時(shí)間：2023-06-08 09:14:31
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關(guān)鍵詞：火電廠；電氣節(jié)能；節(jié)能技術(shù)；損耗
中圖分類號(hào)：TM08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
目前我國(guó)火電廠發(fā)電能力和當(dāng)前的用電需求還存在一定的差距，甚至有些地方出現(xiàn)限電現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此對(duì)電氣設(shè)施采取節(jié)能措施是非常必要的。
從電氣設(shè)計(jì)工藝專業(yè)的角度認(rèn)為，火電廠的節(jié)能降耗中最直接的辦法是節(jié)約燃料，提高鍋爐燃燒效率與熱力循環(huán)效率，降低傳輸熱量損耗。加強(qiáng)引進(jìn)火力發(fā)電的新材料、變頻調(diào)節(jié)技術(shù)的使用，設(shè)計(jì)火電廠電氣系統(tǒng)時(shí)采取節(jié)能措施，保證節(jié)能效果。
一、降低變壓器的有功損耗
變壓器損耗主要是空載損耗與負(fù)載損耗，變壓器鐵心的材質(zhì)和變壓器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)決定空載消耗，負(fù)載消耗就主要由線圈的材質(zhì)和導(dǎo)體截面決定。
（一）采用節(jié)能型變壓器
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，變壓器根據(jù)實(shí)踐操作不斷改進(jìn)變壓器構(gòu)成，提升變壓器節(jié)能功效。如今變壓器在逐漸更新，以前S7和S9型的變壓器已成為耗能的機(jī)器，而S10—1600／10型的節(jié)能變壓器，空載損耗是1.8kW,負(fù)載是14Kw,是我國(guó)先今最佳的節(jié)能型變壓器。
表110kV級(jí)配電變壓器的損耗對(duì)照表
（二）調(diào)整變壓器運(yùn)行方式節(jié)約耗能
最大限度的減少空在運(yùn)行變壓器數(shù)量。在火力發(fā)電廠，大容量高壓?jiǎn)?dòng)備用變壓器也是電廠啟動(dòng)電源，它的容量和最大的高壓廠用的變壓器相同，雖然具有一定優(yōu)勢(shì)，但是空載的消耗也是巨大的。如果將“啟/備”設(shè)計(jì)為“冷備用”，即處于備用狀態(tài)時(shí)不帶電，這樣便能節(jié)約很多的電能和其他經(jīng)濟(jì)開支。
在保證火電廠用電的可靠性的基礎(chǔ)上，低壓廠用電接線采用暗備用動(dòng)力中心方式接線，這樣在設(shè)備運(yùn)行時(shí)兩臺(tái)互為備用的變壓器可以分擔(dān)負(fù)荷，使每臺(tái)變壓器的負(fù)載損耗大幅度降低，節(jié)能效果很好。
二、減少線路上的能量損耗
線路上的電阻會(huì)對(duì)流過(guò)的電流造成有功功率的損耗，用公式說(shuō)明就是：
P=I2R×10-5
式中：I——線電流(A)；R——線路電阻(Ω)。
不能改變線路電流，就只能減小線路電阻降低線路電能損耗。線路電阻的公式是：R=P×L/S,從公式中可以看出降低線路電能損耗應(yīng)該采取的幾個(gè)主要措施：
1、電導(dǎo)P越大，電阻越大。在電氣設(shè)計(jì)時(shí)，宜選取電導(dǎo)率較小的銅作為導(dǎo)體，配電室匯流銅母排和銅芯電力電纜等是比較好的電導(dǎo)材料。
2、火電廠電氣線纜越長(zhǎng)L，電阻越大。因此在設(shè)計(jì)電氣安裝時(shí)，要綜合分析電纜線路安裝位置，縮短從配電室輸送電流到各類輔機(jī)設(shè)備處的電纜長(zhǎng)度，從整體上減少電纜線路長(zhǎng)度，降低電阻電能損耗。其中，可以選擇離相封閉母線。首先，選擇它是因?yàn)樗够痣姀S主廠房及相關(guān)設(shè)施的線路安裝位置布置緊湊，最大限度的縮短導(dǎo)體長(zhǎng)度，減少輸電損耗；其次，因其屏蔽效果好，能夠很好的降低輸電過(guò)程中線路的鐵磁性損耗，加之使用封閉母線，不僅可以增加線路運(yùn)行的可靠性，減少維護(hù)工作力量，還能提升安裝線路的美觀度。
3、線路截面S越大，電阻越小。在選擇導(dǎo)體時(shí)，對(duì)全年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)比較大、母線比較長(zhǎng)、傳輸容量比較大的回路，火電廠要依據(jù)經(jīng)濟(jì)電流的密度選擇導(dǎo)截流導(dǎo)體截面積，在減少投資的同時(shí)降低線路電阻損耗。
三、減少輸電過(guò)程中的鐵磁性損耗
由于受到交變磁場(chǎng)的作用，鋼材料產(chǎn)生渦流損耗和磁滯損耗，被稱為鐵磁性損耗。鐵磁性損耗大，造成鋼材料過(guò)熱，不但威脅工作人員的安全、設(shè)備安全和電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的安全，更會(huì)使大量的電能浪費(fèi)。因此在交變磁場(chǎng)中要減少鋼材料的使用，增加屏蔽或者改善鋼材料與截流導(dǎo)體空間關(guān)系，從而減少鐵磁性消耗，節(jié)省電能。
1、導(dǎo)體金具采用最先進(jìn)的型號(hào)，采用非導(dǎo)磁性材料制造的金具，從而降低產(chǎn)熱性，增加金具使用期，減少電能損耗和其他經(jīng)濟(jì)開支。
2、嚴(yán)格限制鋼結(jié)構(gòu)的使用，加大鋼結(jié)構(gòu)與電抗器的距離。
四、提高系統(tǒng)功率因數(shù)
圖1異步電動(dòng)機(jī)效率一功率曲線
其異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式：
鼠籠型異步交流電動(dòng)機(jī)因其結(jié)構(gòu)原因，在低負(fù)荷的情況下效率很低，效率功率曲線圖見圖1.
