層樓宇建筑發展有效地進行接軌，很多樓宇建筑電氣系統中存在照明系統光源燈具類型選擇不合理、匹配性能差、照度設計難以達標和智能節能控制管理水平低、綜合服務差、能耗較大等等許多問題，導致了高層樓宇建筑照明系統無法發揮其應有的良好燈光效果，這不僅導致了很大的電能資源浪費，還嚴重影響了人們正常工作、學習、休息質量。早期的高層樓宇建筑中有很多還依然用白熾燈，十分不利于建筑物長遠節能經濟 的發展。9W 緊湊節能型熒光燈和 60W 白熾燈是具有大致相同光通量。緊湊型熒光燈和白熾燈特性參數比較能夠知道，兩種燈具光通量大致是相同的，1 只緊湊型節能燈具開始投資售價大概是 37 元人民幣，白熾燈為 1 元人民幣，從初始投資來看，白熾燈綜合投資成本要遠遠低于緊湊型節能燈具。然而，從一年的運行費用來看，緊湊型節能燈具經一年運行后，不僅其節能費用收回了燈具前期投資成本，同時還節省了 9.2 元人民幣。而在高層樓宇建筑中，照明燈具的數量是非常巨大的，如果在建筑電氣照明系統中合理選擇節能燈具，所獲得的經濟效益應該是非常可觀的。

（四）電機拖拽系統的節能問題

電機拖拽系統是現代高層樓宇建筑智能人性化服務水平的重要體現之一，同時還是建筑電氣系統一個較大的電能消耗單元。我們在日常運行維護過程中發現，電機拖拽系統普遍存在著運行方案的設計不合理、需求調度智能分配自動化水平低、綜合維護措施不到位等許多情況，導致建筑電氣系統中的電機拖拽系統長期運行在低效工況區，不僅造成大量的電能浪費，同時還由于電機拖拽系統長期處于不平衡運行工況，大量發熱降低電機系統綜合使用壽命。

（五）日常運行維護管理措施的節能問題

目前，在許多高層樓宇的建筑中還存在非長明燈沒有得到實時控制長期處于運行狀態；辦公室人員的節能意識不強，沒有養成隨手關燈、關風扇、關空調、關電腦等習慣，經常出現電腦、空調、甚至燈具等 24 小時運行情況；空調溫度調節過高或過低，一方面降低了空調系統的舒適性能，另一方面增加了額外大量電能損耗，增加了建筑電氣系統能耗。因此，在日常工作中，培養辦公室、工作人員等的節能降耗意識，并對整個電氣系統實施合理完善的檢修維護，在一定程度上可上海交通大學工程碩士學位論文 高層樓宇建筑電氣節能技術研究以推動建筑電氣節能工作的順利開展。

三、高層樓宇建筑電氣系統節能技術應遵循的原則

（一）適用原則

就是首先要在滿足建筑物內部各機電系統正常運行動力需求和營造良好人工環境必要能源要求的基礎上，根據機電設備對于電力負荷容量、電能綜合質量、以及供電可靠性等方面，來優化高層樓宇建筑供配電系統，促進整個建筑電氣系統中電能資源得到充分合理的利用。

（二）實際原則

在技術性滿足高層樓宇建筑電氣系統需求時，要結合工程實際情況充分考慮實際應用經濟效益，并合理選用先進的節能設備及材料，使在節能過程中增加的投資成本能夠在較短的時間內通過節約電費等手段將其收回，提高整個建筑電氣系統經濟性能。

（三）優化節能性原則

要充分考慮高層樓宇建筑內部的電氣負荷類型、容量、以及用電等級等因素，并采取相應技術措施減少或消除與發揮高層樓宇構建物功能無關的電能消耗，比如：通過控制系統優化降低電氣設備自身電能浪費；通過綜合布線優化方式建設供配電線路上的電能消耗；通過變頻調速提高電機拖動系統綜合運行效率等，這些是建筑電氣系統節能主要切入點。建筑照明系統節能設計應遵循綠色節能照明要求，即高層樓宇建筑物綠色照明并不只關心照明節能方面，還應從有益于提高人們實際生產、工作、學習效率、以及生活質量等方面進行充分考慮。因此，建筑電氣系統節能技術研究應始終貫徹以人為本、經濟舒適、科學合理、技術經濟、節能降耗、以及綠色環保等原則。

四、高層樓宇建筑電氣系統節能技術方案

（一）配電變壓器節能技術方案的總體思路

配電變壓器節能經濟運行方式的優化分析研究，可以從變壓器運行有功功率損耗最小、無功功率損耗最小、以及綜合運行功率損耗最小三種組合進行討論。如要求從節約有功電量為主角度入手進行變壓器節能經濟運行方式研究時，則應按變壓器有功功率經濟運行方式進行優化比較分析；如要求從提高變壓器運行功率因數為主角度入手進行變壓器節能經濟運行方式研究時，則應按變壓器無功功率經濟運行方式進行優化比較分析；如需要兼顧兩者或以降低供配電系統網損為主角度入手進行變壓器節能經濟運行方式研究時，則應按變壓器綜合功率經濟運行方式進行優化比較分析。高層樓宇建筑電氣系統節能不僅要考慮有功功率節能方面，同時還要考慮無功功率節能特性，因此，在進行變壓器節能經濟運行方式優化分析比較時，選擇兼顧有功功率和無功功率兩者的供配電系統網損最小的節能經濟運行模式。

