电气供配电系统节能设计分析

电气供配电系统节能设计分析

周相如

身份证号码：34253119901230XXXX浙江杭州311101

摘要：在全面贯彻可持续发展理念的影响下，如何降低电气供配电系统损耗，提高电力能源输配效率成为建筑电气节能设计人员致力研讨的新课题。基于此，本文简要论述了供配电系统的概念与节能设计的基本原则，并提出了切实可行的改进策略，以供借鉴。

关键词：电气供配电系统；节能设计；改进策略；

众所周知，我国能源供应极度匮乏，且能源损耗逐步恶化，这极大的制约了经济的可持续发展。随着物质文化生活水平的提高，社会对电力能源的需求不断扩张，为此，优化建筑电气供配电系统节能设计，研发节能配电设备势在必行。

1简述供配电系统的基本概念

在电力能源传输过程中，形成了稳定的电力供配体系。供配电系统主要由高压输送系统、中低压配电系统、变压器、漏电保护装置及各类多元化用电设备等组成。当下，国内大型公共服务区域及远距离电力传输多通过10KV电压实现。电力能源先经过高压配电装置，经配电系统的参数调节，设置成10KV电压，分配至各个终端设备。而后，经由低压变电系统，转化为220v或380V常规限定电压，满足用户的生产生活需求。

随着现代科技的发展，电气自动化技术应运而生，其可将电工技术、远程操控技术、数控机床技术与通讯技术整合，进而降低供配电系统的能源损耗，提高电力能源输配效率。

2建筑电气供配电系统节能设计应遵循的基本原则

2.1满足建筑功能空间实际需求

首先，优化建筑电气供配电系统设计，应当确保各类电气设备运行的高效性与安全性。例如，对于照明系统，要确保光线强度、色彩柔和度及显色等满足功能空间的需求；暖通空调系统，其新风引入量、风速、温度等指标需符合限定标准。

2.2节约供配电系统设计成本

在建筑电气供配电系统设计过程中，要综合考量系统设计的投资成本、运行成本与维护保养成本，尽可能的控制系统运行维护成本，保证经济效益最大化。

2.3延长供配电系统使用寿命

电气供配电系统节能设计，应遵循技术方案可靠性与经济性基本原则，在设计过程中，综合考量各细节处理，进而提高设备性能标准，降低能源损耗。

2.4控制无用能源损耗

电气供配电系统设计的节能性体现在控制无谓能量损耗。在设计过程中，要明确各环节能量消耗是否与建筑性能存在联系，进而采取针对性节能控制措施。例如，变压器的额定功率损耗、传输线路损耗等都是无用能量损耗，可结合电气系统运载负荷强度，调换变压器或更换线路材料，有针对性的控制能耗。再如，大功率的照明设备，应采用智能调光技术，结合功能空间不同时段的需求，调节光照强度，降低损耗。

3优化建筑电气供配电系统节能设计的可行性策略

3.1完善供配电系统设计方案，合理规划线路布局

在建筑电气供配电系统设计与线路规划过程中，应综合考量如下几方面内容：

1）根据配电设备功率值、供电传输距离与电力荷载容量，优化供电系统设计，进而控制电力能源损耗；

2）遵照经济性原则，在满足电力供应需求的基础上，调整导线截面，降低损耗；

3）由于企业输电线路冗杂，且支线较长，应当优化线路设计，控制电能传输损耗。在选择导线时，需优先考虑电导率小、电阻系数低的材料，针对电能传输负荷较大的部位，可使用铝芯导线，同时缩短导线长度，加大线缆流通截面，达到降损减耗的目的。

3.2提高供配电设备功率因数

提高供配电系统运行功率，可降低无用功功率损耗，达到节能降耗的目的。其中，保证有用功率传输是必不可少的，而在供配电系统中，社会生产所需的发电机、变压器等基础配电设备都会不同程度上产生无功电流，增加线路的功率损耗。对此，应当采取提高配电设备功率因数的方式，降低设备无功损耗。由此可见，优选功率因素大的配电设备具有实际意义。此外，使用静电电容器进行无功补偿，也可以抵消配电设备运行产生的无功电流，达到降低电流损耗的目的。