鼠籠型異步交流電動(dòng)機(jī)是火電廠系統(tǒng)中主要用電設(shè)備，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、易于維護(hù)、價(jià)格便宜，對(duì)拖動(dòng)電力具有重要的意義。但它必須用系統(tǒng)中引入超前的無(wú)功抵消其運(yùn)行是產(chǎn)生的滯后無(wú)功，而超前的無(wú)功功率要從系統(tǒng)經(jīng)高、低壓線路傳輸?shù)接秒娫O(shè)備，在傳輸線路上自然會(huì)產(chǎn)生有功損耗，浪費(fèi)電能。為達(dá)到電氣設(shè)計(jì)節(jié)能的效果，就要提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，使用電容補(bǔ)償系統(tǒng)，由電容器產(chǎn)生的超前無(wú)功與前者相互抵消，就是Q=QL-QC。由此可見，要減少無(wú)功的耗能需求量，就采用無(wú)功補(bǔ)償提高系統(tǒng)功率因數(shù)。
五、風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)載的變頻節(jié)能技術(shù)
（一）火電廠風(fēng)機(jī)、水泵類的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
依據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的火電設(shè)計(jì)規(guī)程，風(fēng)機(jī)、水泵都是按照額定的功率運(yùn)行，風(fēng)機(jī)選用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)沒有完全匹配，在作業(yè)時(shí)冗余量大，但其的調(diào)節(jié)方式不夠先進(jìn)，沒有形成閉環(huán)控制，不能達(dá)到省電節(jié)能的目的；水泵流量通常為最大流量，壓力調(diào)控方式僅僅是控制閥門開度大小和電機(jī)啟停的手段。電氣的控制手段落后不能有效的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，更不能發(fā)揮軟啟動(dòng)的作用，導(dǎo)致對(duì)機(jī)械的沖擊力大、系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間短、震動(dòng)噪聲干擾大、功率因素低、電能浪費(fèi)大。
（二）風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)載的變頻調(diào)速的節(jié)能意義
為了充分利用風(fēng)機(jī)水泵運(yùn)行負(fù)荷，使用變頻器有效的控制風(fēng)機(jī)、水泵類的負(fù)載是火力發(fā)電廠電氣設(shè)計(jì)最佳節(jié)能方法。它使用變頻器內(nèi)置PID調(diào)節(jié)軟件可直接調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，讓它保證水壓和風(fēng)壓的恒定，達(dá)到系統(tǒng)要求的壓力。通過(guò)控制電機(jī)運(yùn)行的額定轉(zhuǎn)速，降低機(jī)械損耗、電機(jī)銅、鐵損的影響，必能大大的提高節(jié)能效率。使用變頻調(diào)速，能夠施行閉環(huán)恒壓控制，進(jìn)一步降低電能消耗。對(duì)于大功率的電動(dòng)機(jī)，采用變頻器對(duì)其進(jìn)行軟停、軟啟，避免電流沖擊對(duì)電氣設(shè)備的影響，降低電動(dòng)機(jī)不必要的損害，最終較少了對(duì)電網(wǎng)容量的要求和無(wú)功損耗。
六、照明部分的節(jié)能
根據(jù)火力發(fā)電廠不同的工作場(chǎng)地實(shí)際情況，安裝不同類型的高效光源，從而降低電能浪費(fèi)，節(jié)約電能資源。室內(nèi)工作照明：高低壓配電室、機(jī)爐電控制室、化驗(yàn)室等，應(yīng)該采用熒光燈和小功率高壓鈉等高效光源，比如U型管節(jié)能熒光燈，已經(jīng)達(dá)到《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中照明功率密度的限值要求。高大空間和室外工作的照明及道路照明：對(duì)汽機(jī)間和鍋爐間的照明應(yīng)該使用金屬鹵化物燈、高壓鈉燈之類的高光強(qiáng)氣體放電燈，這些電燈采用的鎮(zhèn)流器都是低耗能的，十分節(jié)能。
七、結(jié)語(yǔ)
火電廠要充分發(fā)展電氣部分的節(jié)能潛能，在電氣設(shè)計(jì)時(shí)全方面考慮有利于電氣系統(tǒng)節(jié)能的各種可行的技術(shù)措施。節(jié)能變壓器、變頻驅(qū)動(dòng)、節(jié)能照明技術(shù)是電氣設(shè)計(jì)首要考慮的基本因素，其次優(yōu)化電氣接線方案的設(shè)計(jì)、優(yōu)化導(dǎo)體選擇和優(yōu)化安裝時(shí)保證電氣節(jié)能的重要設(shè)計(jì)層面，火電廠電氣設(shè)計(jì)人員要在堅(jiān)持電氣系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行的同時(shí)，全面進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，從而降低火電廠的電能損耗，提高火電廠的供電力和經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)：
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并結(jié)合油井示功圖，總結(jié)出油井系統(tǒng)節(jié)能的概念，在此基礎(chǔ)上指出抽油機(jī)電機(jī)應(yīng)該具備的功能，為進(jìn)一步節(jié)能創(chuàng)造條件。
【關(guān)鍵詞】抽油機(jī)示功圖 節(jié)能
中圖分類號(hào)：TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
1目前抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)存在的問題
（1）功率因數(shù)低
目前油田抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)一般在0.2-0.5之間變化，為了提高抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)，通常是利用補(bǔ)償電容器提高功率因數(shù)，但電機(jī)本身的功率因數(shù)并不會(huì)改變。
（2）“大馬拉小車”問題嚴(yán)重
臨盤采油廠機(jī)械采油系統(tǒng)多數(shù)是1臺(tái)變壓器拖動(dòng)1口油井，變壓器的額定容量為50-100KVA，電動(dòng)機(jī)的額定功率22 KW、30KW、37KW、45KW、55KW。由現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試結(jié)果可知，電動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸入功率大部分在3KW-10KW之間，電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率很低，功率因數(shù)也很低，無(wú)功電流比例很大，導(dǎo)致線損增加。這是所有油田都存在的問題，造成這種現(xiàn)象的原因是：抽油機(jī)負(fù)載有靜轉(zhuǎn)距大，而運(yùn)行轉(zhuǎn)距小的特點(diǎn)，所以要配置大容量的電機(jī)，保證足夠大的起動(dòng)轉(zhuǎn)距，所以選用較大功率的電動(dòng)機(jī)，變壓器的容量也隨之增加。這雖然解決了抽油機(jī)的起動(dòng)問題，但由此卻帶來(lái)了機(jī)械采油系統(tǒng)的“大馬拉小車”問題，變壓器、電動(dòng)機(jī)負(fù)載率下降，自身?yè)p耗相對(duì)增加，造成了電能的浪費(fèi)。
（3）抽油機(jī)系統(tǒng)存在發(fā)電現(xiàn)象
從本質(zhì)上講，游梁式抽油機(jī)井口載荷曲線是近似于正弦曲線，而游梁式抽油機(jī)曲柄的圓周運(yùn)動(dòng)是嚴(yán)格意義上的正弦曲線，所以游梁式抽油機(jī)只能平衡掉井口載荷曲線的一階分量，由此知系統(tǒng)總是達(dá)不到完全平衡，這將導(dǎo)致抽油機(jī)帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)超過(guò)電動(dòng)機(jī)的同步速度運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)變成異步發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)反送電，我們稱之為“倒發(fā)電” 現(xiàn)象。
（4）抽油機(jī)系統(tǒng)調(diào)速困難
隨著節(jié)能意識(shí)的提高，抽油機(jī)系統(tǒng)調(diào)速問題凸顯出來(lái)，讓沖次適應(yīng)產(chǎn)量的變化就需要調(diào)速，因此變頻調(diào)速技術(shù)在電機(jī)調(diào)速中得到廣泛應(yīng)用，由于抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)存在著不同程度的“倒發(fā)電現(xiàn)象”，承擔(dān)變頻調(diào)速任務(wù)的變頻器必須工作在四象限狀態(tài)，或者設(shè)置泄放回路，使變頻器的效率降低，可靠性降低。特別是1140V供電系統(tǒng)，電壓屬于中壓范圍，變頻器件的選擇很難兼顧到性價(jià)比最優(yōu)，造成成本過(guò)高。由于上述原因造成抽油機(jī)系統(tǒng)調(diào)速困難。
