市政电气节能设计措施分析.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 22 日 作者简介：李志斌（1987），男，汉族，河北唐山人，中级职称，本科，研究方向为市政电气设计。-175-市政电气节能设计措施分析 李志斌 唐山市规划建筑设计研究院有限公司，河北 唐山 063000 摘要：摘要：能源是全球经济发展的重要物质基础，同时也是人类赖以生存和发展的重要资源，也是一种有限且不可再生的战略资源。因此，为了确保城市经济健康稳定发展，必须加强能源节约工作，提高能源利用效率。在市政工程中，电气系统是实现城市建设和发展的重要基础设施，其运行情况对整个城市的运营效率具有重要影响。因此，为了保证城市建设和发展，必须重视市政电气节能设计。本文主要分析了市政电气节能设计中存在的问题和市政电气节能设计措施，以期为相关人员提供参考。关键词：关键词：市政工程；电气设计；节能措施 中图分类号：中图分类号：TM41 1 市政工程电气节能基本原则 1.1 节能设计必须满足建筑工程本身的功能 市政工程电气节能设计的基本准则第一，不能撇开建筑自身的作用。应在尽量保证建筑内空调所需的对应温度和风量的前提下，满足不同场所及有关部位照明温度和其他特定要求，同时建筑物可能需要有其他特殊工艺要求，因此应预留这一部分空间。1.2 工程的经济性 所以我们在市政工程电气节能设计的时一定要考虑到我们国家的具体国情，还需要重视市政工程的经济效益，不能够以节能为借口而出现高费用、高消耗等现象，应该对设计成本作合理估计，尽量地避免不必要的浪费。1.3 安全可靠性 在做电气节能设计时首先考虑到电气节能技术的安全问题，电气线路须有满足要求的绝缘距离、负荷能力、热稳定以及绝缘强度等，只有这样，才能最大限度的保证配电，供电和用电设备能够安全地运转，从而为合理的电气节能技术提供依据。2 电气设计中节能技术应用现状 伴随着我国不断发展的社会经济，建筑行业的发展进程也得到了急速提高，现在已经步入了飞速发展阶段。同时，能源消耗的问题已经成为这一产业发展过程中的一个重要障碍。建筑行业能源消耗占全球能源消耗总量的 50%以上，房建工程能源消耗总量约为23%，建筑耗能总量占能耗总量 46%以上。这说明我国建筑行业的能耗问题，到了刻不容缓的地步。随着经济的快速发展，我国的人民生活水平呈现显著提升，与此同时生产和生活中产生的能源消耗也在逐步增加，能源紧缺也成了目前建筑企业发展过程中的一个重要障碍。所以建筑市政行业都开始重视节能技术运用。所谓节能技术本质上就是利用高效率低成本技术知识促进能源使用效率提高。纵观建筑市政领域能源消耗情况，涉及到的主要是水、电、燃气等资源的巨大消耗量。我国居民在生活能源的消耗中，占了国内总能耗的很大一部分多这也说明了节能技术在建筑市政设计中的意义非凡，它不仅顺应了时代发展的需求，也是促进建筑行业飞速发展的不二法门，市政电气专业在整个建筑行业中处于附属地位，尽管它所涉及到的范围并不是很大，但是具有决定性的地位，所谓经济发展电力为先，市政电气专业节能设计方案的合理选择对于节约能源也会有极大的帮助。3 市政电气节能设计措施分析 3.1 合理选择配电系统 市政工程中，配电系统是实现电气节能的关键，所以在选择配电系统时，应优先选择自用电负荷较大的供电方式。同时，应根据负荷特点确定供电电压，避免出现电压损失问题。一般来说，自用电负荷主要有：照明、空调、电梯、工业生产用电等。针对不同的负载情况，应制定相应的电压标准，以确保各种用电设备能够安全运行。在满足用电负荷要求的基础上，应尽可能降低供电电压。通常情况下，市政工程的变压器额定容量约中国科技期刊数据库 工业 A-176-为10 kV 变压器额定容量的 75%80%。在实际选择中，应结合负载情况进行合理选择。当负载较轻时，可适当降低变压器额定容量；当负载较重时，应适当提高变压器额定容量。此外，还应根据市政工程具体情况选择合适的接线方式。3.1.1 采用平衡无功功率的补偿方法 市政工程中，经常存在无功功率补偿不足的问题。因此，为了提高无功功率补偿效率，需采用平衡无功功率的补偿方法。平衡无功功率的补偿方法主要有：集中补偿法和分散补偿法。集中补偿法主要是将无功功率集中到某一处进行补偿，但这种方法不能实现对整个负荷点的动态响应，而且补偿容量大、占地面积大，通常不适合小容量市政工程；分散补偿法主要是通过在配电系统中设置集中投切电容器组来实现对负荷点的动态响应，但这种方法也存在着较大的占地面积。