3.3优选创新型节能供配电设备，更换低效且高能耗设备

3.3.1选择空载损耗小的变压器设备

变压器的空载损耗，主要由铁芯涡流损耗和漏磁损耗两部分组成。空载损耗值与铁芯材料的导电率与配置方式存在紧密联系，但与电能负荷容量无关。由此，在选择变压器时，应当优先选择导电率小、损耗低的设备。此类变压器主耗材选用优质硅钢片，并对铁芯结构进行了特殊改造，进一步降低了空载损耗值。在确定变压器配置数量，调节变压器容量值时，需准确计算电力负荷，选择各参数值相互匹配的变压器设备。

3.3.2选择满足实用性与经济性需求的照明设备

通常，照明系统往往是电气供配电系统节能设计的主要对象。在照明系统节能设计过程中，既要满足功能空间的照明需求，又需兼顾照明工具的功率损耗。且在选择照明设备时，应综合考量节能型光源的光效、色彩柔和度及市场价格等因素。例如，发光二极管、惰气灯或碘钨灯等。

3.3.3选择高效且能耗低的低变压器设备

低电压器是电气供配电系统的基础元件，具有配置数量多、覆盖范围广的特征。针对普通低电压器来说，其功率损耗大约在几瓦到几十瓦之间。由于低电压器的配置数量较多，因此，整体电能损耗偏低，为此，在电气供配电系统设计过程中，应当适当增加低变压器配置数量。随着供配电系统使用年限的延长，部分元件势必会出现性能弱化的问题，为此，可选用低变压器替换老化元器件。另外，可以在大中容量的交流器上，加装节电器，将原有的交流电转化为直流电，进而降低铁芯的功率损耗，达到节能减耗的目的。

3.4优化供配电线路布局

3.4.1选择恰当的供配电线路耗材

在供配电系统节能设计过程中，应结合建筑电气系统的运行荷载情况，综合考量技术性与经济性因素，优选电导率小、功率损耗低的创新节能导线线材。然后再按照经济电流密度，调节导线流通截面，根据年综合运行费用最低标准，确定导线经济电流密度。在建筑电气供配电节能设计环节，铜芯电缆的输电效率较高，且电阻值小，但铜材的成本偏高，增加了投资成本。为此，在设计共配件线路时，要客观评定设计方案的经济性，合理选择导线耗材。针对建筑电气系统来说，负荷容量较大的一类、二类负荷，应优选铜导线，而负荷容量较小的系统，则选择成本低廉的铝制导线，以确保整个供配电系统设计的经济效益最大化。

3.4.2调整变配电站与负荷中心位置

在选定变配电站位置、规划输电线路、设定负荷中心时，要结合建筑结构的基本特征，调整供电线路走向，尽可能的缩小变配电站与负荷中心的距离，并将大容量负荷设置在电源输配点较近的位置，以此缩短线路供电传输距离，控制电能损耗。在低压线路设计过程中，需将供电半径控制在200米范围内。若供电服务建筑的单层楼体面积超过10000平方米，则需根据建筑平面结构特征，配置至少两台变配电台区，从而提高供电效率，控制线路损耗。针对供电距离超过经济范围区的情况，要在满足动热稳定与电压降等条件的前提下，适当加大一级供电线缆流通截面，以维持电力能源的正常供应。

4结语

综上，优化建筑电气供配电系统节能设计，可确保电力能源的正常供应，控制能源的损耗。积极推进建筑电气供配电系统节能设计，不仅可以压缩系统设计成本，保证工程经济效益最大化，还有助于保障公众用电安全，维护社会关系稳定。由此可见，相关技术人员有必要结合实际情况，采用各类先进技术，优化输配电设备配置，完善建筑电气输配电系统，进而为节能型城市的发展做出贡献。

参考文献：

[1]何利宏.智能建筑电气安装施工技术分析[J].建材与装饰2018年28期

[2]简文星.智能建筑电气自动化系统优化设计[J].建材与装饰2018年16期

[3]董占峰.智能建筑电气安装工程质量控制要点解析[J].建材与装饰2018年32期