2目前的抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能裝置簡(jiǎn)介
目前在我國(guó)的石油開采成本中電費(fèi)占了相當(dāng)大的比例，所以，石油行業(yè)十分重視節(jié)約電能。抽油機(jī)節(jié)能，主要有研究推廣節(jié)能型抽油機(jī)和抽油機(jī)節(jié)能電控裝置兩個(gè)方面，對(duì)節(jié)能型抽油機(jī)的應(yīng)用暫不討論，重點(diǎn)介紹節(jié)能電控裝置。常見的抽油機(jī)節(jié)能電控裝置大體上可以分為三種類型，下面分別討論。
2.1 間抽控制器
對(duì)于供液不足的油井，隨著油井由淺入深的抽取，井中液面逐漸下降，泵的充滿度越來(lái)越不足，直到最后發(fā)生空抽的現(xiàn)象，這樣就浪費(fèi)了大量的電能。對(duì)于這種油井，最簡(jiǎn)單的方法是實(shí)行間抽，根據(jù)每口油井不同的工況，設(shè)定間抽時(shí)間。當(dāng)井下液量少時(shí)關(guān)閉抽油機(jī)，等待液量的蓄積，液面超過(guò)一定深度時(shí)，再起動(dòng)抽油機(jī)抽吸，從而提高抽油機(jī)的工作效率，避免電能浪費(fèi)。
2.2 軟起動(dòng)、調(diào)壓節(jié)能型
由于抽油機(jī)負(fù)載有靜轉(zhuǎn)距大，而運(yùn)行轉(zhuǎn)距小的特點(diǎn)，所以要配置大容量的電機(jī)，保證足夠大的起動(dòng)轉(zhuǎn)距，所以要實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)是困難的，現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)踐也表明了這一點(diǎn)。
2.3 使用變頻器節(jié)能
變頻器用于抽油機(jī)電機(jī)時(shí)存在的問題：
（1）使用環(huán)境問題
由于抽油機(jī)都在環(huán)境惡劣的野外工作，所以，對(duì)變頻器的可靠性和環(huán)境適應(yīng)能力提出了很高的要求，許多變頻器由于適應(yīng)不了野外惡劣環(huán)境而無(wú)法工作，為此可以設(shè)計(jì)防護(hù)等級(jí)高的控制柜，以及冷卻系統(tǒng)，使之適合在野外環(huán)境中使用。
（2）再生能量的處理問題 從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)功率曲線可以看到當(dāng)配重不平衡時(shí)，在抽油機(jī)工作的一個(gè)沖程周期中，會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)處于再生制動(dòng)工作狀態(tài)（發(fā)電狀態(tài)），對(duì)于交－直－交變頻器來(lái)說(shuō)，直流部分采用普通二級(jí)管整流，因此不能向電網(wǎng)回饋電能，所以反饋到直流母線的再生能量只能對(duì)濾波電容器充電而使直流母線電壓升高，并通過(guò)電阻泄放，造成能量損失，降低了變頻器效率。而具有能量反饋功能的變頻器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性低。
上面我們介紹了三類節(jié)電裝置，基本上都是針對(duì)單元件、單設(shè)備進(jìn)行的節(jié)能改造，沒有從系統(tǒng)的高度去實(shí)現(xiàn)節(jié)能。下面我們從另外一個(gè)角度去討論這個(gè)問題。
3改造抽油機(jī)電機(jī)的電功率曲線實(shí)現(xiàn)節(jié)能
3 .1抽油機(jī)電機(jī)的電功率曲線的特點(diǎn)
從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的抽油機(jī)電功率曲線可以得出如下結(jié)論：（1）抽油機(jī)電功率曲線以沖程為周期（2）抽油機(jī)電功率曲線是連續(xù)的，有限個(gè)第一類（跳躍）間斷點(diǎn)（3）抽油機(jī)發(fā)電造成功率曲線產(chǎn)生負(fù)面積，文獻(xiàn)（1）指出：超越離合器是解決抽油機(jī)拖動(dòng)電機(jī)發(fā)電過(guò)程中電能浪費(fèi)僅有的技術(shù)，抽油機(jī)調(diào)平衡能部分解決抽油機(jī)拖動(dòng)電機(jī)發(fā)電期的電能浪費(fèi)問題，但不能完全解決。
3.2 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的抽油機(jī)電功（日用電量）
針對(duì)抽油機(jī)拖動(dòng)電機(jī)發(fā)電電量的計(jì)量問題，進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試，目前使用的計(jì)量表計(jì)將正向用電電量與反向發(fā)電電量累加之后收取電費(fèi)，這種電表在正向用電時(shí)正向轉(zhuǎn)動(dòng)，反向發(fā)電時(shí)，也正向轉(zhuǎn)動(dòng)，正負(fù)電量累加。
（1）抽油機(jī)拖動(dòng)電機(jī)發(fā)電過(guò)程多計(jì)量的電能是不容忽視的，發(fā)電造成電費(fèi)多計(jì)量，地方供電系統(tǒng)對(duì)臨盤油田實(shí)行單井計(jì)量，油井發(fā)電電量不但不能得到相應(yīng)的報(bào)酬，而且還要上繳相應(yīng)的電費(fèi)，一般抽油機(jī)發(fā)電量約占用電量的5%，我們不但得不到5%的抵扣電量，而且還要交5%的電量電費(fèi)，這樣一來(lái)，相當(dāng)于多交10%的電量電費(fèi)。
（2）抽油機(jī)拖動(dòng)電機(jī)發(fā)電過(guò)程多損耗的電能是不容忽視的，根據(jù)文獻(xiàn)（2）的結(jié)論，抽油機(jī)的電動(dòng)機(jī)在用電轉(zhuǎn)換過(guò)程中巨大的能量消耗。設(shè)電動(dòng)機(jī)在電動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行時(shí)的效率為0.85，在發(fā)電運(yùn)行時(shí)的效率為0.6，抽油機(jī)的機(jī)械效率為0.95,那么兩次轉(zhuǎn)換的效率為η=0.85×0.6×0.95=0.48，就是說(shuō)發(fā)電能量損失了52%。
3.3 節(jié)能措施的提出：調(diào)平衡、去發(fā)電、平曲線。
首先進(jìn)行抽油機(jī)的平衡調(diào)整，在平衡率在85%-110%之內(nèi)時(shí)，再進(jìn)行去發(fā)電和平曲線工作，所以說(shuō)調(diào)整平衡是關(guān)鍵。
1、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的安裝抽油機(jī)防發(fā)電皮帶輪之后的功率曲線
安裝抽油機(jī)專用防饋電皮帶輪之后，抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)已不存在發(fā)電現(xiàn)象，最低功率值為空載功率，抽油機(jī)防發(fā)電皮帶輪有效地解決了抽油機(jī)發(fā)電現(xiàn)象。
2、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的安裝抽油機(jī)防發(fā)電皮帶輪之后的用電量
安裝抽油機(jī)專用防饋電皮帶輪之后，日用電量有顯著減少，L2-207井日用電量由124KWH/24H降為106KWH/24H；L41-113井由143KWH/24H降為131 KWH/24H；L41-113井由189 KWH/24H降為170 KWH/24H。抽油機(jī)節(jié)電率在5%-10%之間。
（1）安裝抽油機(jī)防發(fā)電皮帶輪之后，抽油機(jī)不再拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作，發(fā)電現(xiàn)象消失，即發(fā)電部分的能量（功率曲線負(fù)面積）變成了抽油機(jī)平衡塊的動(dòng)能和勢(shì)能，為平衡系統(tǒng)所利用，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的，但是功率曲線的峰谷差仍然較大，這將影響到抽油機(jī)系統(tǒng)的節(jié)能和安全運(yùn)行，即使是抽油機(jī)功率曲線的均方根值最小了，如果峰谷差過(guò)大，仍然會(huì)影響到抽油機(jī)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，所以既要抽油機(jī)功率曲線的均方根值最小，還要功率曲線的峰谷差合適。在安裝抽油機(jī)防發(fā)電皮帶輪之后，進(jìn)一步調(diào)整平衡塊的位置，進(jìn)一步降低抽油機(jī)功率曲線的峰谷差。
（2）電機(jī)發(fā)電的制動(dòng)力矩消失，抽油機(jī)在上行或下行的過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)速度過(guò)快的現(xiàn)象，這將影響到抽油機(jī)系統(tǒng)的安全運(yùn)行，這就涉及到再生能量的處理問題，我們今后將對(duì)再生能量的詳細(xì)討論。
3、縮小抽油機(jī)功率曲線的峰谷差的方法