變壓器空載運行只能夠和功率損耗的計算公式為：。

（二）確定變壓器間負載經濟分配

由于高層樓宇建筑通常是由幾臺變壓器同時分列運行供電，即在建筑電氣系統中變壓器有功功率和無功功率總損耗為所有變壓器損耗的總和。從大量文獻資料和實際設計工作經驗可知，在建筑物內部用電負荷總量不變，且變壓器運行方式也處于不變條件下，變壓器間負載量的分配不同其變壓器系統總有功損耗和無功損耗也會有很大差別。因此，在多臺變壓器單獨運行或并列運行模式下，需要對變壓器間的總負載進行經濟分配，從而使各變壓器均運行在最優工況條件下，使變壓器總有功功率損耗和無功功率損耗降到系統最低值，達到節能降耗的目。

（三）保持配電變壓器三相負荷實時平衡

當配電變壓器三相負荷處于不平衡狀態時，就會造成變壓器三相壓差過大，從而產生負序電壓，導致供配電系統電壓發生波動，影響電壓質量和供配電系統安全可靠運行。由于變壓器某相繞組中負荷電流過大，就會導致該繞組的銅損增大，增大變壓器損耗；負荷三相不平衡還會造成變壓器內部磁路發生不平衡，從而形成大量的漏磁通，且在流經銅皮、變壓器鐵心夾件等部件，就會發生發熱現象，增大變壓器內部雜散損耗。因此，在高層樓宇建筑電氣系統設計、施工、以及后期運行維護過程中，應該對電力負荷進行充分統計分析，設計出高效經濟合理的供配電系統布線方案，并采取先進的技術手段措施，保持變壓器運行時其三相負荷長期處于近似平衡工況；變壓器選擇應盡量選在負荷中心位置。并在后期運行維護過程中通過監控系統實時監測供配電系統電壓水平，并對不合理運行工況進行及時調整；對于高層樓宇建筑中的大容量單相電氣設備，應設專用單相變壓器，并直接接在供配電系統的高壓網絡上；同時采取相應無功補償及消諧裝置，提高供配電系統功率因素，保證高層樓宇建筑電氣供配電系統安全穩定、節能經濟的高下運行。

（四）選用新型節能變壓器

從大量實際工作經驗來看，當配電變壓器運行過程中其過電壓水平達到額定電壓值 5%時，其內部鐵損量將會增加到 15%；而當配電變壓器的過電壓水平達到額定電壓值的 10%運行，其內部鐵損量則會急劇增高到額定時的 50%以上，且變壓器內部空載電流值也會大幅度增加，從而增大了供配電系統中的無功損耗總量。因此，選用新型節能配電變壓器對提高建筑電氣系統電能使用效率具有非常大的工程實際意義。自動調壓器是一種可以自動跟蹤供配電系統中輸入電壓值的變化（主要由電力系統中負載波動引起）值而通過內部電壓的自動調節，保證整個電壓輸出穩定。自動調壓器實際就是一個恒定輸出的三相自耦變壓器，它可以在供配電系統電壓處于 20%波動范圍內，利用內部相應控制器對整個電壓進行動態調節，保證其輸出電壓的恒定，從而有效提高供配電系統的供電電能質量水平，保證建筑電氣系統高效穩定的運行，達到節能降耗的目的。

（五）供配電線路節能技術方案

在進行高層樓宇建筑電氣系統設計時，應該根據建筑物內部機電設備負荷容量及分布、供電距離、機電設備特性等因素，進行科學合理布線。整個供配電系統結構應盡量簡單清晰可靠，且各機電設備系統配電級數不宜超過三級。供配電線路是整個高層樓宇建筑電能輸送直接載體，其動力干線、支線等線路是一個錯綜復雜的交叉性互聯網絡，其總長度較長，通常在數萬米甚至幾十萬米以上，線路上電能總損耗量相當大，所以供電線路節能技術方案研究也是建筑電氣系統節能研究的一個重點。

（1）合理選用導線類型

從技術經濟性角度出發，選用電導率較小的新型材質導線。在工程實際應用中發現銅芯電纜傳輸電能效率最佳，但由于銅的成本較高，因此在進行線路布線方案設計時，要充分結合節約用銅，經濟實惠原則。對于負荷容量較大的一類、二類建筑中應選用銅導線，而對于三類或負荷量較小的其它建筑物中宜選用鋁芯導線，以提高其經濟性能。

（2）減少輸電線路長度

在進行變配電所選址規劃設計時，應盡量將其設置在靠近負荷中心位置，且變配電所的低壓配電室應盡量靠近建筑物強電豎井部位，以縮短饋電線路的供電距離，減少線路中電能損耗，達到節能降耗的目的。

（3）增大線纜截面

在高層樓宇建筑電氣系統設計時，不可避免的會出現某些機電設備距離饋電系統較遠的情況，這樣在進行較遠線路選型設計時，除了要滿足線路基本載流量、動熱穩定、電壓降、以及保護配合需要等基本功能條件下，應可根據工程實際情況選擇大一級線纜截面，從而減少線路損耗。從大量工程實際數據來看，當饋電線纜的截面小于 70m時，如果其饋線線路總長度超過 100m，增加饋電線路一級線纜截面可以達到很好的節能經濟效果。

（4）采取就地無功補償措施

高層樓宇建筑電氣系統中，如果向供電點較遠且無功功率需求較大的電氣設備供電時，除了采取上述措施外，還應采用就地無功補償措施以減少線路上相應無功傳輸損耗，保證電氣設備高效穩定的運行，到達節能降耗的目的。

參考文獻：

[1]廖彤杰.淺析企業電氣系統節能降耗措施[J].中國高新技術企業：2012（8）.