因此，在市政工程设计中，应综合考虑这两种方法的优点和缺点，尽量使其得到充分利用。此外，在市政工程设计中，还应充分考虑负荷分布情况。通常情况下，负荷呈集中分布趋势，所以可以将负荷平均分配到各个点上进行集中补偿。但在实际应用中发现，这种方法不能实现对负荷的动态响应；而分散补偿法则具有较强的适应性和灵活性，能够根据用户实际需求进行动态分配。3.1.2 提高供电质量 在市政工程中，要想实现节能降耗目标，就必须提高供电质量。因此，应从以下几个方面进行优化。首先，应优先选择电压等级较高的低压线路。因为只有低压线路供电电压较高，才能提高用电设备的使用效率。例如：在城市照明系统中，选择低压配电线路时，应优先选择 10 kV 配电线路；在工业生产车间中，应优先选择 35 kV 配电线路。其次，应加强对10 kV 供电设备的维护管理。例如：对电缆桥架、变压器等设备进行定期维护保养；对开关设备、电动机等进行定期维护保养；及时更换老化的绝缘导线等。另外，还应提高工作人员的技术水平。例如：在工业生产车间中，应对电工人员进行定期培训和考核，确保电工人员具备良好的专业技能和操作水平。最后，要尽可能减少对电源质量的影响。例如：在供电线路中尽量避免使用高压设备；尽量使用低压开关设备；在系统供电时减少谐波含量；尽量减小线路阻抗等。此外，还应加强对无功补偿装置的使用。例如：在市政工程中安装无功补偿装置，会明显增加用电设备的功率因数，从而减少线路损耗和功率因数补偿装置的投资成本。同时，还能提高电气节能效果。一般情况下，市政工程中无功补偿装置的补偿容量应不小于功率因数补偿后的负荷值。3.1.3 加强运行管理，实现节能降耗 市政工程中，要想实现电气节能，应加强运行管理，通过科学的运行管理措施实现节能降耗。具体措施如下：采用先进的设备。在市政工程中，应采用先进的照明设备，提高照明效果，降低照明能耗。如：在路灯方面，采用 LED 灯或高压钠灯；在道路照明方面，采用高光效、长寿命的白炽灯泡。合理使用电气设备。市政工程中，应合理使用电气设备，尽可能减少不必要的耗能。具体措施如下：首先，应对供电线路进行优化设计，尽量选择低损耗、低电压等级的线路；其次，应尽量避免使用大功率、高功耗的电气设备。充分利用自然能源。在市政工程中，可充分利用自然能源进行发电和制冷，以达到节能目的。如：采用太阳能发电、风能发电等，以减少电能的消耗；最后，应建立完善的制度和管理体系，规范操作流程。加强技术改造。具体措施如下：首先，应通过采用自动化控制技术、自动测量技术、计算机技术等方式提升市政工程中的用电管理水平；其次，应建立完善的制度和管理体系，以确保各项操作流程规范化；最后，应加强对人员素质的培训工作。提高节能意识。在市政工程中实现电气节能，需要提高员工的节能意识。如：制定相关制度、安排相关人员进行培训等；此外还应对员工进行教育工作，使其了解电气节能知识、掌握节能技术等。3.2 采用节能型灯具 在市政工程中，通常采用白炽灯、高压钠灯等光源，而在这些光源中，高压钠灯的光效较高，但是由于其灯丝是金属丝，因此在使用过程中会出现发热情况。此外，高压钠灯的平均寿命较短，大约只有 30004000 小时左右。而普通白炽灯的平均寿命能够达到50008000 小时，寿命相对较长。因此，在选择灯具时要注意节能性，可以采用节能型的灯具。例如：LED是一种新型的光源技术，具有体积小、亮度高、寿命中国科技期刊数据库 工业 A-177-长等优点。而且，LED 具有可调节亮度、调节色温等特点。因此，在进行市政电气设计时要注意利用 LED光源技术。其次，在选择灯具时还应注意灯具功率和照度的匹配。在进行节能设计时应根据照度、照度标准和节能要求来确定灯具功率。另外，还可以采取合理的布置方式和安装方式来提高照明效果。例如：在道路照明工程中可以采用三点式或二点式灯具；在公园照明工程中可以采用环形灯具；在商业广场照明工程中可以采用点灯式灯具等。在进行市政电气设计时还应考虑到经济因素对节能的影响。例如：为了降低照明能耗，可以合理利用自然光进行照明；为了减少电能的消耗，可以合理利用太阳能源进行照明；为了降低电力损耗，可以合理利用电力进行照明等。总而言之，节能设计是一项系统工程，需要综合考虑电气设计的各个方面和环节。因此，在进行市政电气设计时要充分考虑节能问题，并且不断加强节能技术的研究和开发工作，以提高城市供电效率和节能水平。3.3 采用智能化照明控制系统 智能化照明控制系统是现代化的高科技产品，它在城市照明设计中应用越来越广泛，其节能效果非常明显。