文獻(xiàn)（3）在仿真過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，電動(dòng)機(jī)模型參數(shù)中的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)仿真結(jié)果有很大的影響，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變大時(shí)，線路、變壓器和電機(jī)的損耗都顯著減小。從理論上分析，抽油機(jī)的負(fù)載是波動(dòng)負(fù)載，電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)在發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)之間來(lái)回切換。如果增大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，那么，就等于儲(chǔ)存了一些在線路上來(lái)回流動(dòng)的能量，減少了總損耗。因而，增加轉(zhuǎn)動(dòng)慣量在理論上是可以節(jié)電的，但是要做好以下兩方面的工作：一是由于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的增加會(huì)給電機(jī)的起動(dòng)造成困難，在實(shí)際工作中，我們可以考慮采用一種具有升壓起動(dòng)功能的拖動(dòng)裝置，用在這里，基本上解決起動(dòng)困難的問題。二是增加旋轉(zhuǎn)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量必須有速度的改變，速度不變就不會(huì)有能量的存儲(chǔ)和釋放，可以采用高轉(zhuǎn)差的電機(jī)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。上面的問題解決之后，這就成為在實(shí)際中可以考慮的一個(gè)方案。
4 結(jié)束語(yǔ)
上面從抽油機(jī)功率曲線的角度討論了游梁式抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的平衡和節(jié)能問題，在調(diào)整好平衡的基礎(chǔ)上，結(jié)合油井的工作狀況，采取去發(fā)電、增慣量、平曲線的措施可以達(dá)到節(jié)能將耗的目的。
參考文獻(xiàn)：
1 游梁抽油機(jī)的用電發(fā)電與節(jié)電張繼震.馬廣杰.孫景麗.蔣靜石油礦場(chǎng)機(jī)械 2001年 第四期 第36頁(yè)
關(guān)鍵詞：zigbee；節(jié)能；智能交通
中圖分類號(hào)：S951.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2012)24-5867-02
1概述
Zigbee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議，根據(jù)這個(gè)協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無(wú)線通信技術(shù)，在實(shí)際運(yùn)用中，尤其在無(wú)線傳感器技術(shù)領(lǐng)域，Zigbee以其低廉的價(jià)格、靈活的組網(wǎng)方式和較低的功耗等特性而獲得了廣泛的應(yīng)用。
一般情況下，zigbee無(wú)線傳感器模塊都是以電池或者太陽(yáng)能電池板進(jìn)行供電的。zigbee無(wú)線傳感器往往體積很小，電池尺寸也不能過(guò)大，然而無(wú)線通信要求電池必須要提供較大的電流，耗電量較大。以兩節(jié)5號(hào)電池供電的zigbee無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)為例，在無(wú)節(jié)能設(shè)計(jì)的工況下最多27天，這是達(dá)不到傳感器設(shè)計(jì)要求的，因此低功耗和節(jié)能就成為zigbee無(wú)線傳感器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之處。為了能夠提高zigbee無(wú)線傳感器的節(jié)能效果，在傳感器沒有輸入或者輸入變化不大的情況下讓系統(tǒng)進(jìn)入休眠狀態(tài)是一種行之有效的方法。通過(guò)判斷輸入變化的情況和所持續(xù)的時(shí)間，從而決定系統(tǒng)是否進(jìn)入休眠；當(dāng)一個(gè)或多個(gè)zigbee傳感器輸入量發(fā)生高于門限值的變化時(shí)才會(huì)以中斷的方式喚醒傳感器系統(tǒng)。
基于以上技術(shù)背景和實(shí)際項(xiàng)目的需要，該文將提出利用定時(shí)器、多通道減法器和多通道邏輯門技術(shù)組成的zigbee傳感器節(jié)能控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)提高智能交通zigbee傳感器節(jié)點(diǎn)節(jié)能效果的方法和裝置。
2智能交通zigbee節(jié)點(diǎn)節(jié)能方案
本方案主要由通過(guò)定時(shí)器、多通道減法器和多通道邏輯門實(shí)現(xiàn)提高智能交通zigbee傳感器節(jié)點(diǎn)節(jié)能效果，其原理為根據(jù)智能交通zigbee無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)的輸入情況機(jī)動(dòng)地讓系統(tǒng)在休眠和喚醒狀態(tài)間切換，從而能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)智能節(jié)電的效果，為傳感器的長(zhǎng)時(shí)間工作提供保障。zigbee傳感器節(jié)能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的方法包括以下步驟：1）zigbee無(wú)線傳感器各個(gè)輸入量進(jìn)入多通道減法器與門限值進(jìn)行作差，監(jiān)測(cè)輸入變化。2）多通道減法器各個(gè)輸出量再輸入到多通道邏輯門，若傳感器出入量有超過(guò)門限值的，多通道邏輯門輸出發(fā)生翻轉(zhuǎn)；否則多通道邏輯門輸出保持不變。3)若多通道邏輯門輸出不變，則啟動(dòng)定時(shí)器，待計(jì)時(shí)器完成計(jì)數(shù)后系統(tǒng)觸發(fā)休眠程序，系統(tǒng)進(jìn)入休眠、節(jié)電模式；若多通道邏輯門輸出發(fā)生翻轉(zhuǎn)，則觸發(fā)zigbee無(wú)線傳感器中斷，從而喚醒系統(tǒng)。
下圖1為系統(tǒng)硬件架構(gòu)圖，首先，智能交通zigbee傳感器節(jié)點(diǎn)節(jié)能控制系統(tǒng)接收傳感器的各路輸入信號(hào)進(jìn)入多通道減法器，輸入信號(hào)與各路門限值進(jìn)行作差。多通道減法器的輸出量再進(jìn)入多通道邏輯門進(jìn)行綜合判斷，若傳感器出入量有超過(guò)門限值的，多通道邏輯門輸出發(fā)生翻轉(zhuǎn)；否則多通道邏輯門輸出保持不變。若多通道邏輯門輸出不變，則啟動(dòng)定時(shí)器并觸發(fā)系統(tǒng)休眠程序，系統(tǒng)進(jìn)入休眠模式；若多通道邏輯門輸出發(fā)生翻轉(zhuǎn)，則觸發(fā)zigbee無(wú)線傳感器中斷，從而喚醒系統(tǒng)。
具體工作的流程圖。具體工作步驟分為三步，具體描述如下：第一步，zigbee無(wú)線傳感器輸入量進(jìn)入多通道減法器與各自門限值進(jìn)行作差。第二步，多通道減法器輸出值作為多通道邏輯門的輸入量，若傳感器出入量有超過(guò)門限值的，多通道邏輯門輸出發(fā)生翻轉(zhuǎn)；否則多通道邏輯門輸出保持不變。第三步，若多通道邏輯門輸出不變，則啟動(dòng)定時(shí)器并觸發(fā)系統(tǒng)休眠程序，系統(tǒng)進(jìn)入休眠模式；若多通道邏輯門輸出發(fā)生翻轉(zhuǎn)，則觸發(fā)系統(tǒng)中斷并喚醒系統(tǒng)。以上便是運(yùn)用定時(shí)器、多通道減法器和多通道邏輯門來(lái)提高zig? bee傳感器節(jié)能效果的具體步驟。從實(shí)現(xiàn)機(jī)制和流程來(lái)看，整個(gè)過(guò)程簡(jiǎn)單可靠、實(shí)時(shí)性強(qiáng)，對(duì)于提高zigbee無(wú)線傳感器的節(jié)能效果和工作周期有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值，對(duì)于相關(guān)節(jié)能領(lǐng)域也有一定的借鑒意義。
圖2提高智能交通zigbee無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)節(jié)能效果的流程圖
效果：通過(guò)實(shí)際測(cè)試，原智能交通zigbee節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)在兩節(jié)5號(hào)電池的供電狀況下可以連續(xù)工作21天，在采用本節(jié)能系統(tǒng)后可以延長(zhǎng)到28天，節(jié)能效能增加了33.3%，達(dá)到了比較理想的節(jié)能效果，具有較好地實(shí)用價(jià)值。
3結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)運(yùn)用定時(shí)器、多通道減法器和多通道邏輯門組成的zigbee休眠喚醒系統(tǒng)來(lái)提高zigbee傳感器節(jié)能效果的方法，從實(shí)現(xiàn)機(jī)制和流程來(lái)看，整個(gè)過(guò)程簡(jiǎn)單可靠、實(shí)時(shí)性強(qiáng)，對(duì)于提高zigbee無(wú)線傳感器的節(jié)能效果和工作周期有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值，對(duì)于相關(guān)節(jié)能領(lǐng)域也有一定的借鑒意義。
參考文獻(xiàn)：
[1] Texas Instruments. CC2430 A True System-on-Chip solution for 2.4 GHz IEEE 802.15.4/ZigBee[EB/OL]. .cn/cn/lit/ds/ symlink/cc2430.pdf，2009.9.
關(guān)鍵詞： 建筑 電氣設(shè)計(jì) 節(jié)能方法
中圖分類號(hào)：TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
前言
人口、資源和環(huán)境是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中全球共同關(guān)注的三大問題，各國(guó)都把節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境放在重要位置。隨著人口的增加、工業(yè)的發(fā)展、生活水平的提高，能源的消耗量也急劇增加，能源危機(jī)迫在眉睫。因此，各行各業(yè)提出了節(jié)能的要求，節(jié)約二次能源———電能，也就成為民用建筑電氣設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)。節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)把握“滿足功能、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)”的原則，將節(jié)能技術(shù)合理應(yīng)用到實(shí)際工程中，以真正達(dá)到有效節(jié)能的目的。
一、建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則
首先，在進(jìn)行建筑工程電氣設(shè)計(jì)時(shí)，既不能以犧牲建筑功能，損害使用需求為代價(jià)，也不能盲目增加投資，為節(jié)能而節(jié)能，首先考慮的是適用性，也就是能夠?yàn)榻ㄖ姎庠O(shè)備的運(yùn)行提供必需的動(dòng)力，建筑物內(nèi)創(chuàng)造良好的人工環(huán)境提供必要的能源；能夠滿足用電設(shè)備對(duì)于負(fù)荷容量、電能質(zhì)量與供電可靠性的要求能夠保證建筑電氣設(shè)備對(duì)于控制方式的要求，從而使電氣設(shè)備的使用功能得到充分的發(fā)揮。其次考慮的是安全性，電氣線路應(yīng)有足夠的絕緣距離、絕緣強(qiáng)度、負(fù)荷能力、熱穩(wěn)定與動(dòng)穩(wěn)定裕度，確保供電、配電與用電設(shè)備的安全運(yùn)行；有可靠的防雷裝置，防雷擊技術(shù)措施；特殊功能要求的場(chǎng)合下還應(yīng)有防靜電、防浪涌的技術(shù)措施，按建筑物的重要性與火災(zāi)潛在的危險(xiǎn)程度設(shè)置相應(yīng)必要的技術(shù)措施。
在滿足民用建筑電氣工程的適用性和安全性的基礎(chǔ)上，采用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，優(yōu)化供配電設(shè)計(jì)，促進(jìn)電能合理利用。另外，提高設(shè)備運(yùn)行效率，減少電能的直接或間接損耗，在滿足建筑物對(duì)使用功能的要求和確保安全的前提下，盡可能減少建設(shè)投資，最大限度的減少電能與各種能源的消耗。做到選用節(jié)能設(shè)備、均衡負(fù)荷、補(bǔ)償無(wú)功、減少線路損耗、降低運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用，提高能源的綜合利用率。還有，合理調(diào)整負(fù)荷，選取合理的設(shè)計(jì)系數(shù)，提高負(fù)荷率和設(shè)備利用率設(shè)計(jì)時(shí)盡可能合理調(diào)整負(fù)荷，選取合理的設(shè)計(jì)系數(shù)，在特殊用電的情況下選擇合理的節(jié)能措施，提高負(fù)荷率和設(shè)備利用率，達(dá)到節(jié)約電能的目的。總之，在建筑電氣工程設(shè)計(jì)節(jié)能的過(guò)程中要貫徹適用、安全、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的原則。
二、建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能方法
1供配電系統(tǒng)節(jié)能
（1） 合理選擇變壓器。變壓器的容量大小與能耗之間存在十分重要的聯(lián)系，容量過(guò)小，很容易造成超負(fù)荷運(yùn)行，導(dǎo)致過(guò)載損耗增加；如果容量過(guò)大，而又不能被充分利用，則會(huì)使空載損耗增加，基于此點(diǎn)原因，在選擇變壓器時(shí)應(yīng)盡量根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定變壓器的容量，從而確保變壓器在運(yùn)行過(guò)程中始終保持最佳工作狀態(tài)，一般情況下，變壓器的負(fù)荷率應(yīng)盡可能大于30%，最佳工作范圍需在70%左右。此外，還應(yīng)盡量選擇節(jié)能型的變壓器，接線時(shí)可根據(jù)用電特點(diǎn)采用較為靈活的方式進(jìn)行接線。
（2） 減少線路損耗。
a減少導(dǎo)線長(zhǎng)度。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，配電箱、低壓柜的出線回路應(yīng)盡可能為直線，并且不走或少走回頭線；變電所最好建在負(fù)荷中心附近，這樣可以減少接線長(zhǎng)度；低壓線路的供電半徑可按照用電負(fù)荷密集區(qū)而定，大負(fù)荷密集地區(qū)半徑應(yīng)盡量控制在100m 以內(nèi)、中、小負(fù)荷密集區(qū)應(yīng)分別控制在150m 和250m 以內(nèi)。這樣做能夠節(jié)省敷設(shè)電纜的長(zhǎng)度，使供電距離最短。從而達(dá)到減少線損的目的。
b增大導(dǎo)線的截面積。對(duì)于較長(zhǎng)的線路，可以適當(dāng)加大一級(jí)線纜的截面積，雖然這樣會(huì)增加線路的費(fèi)用，但是卻可以減少年運(yùn)行費(fèi)用，增加的費(fèi)用估計(jì)大約可在2 年左右內(nèi)收回。
c對(duì)于高層建筑而言，變電室應(yīng)盡量靠近電氣豎井，以此來(lái)減少主線纜的長(zhǎng)度，同時(shí)電氣豎井應(yīng)盡可能設(shè)在建筑的中部位置或兩端，這樣可以減少水平線纜的敷設(shè)長(zhǎng)度。
d將負(fù)荷歸類。除了對(duì)計(jì)費(fèi)有特殊要求的負(fù)荷以及消防負(fù)荷以外，其余普通負(fù)荷可采用一條主電纜供電，這樣不僅方便消防電源切非操作，同時(shí)還可以在非空調(diào)季節(jié)使用同樣大的線路截面?zhèn)鬏斴^小的電流，使線路的損耗大幅度減少。
（3）無(wú)功補(bǔ)償。供配電系統(tǒng)中有很大一部分用電設(shè)備為電感性負(fù)荷，如變壓器、電動(dòng)機(jī)等，它們?cè)谶\(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生無(wú)功電流，這部分電流流經(jīng)高低壓傳輸線路會(huì)使線路發(fā)生功率損耗。因此，在設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)時(shí)，可以考慮采用電容柜對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行就地補(bǔ)償或集中補(bǔ)償，以此來(lái)減少無(wú)功電流，使功率因數(shù)有所提高。通常情況下，功率因數(shù)由0.7 提升到0.9，線路損耗約可減少40%左右。功率因數(shù)的大小需符合電力部門的要求，若無(wú)具體要求時(shí)，建議低壓用戶的功率因數(shù)可在0.85 以上，高壓可在0.9 以上。可見，無(wú)功補(bǔ)償不僅能夠改善電能的質(zhì)量，提高供電能力，而且還可以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
（4） 諧波抑制。隨著各類電力、電子設(shè)備在建筑中日益廣泛地應(yīng)用，由此產(chǎn)生的諧波電流對(duì)供配電系統(tǒng)產(chǎn)生的危害表現(xiàn)為諧波使電動(dòng)機(jī)發(fā)熱效率下降4%~6%，使線路損耗增加1.5~2.5 倍，使變壓器局部嚴(yán)重過(guò)熱，造成銅損和鐵損增加2~2.5 倍。諧波還會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的誤動(dòng)作并會(huì)使電氣儀表的計(jì)量產(chǎn)生2%~20%誤差?？梢姡C波電流的存在不僅增加了供配電系統(tǒng)的電能損耗，而且對(duì)供配電線路和設(shè)備安全工作產(chǎn)生危害。為了抑制諧波，通常設(shè)計(jì)時(shí)，在變壓器低壓側(cè)或用電設(shè)備處單獨(dú)設(shè)置有源濾波器、無(wú)源濾波器，也可將有源濾波器和無(wú)源濾波器混合使用或采用節(jié)電裝置。通過(guò)以上措施有效地濾除中性線和相線的諧波電流，不僅凈化了電路，降低了能耗，而且提高了供電質(zhì)量，提高了設(shè)備使用壽命。