智能照明控制系统具有智能化、自动化和信息化的特点，可以根据不同的工作时间和需要进行自动切换，进而实现无人值守或少人值守的功能。智能化照明控制系统的主要特点有：（1）实现自动节能。智能照明控制系统通过使用互联网技术，可以在较短时间内实现远程控制，实现节能目的。（2）提供实时监控。通过该系统可以实现远程监控功能，一旦发现设备出现故障或者出现异常情况，能够及时对设备进行维护和修复，进而达到节能目的。（3）具有多种功能。智能照明控制系统能够对电压、电流等参数进行实时监测，进而实现对光源的合理调控和利用，有效降低能源的消耗。（4）提高照明效率。在智能照明控制系统中应用节能技术，可以有效提高照明效率和使用寿命。在保证照明质量的基础上节约能源，减少维护成本和运行费用。（5）有效控制照度水平。智能照明控制系统可以根据实际需要实现对不同区域照度水平的调节，确保照明质量符合要求，进而降低能源消耗。（6）减少人工干预。通过智能照明控制系统可以实现远程控制和实时监控功能，并且可以根据工作时间进行自动切换和节能调节，进一步降低了人工干预的次数和强度，实现了节能目的。（7）减少安全隐患。智能照明控制系统可以通过实时监控设备运行情况来实现自动控制功能，减少了人为操作带来的安全隐患，实现了安全功能的自动化控制。智能照明控制系统可以根据实际情况设置不同的运行模式和场景模式，有效提高了管理效率和管理水平。（8）优化能耗管理工作方式。增加投入智能控制照明系统，可以实现不同的点亮时间、不同的应用场景的实时监控和调整，进一步提高了能源利用效率和节能效果。（9）实现设备的高效利用。通过智能化照明控制系统实现对各种光源的合理使用和充分利用，可以有效提高设备的利用率，降低设备能耗。（10）促进可持续发展目标的实现。在智能照明控制系统中应用节能技术是一项重要任务和目标之一，同时也是实现可持续发展目标的重要措施之一。（11）实现智能化系统升级优化。在智能照明控制系统中应用节能技术可以有效提升管理人员素质水平和工作效率，为实现智能化系统升级优化提供了良好条件；同时也可以提升管理人员综合素质水平和工作效率，有利于实现智能化系统升级优化目标的有效达成。（12）实现节能减排目标的有效达成。在智能照明控制系统中应用节能技术可以降低能源消耗、减少资源浪费、提高能源利用效率；同时也可以降低环境污染、减少对生态环境的影响、促进可持续发展目标的实现；因此具有重要意义和应用价值。3.4 选择合适的线路 首先，在选择电缆时，应考虑与其他设备和线路的协调。由于不同的设备和线路有不同的要求，因此在选择电缆时必须注意它们之间的协调和配合。此外，还应注意电缆的数量和长度，以确保整个系统正常运行。其次，应注意电缆的额定电压，以避免电压损失对电能质量产生负面影响。此外，还应注意电缆材料的选择和安装方式。因为不同材料的特性不同，在施中国科技期刊数据库 工业 A-178-工过程中会导致安装误差，从而影响电能质量。因此，在选择电缆材料时必须考虑材料本身特性，并结合安装环境选择合适的电缆。最后，还应注意电缆敷设方式的选择。为了减少电能损耗和提高电能质量，应尽可能缩短供电距离并采用电缆敷设方式。在城市电气系统中，线路损耗占总损耗的 80%。因此，在进行线路设计时，必须尽可能选择经济截面。对于大型桥梁和建筑物，可以选择较大的截面。此外，导线应尽可能使用铜芯导线，以减少线路中的电阻。对于小型住宅建筑，应尽可能采用低压电缆。为了节省能源，我们可以选择使用铜芯电缆，而不是铝芯电缆。此外，在照明线路设计时，应根据照明负荷的等级进行合理的照明设计。根据国家的相关规定，在民用建筑中应根据其环境选择灯具。在一些特殊场所（如大型购物中心和大型娱乐场所）中，还可以根据其实际情况选择一些节能灯具。最后，在照明线路设计中还应注意对导线的选择。由于导线的电阻较大，因此导线的电阻很大。4 结语 市政电气系统具有很强的复杂性，存在很多的问题，其节能设计需要考虑到的因素比较多，比如负荷计算、系统功率因数、电压选择、线路导线、照明设计等。在保证质量和安全的基础上，尽量降低电力损耗。另外，还需要做好节能工作，提高能源利用率。参考文献 1徐亮平.浅析市政电气设计节能措施J.中国高新技术企业,2015(12):20.2赵辰.市政工程电气系统节能降耗技术措施探讨J.住宅与房地产,2015(8):25.3刘博.关于市政道路照明电气节能设计探析J.黑龙江科技信息,2015(12):25.4王冰.电气设计软件应用及方法J.智能制造,2016(56):58.5付校昆.浅析计算机在电气设计系统中的有效应用J.民营科技,2015(34):118-120.