2電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中的節(jié)能
在建筑電氣中的電動(dòng)機(jī)都是與暖通、給排水等工種的設(shè)備配套的，由設(shè)備制造廠商統(tǒng)一供應(yīng)的。因此，其節(jié)能措施只能貫徹在運(yùn)行過(guò)程中，除了用就地補(bǔ)償電容器以減少線路由于輸送超前無(wú)功而引起的有功損耗外，還應(yīng)減少電機(jī)輕載和空載運(yùn)行。因?yàn)?，在這種情況下，電機(jī)的效率是很低的，消耗的電能并不與負(fù)載的下降成正比。采用變頻調(diào)速器，使其在負(fù)載下降時(shí)，采用變頻的方式，自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，使其與負(fù)載的變化相適應(yīng)。采用這種方式，可提高電機(jī)在輕載時(shí)的效率，達(dá)到節(jié)能的目的。但這種設(shè)備的價(jià)格偏高，所以在使用中有一定的限制。此外，還有一種節(jié)能方式，就是使用軟起動(dòng)器。軟起動(dòng)器是按起動(dòng)時(shí)間逐步調(diào)節(jié)可控硅的導(dǎo)通角，以控制電壓的變化。由于電壓可連續(xù)調(diào)節(jié)，因此起動(dòng)平穩(wěn)，起動(dòng)完畢，則全壓投入運(yùn)行。此設(shè)備也可采用測(cè)速反饋、電壓負(fù)反饋或電流正反饋，利用反饋信息控制可控硅導(dǎo)通角，已達(dá)到速度隨負(fù)載的變化而變化。
3照明節(jié)能
因?yàn)檎彰饔昧看蠖鎻V,因此,照明節(jié)能的潛力很大, 應(yīng)該采用高效光源。白熾燈過(guò)去用得最廣泛,因?yàn)樗阋?安裝維護(hù)簡(jiǎn)單,它致命的弱點(diǎn)是發(fā)光率太低,因此目前常被各種發(fā)光率高,光色好,顯色性能優(yōu)異的新光源取代。建筑物盡量利用自然采光,靠近室外部分的建筑面積,應(yīng)將門窗開大,采用透光率較好的玻璃門窗, 以達(dá)到充分利用自然光的目的。凡是可以利用自然光的這部分的照明,可采用按照度標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)照度,進(jìn)行燈光自動(dòng)調(diào)節(jié)。對(duì)長(zhǎng)期需要開停,但又要按人流的多少自動(dòng)調(diào)整照度的場(chǎng)合,在增加投資不多的情況下,對(duì)熒光燈可利用調(diào)壓的方式,固定幾級(jí)調(diào)節(jié)。
結(jié)束語(yǔ)
在當(dāng)前的建筑電氣設(shè)計(jì)中，應(yīng)把電能消耗指標(biāo)作為全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的重要組成部分。節(jié)約電能應(yīng)以提高能源利用率和綜合效益為主要途徑，根據(jù)技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的原則確定設(shè)計(jì)方案。通過(guò)正確的計(jì)算，合理選擇電氣設(shè)備及其控制方式，盡量在不增加或少增加投資的前提下取得較顯著的節(jié)電效果。
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[2] 羅建華.建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施[J]. 廣東科技. 2007(01)
Pick to: electrical design is one of building energy content, at present, the building energy saving standards, including mandatory article provision has been published one after another, but there is still no cause professional enough attention, the energy saving design of the weak concept, effective measures to control is not enough, such as architectural design of energy saving in the special article no electrical major, this paper discusses energy saving measures in the design of application is less. This paper is to electrical design perspective, this paper discusses the energy saving design of the technical measures.
關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能；電氣設(shè)計(jì)；技術(shù)方法
Keywords: building energy saving; Electrical design; Technology and methods
中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
1 當(dāng)前現(xiàn)狀和節(jié)能設(shè)計(jì)基本原則
我國(guó)是個(gè)能源消費(fèi)大國(guó)，能源相對(duì)短缺，然而能源浪費(fèi)卻相應(yīng)嚴(yán)重，作為二次能源的電能供需矛盾近年來(lái)越來(lái)越突出，能源的短缺已嚴(yán)重制約著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。由于人口的增加，工業(yè)的發(fā)展，生活水平的提高，能源的消耗也就急劇增加，能源危機(jī)迫在眉睫。節(jié)能問題一直也是我國(guó)發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針。
一、建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能的原則
1.1滿足建筑物的功能
即滿足照明的照度、色溫、顯色指數(shù)；滿足舒適性空調(diào)的溫度及新風(fēng)量，也就是舒適衛(wèi)生；滿足上下、左右的運(yùn)輸通道暢通無(wú)阻；滿足特殊工藝要求，如娛樂場(chǎng)所的一些電氣設(shè)施的用電，展廳的工藝照明及電力用電等。
1.2考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益
節(jié)能應(yīng)按國(guó)情考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益，不能因?yàn)楣?jié)能而過(guò)高地消耗投資，增加運(yùn)行費(fèi)用。而是應(yīng)該讓增加的部分投資，能在幾年或較短的時(shí)間內(nèi)用節(jié)能減少下來(lái)的運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行回收。
1.3節(jié)省無(wú)謂消耗的能量
節(jié)能的著眼點(diǎn)，應(yīng)是節(jié)省無(wú)謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物功能無(wú)關(guān)的，再考慮采取什么措施節(jié)能。如變壓器的功率損耗，傳輸電能線路上的有功損耗都是無(wú)用的能量損耗，又如量大面廣的照明容量，宜采用先進(jìn)技術(shù)使其能耗降低。
因此，節(jié)能措施也應(yīng)貫徹實(shí)用、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的原則。
2 照明設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的節(jié)能措施
照明是民用建筑不可缺少的一部分，照明方式可分為：一般照明、局部照明和混合照明等；照明種類可分為：正常照明、應(yīng)急照明、值班照明、警衛(wèi)照明等（小區(qū)、學(xué)校還有景觀照明、部分高層建筑還有航空障礙照明等）。衡量照明質(zhì)量的主要指標(biāo)有：照度、眩光、顯色性等；而照明節(jié)能的評(píng)價(jià)指標(biāo)是照明功率密度LPD（即單位面積上的照明安裝功率），如何在照明設(shè)計(jì)中做到有效節(jié)能，可以從以下幾個(gè)方面入手：
2.1 光源的合理選擇
選用高效電光源是照明節(jié)電的首要工作。節(jié)能的光源發(fā)光效率要高，使得照明燈每瓦電發(fā)出更多的光通量（LM）。
2.2光源用電附件的合理選擇
在燈具的選擇上，走廊、樓梯等公共場(chǎng)所的燈具可選用透光率高的吸頂燈；而居住類場(chǎng)所的燈具推薦選用蝙蝠翼式，因?yàn)轵鹨硎綗艟呖毓庑阅芎侠?；辦公類場(chǎng)所則推薦用金屬隔柵類燈具，沒有眩光且發(fā)射率高。因光燈本身功率因數(shù)較低，所以還應(yīng)讓燈具帶整流器，比如細(xì)管光燈的附件鎮(zhèn)流器就推薦選用電子整流器，而不宜選電感鎮(zhèn)流器。這里提一點(diǎn)，其也可以選節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器，它比傳統(tǒng)40W電感鎮(zhèn)流器低40％ 左右，工作時(shí)溫度低、噪聲小、壽命長(zhǎng)，屬于安全可靠型電感鎮(zhèn)流器，價(jià)格也比較便宜。
2.3 不斷改進(jìn)燈具的控制方式
門廳、走廊、樓梯間等公共場(chǎng)所的照明，宜采用集中控制，并按建筑使用條件和天然采光狀況采取分區(qū)、分組控制，以便在白天自然光好的情況下，或深夜人少的情況下，能方便地手動(dòng)或自動(dòng)關(guān)閉一部分照明。
3 暖通空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)控制
公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗至少占建筑總能耗的50％以上，系統(tǒng)節(jié)能潛力是巨大的，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)是節(jié)能的前提，系統(tǒng)的自動(dòng)控制則是節(jié)能成敗的關(guān)鍵。目前，暖通空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)控制基本上采用建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱BAS或BA系統(tǒng)。BA系統(tǒng)是智能建筑的特征之一，也是建筑節(jié)能的有效途徑之
一，節(jié)能效率達(dá)10％～30％。
3.1系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)
BA系統(tǒng)工程師應(yīng)與暖通空凋系統(tǒng)、強(qiáng)電系統(tǒng)工程師密切配合，以優(yōu)化系統(tǒng)的接口設(shè)計(jì)，主要包括：
(1) 檢測(cè)參數(shù)與傳感器的選擇；
(2) 風(fēng)、水、蒸汽閥門管徑的計(jì)算；
(3) 電動(dòng)調(diào)節(jié)節(jié)閥的流量特性選擇；
(4) 電力與照明配電柜（箱）的一次、二次接線原理圖設(shè)計(jì)；
(5) 與獨(dú)立運(yùn)行控制系統(tǒng)的通信接口設(shè)計(jì)。
3.2 節(jié)能控制優(yōu)化設(shè)計(jì)措施
BA系統(tǒng)控制方案的優(yōu)化應(yīng)將節(jié)約能耗和提高控制水平放在首位，對(duì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)進(jìn)行最佳匹配，使整體效能最佳。例如，PID控制策略下的參數(shù)優(yōu)化應(yīng)考慮被控對(duì)象和環(huán)境條件等因素。從整體上講，暖通空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)控制應(yīng)考慮下列策略：
(1) 機(jī)電設(shè)備啟停優(yōu)化控制；
(2) 變風(fēng)量、變流量系統(tǒng)最優(yōu)控制；
(3) 冬夏季部分負(fù)荷時(shí)水泵分設(shè)控制；
(4)與冰蓄冷相結(jié)合的低溫送風(fēng)系統(tǒng)控制；
(5)參數(shù)設(shè)定節(jié)能控制，包括溫度標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定、焓值控制、利用室內(nèi)CO2濃度控制新風(fēng)量等。
4 供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)
供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)要考慮方案的合理性、系統(tǒng)設(shè)備和供電線路的能耗。
(1) 優(yōu)化用電負(fù)荷計(jì)算與負(fù)荷分配，選擇最佳變壓器負(fù)載率，從而降低變壓器容量，減少變壓器損耗。
(2) 采用集中或分散方式進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，提高低壓側(cè)功率因數(shù)，使其大于0.9，減少變壓器損耗及配電線路損耗。
(3) 合理確定配電點(diǎn)位置，配電間或配電柜應(yīng)靠近負(fù)荷中心，從而減少電壓損失與電能損耗。
關(guān)鍵詞：機(jī)電能效；能效提升；提升途徑；解決方法
中圖分類號(hào)：TU85文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
引言
電機(jī)行業(yè)是一個(gè)傳統(tǒng)的機(jī)電制造行業(yè)，其發(fā)展已有200多年的歷史，對(duì)整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著相當(dāng)重要的作用。電的產(chǎn)生、傳輸及使用都離不開電機(jī)，尤其是現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，人們生活水平的改善，自動(dòng)化技術(shù)的提高及各種機(jī)器人等都需要大量的電機(jī)。電機(jī)及其系統(tǒng)節(jié)能是當(dāng)前國(guó)際社會(huì)共同關(guān)注的話題。自然也是我國(guó)電機(jī)行業(yè)十分關(guān)注的問題。電機(jī)系統(tǒng)的節(jié)能無(wú)疑是我國(guó)企業(yè)建立節(jié)約型企業(yè)、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)艱巨而浩大的技術(shù)革命和系統(tǒng)工程，探討我國(guó)電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能的思路與措施，將對(duì)企業(yè)建立節(jié)約型企業(yè)、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)起到推動(dòng)和促進(jìn)作用。
一、電機(jī)系統(tǒng)能效提升的意義和迫切性
隨著中國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電動(dòng)機(jī)及被拖動(dòng)裝置被大量應(yīng)用，根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，目前全國(guó)中小型三相異步電動(dòng)機(jī)的裝機(jī)容量約16億kW以上。我國(guó)風(fēng)機(jī)用電占全國(guó)用電量的10.4%，泵類占20.9%，空氣壓縮機(jī)占9.4%，整個(gè)電機(jī)系統(tǒng)用電量約占全國(guó)用電量的64%。但是我國(guó)80％以上的電動(dòng)機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵、空氣壓縮機(jī)效率比國(guó)外先進(jìn)水平低2～3個(gè)百分點(diǎn)。近年來(lái)在國(guó)家政策的支持下，我國(guó)電機(jī)系統(tǒng)能效水平逐步提高，但總體能效水平仍然較低。丁晴博士介紹說(shuō)，從電機(jī)自身看，我國(guó)電機(jī)效率平均水平比國(guó)外低1～2個(gè)百分點(diǎn)，目前在用的高效電機(jī)僅占3%左右；從電機(jī)系統(tǒng)看，由于電機(jī)選項(xiàng)不合理、電機(jī)與拖動(dòng)設(shè)備的效率曲線不匹配、調(diào)節(jié)方式落后、管理落后等原因，電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行效率比國(guó)外先進(jìn)水平低20～30個(gè)百分點(diǎn)。電機(jī)系統(tǒng)低效運(yùn)行造成了我國(guó)巨大的電能浪費(fèi)，也是造成一些重點(diǎn)耗能企業(yè)的單位能耗限額指標(biāo)居高不下原因之一。工業(yè)領(lǐng)域電機(jī)能效每提高一個(gè)百分點(diǎn)，可年節(jié)約用電260億千瓦時(shí)左右。通過(guò)電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能量評(píng)估工作推廣高效電機(jī)、淘汰在用低效電機(jī)，以及對(duì)電機(jī)系統(tǒng)根據(jù)其負(fù)載特性和運(yùn)行工況進(jìn)行匹配節(jié)能改造，可從整體上提升電機(jī)系統(tǒng)效率5～8個(gè)百分點(diǎn)，年可實(shí)現(xiàn)節(jié)電1300～2300億千瓦時(shí)，相當(dāng)于2～3個(gè)三峽電站的發(fā)電量。
二、我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域電機(jī)能效提升對(duì)策分析
為更有效的做好我國(guó)高效能電機(jī)的推廣和使用，提高我區(qū)工業(yè)領(lǐng)域電機(jī)的總體能效水平，節(jié)約有限社會(huì)資源，實(shí)現(xiàn)我區(qū)“十二五”節(jié)能約束性指標(biāo)，我們應(yīng)該從政策層面和技術(shù)措施上采取各種對(duì)策，建立“行政命令”+“市場(chǎng)推動(dòng)”相結(jié)合的實(shí)施機(jī)制，促使企業(yè)更好推進(jìn)電機(jī)能效提升各項(xiàng)工作。
1.加快推廣高效電機(jī)目標(biāo)：累計(jì)推廣高效電機(jī)1.7億kW，其中2013年推廣2 700萬(wàn)kW，2014年推廣5 400萬(wàn)kW，2015年推廣8 900萬(wàn)kW。為貫徹落實(shí)“十二五”節(jié)能減排規(guī)劃和工業(yè)節(jié)能“十二五”規(guī)劃，推動(dòng)高效電機(jī)開發(fā)和推廣應(yīng)用，促進(jìn)電機(jī)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，全面提高電機(jī)能效水平，工業(yè)和信息化部、質(zhì)檢總局決定組織實(shí)施全國(guó)電機(jī)能效提升計(jì)劃《電機(jī)能效提升計(jì)劃（2013－2015年）》。
2.淘汰低效電機(jī)目標(biāo)：累計(jì)淘汰在用低效電機(jī)1.6億k W，其中2013年淘汰4 000萬(wàn)kW，2014年6 000萬(wàn)kW，2015年6 000萬(wàn)kW。
3.實(shí)施電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造目標(biāo)：累計(jì)改造電機(jī)系統(tǒng)1億k W，其中，2013年改造電機(jī)系統(tǒng)3 000萬(wàn)k W，2014年改造3 000萬(wàn)kW，2015年改造4 000萬(wàn)kW。
4.實(shí)施電機(jī)高效再制造目標(biāo)：累計(jì)實(shí)現(xiàn)高效再制造電機(jī)2 000萬(wàn)kW。
5.加快高效電機(jī)技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用示范
目標(biāo)：突破高效電機(jī)關(guān)鍵設(shè)計(jì)技術(shù)、制造技術(shù)及控制技術(shù)，開展先進(jìn)適用技術(shù)應(yīng)用示范，開發(fā)一批高效電機(jī)產(chǎn)品。
目前，我國(guó)正在推行節(jié)能高效電機(jī)，并且已經(jīng)出臺(tái)了《GB18613-2012中小型三相異步電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，與國(guó)際IEC標(biāo)準(zhǔn)及北美NEMA標(biāo)準(zhǔn)相近，且即將接軌。包括：更新淘汰低效電動(dòng)機(jī)及高耗電設(shè)備；提高電機(jī)系統(tǒng)效率；對(duì)被拖動(dòng)裝置控制和設(shè)備進(jìn)行改造；優(yōu)化電機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行和控制，如：電機(jī)最大效率優(yōu)化控制等；電動(dòng)機(jī)節(jié)能降耗的建模仿真方法研究；重點(diǎn)改造電力、冶金、有色、煤炭、石油、機(jī)電及輕工等領(lǐng)域。積極推行《2013年工業(yè)節(jié)能與綠色發(fā)展專項(xiàng)行動(dòng)實(shí)施方案》黨的十提出大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，著力推進(jìn)綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展，形成節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的空間格局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式、生活方式?！秶?guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)規(guī)劃（2011－2015年）的通知》明確，把綠色低碳發(fā)展作為工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要方向和任務(wù)之一。貫徹落實(shí)黨的十精神，實(shí)現(xiàn)“十二五”規(guī)劃任務(wù)，要求加快推進(jìn)工業(yè)節(jié)能降耗，加快實(shí)施清潔生產(chǎn)，加快資源循環(huán)利用，促進(jìn)工業(yè)向節(jié)約、清潔、低碳、高效生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變，推動(dòng)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
工業(yè)和信息化部《2013年工業(yè)節(jié)能與綠色發(fā)展專項(xiàng)行動(dòng)實(shí)施方案》，選擇了電機(jī)、涉鉛行業(yè)等重點(diǎn)領(lǐng)域和行業(yè)，通過(guò)開展2013年工業(yè)節(jié)能與綠色發(fā)展專項(xiàng)行動(dòng)，力爭(zhēng)在能效提升和綠色發(fā)展方面取得突破，帶動(dòng)工業(yè)節(jié)能與綜合利用整體工作取得進(jìn)展。
《方案》提出了2013年工業(yè)節(jié)能與綠色發(fā)展專項(xiàng)行動(dòng)的主要目標(biāo)。在電機(jī)領(lǐng)域，力爭(zhēng)推廣、淘汰和節(jié)能改造電機(jī)及電機(jī)系統(tǒng)1億kW，擴(kuò)大高效電機(jī)市場(chǎng)份額，促進(jìn)電機(jī)產(chǎn)品升級(jí)換代和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，提高電機(jī)能效水平，實(shí)現(xiàn)全國(guó)工業(yè)用電節(jié)約1%。為提升電機(jī)能效，《方案》提出了多項(xiàng)對(duì)策措施。
一是推廣高效電機(jī)。充分利用中央財(cái)政節(jié)能產(chǎn)品惠民工程高效電機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵及壓縮機(jī)等財(cái)政補(bǔ)貼政策，力爭(zhēng)全年推廣高效電機(jī)（風(fēng)機(jī)、泵、壓縮機(jī)）3 000萬(wàn)kW；建設(shè)2～3個(gè)高效電機(jī)定轉(zhuǎn)子沖片、絕緣材料等關(guān)鍵配套材料規(guī)?；a(chǎn)示范工程，降低高效電機(jī)生產(chǎn)成本，提高高效電機(jī)的生產(chǎn)保障能力。二是淘汰低效電機(jī)。制定在用低效電機(jī)淘汰路線圖，將淘汰低效電機(jī)目標(biāo)任務(wù)分解落實(shí)到地方，今年年內(nèi)淘汰低效電機(jī)4 000萬(wàn)k W；制定《高耗能落后機(jī)電設(shè)備（產(chǎn)品）淘汰目錄》（第三批），完善落后電機(jī)淘汰政策機(jī)制。三是實(shí)施電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造。指導(dǎo)年耗電1 000萬(wàn)kW?h以上的重點(diǎn)企業(yè)制定電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能改造方案，明確能效提升目標(biāo)及主要任務(wù)；推動(dòng)第三方節(jié)能服務(wù)公司以合同能源管理模式對(duì)工業(yè)園區(qū)、大企業(yè)集團(tuán)電機(jī)集群進(jìn)行改造。全年實(shí)現(xiàn)電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能改造3 000萬(wàn)kW。四是實(shí)施電機(jī)高效再制造。建設(shè)一批電機(jī)高效再制造示范工程。
保障措施：一是利用節(jié)能產(chǎn)品惠民工程政策支持，推廣高效電機(jī)及電機(jī)系統(tǒng)。二是加大財(cái)政資金支持力度。三是強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)約束和監(jiān)督檢查。四是按照《關(guān)于促進(jìn)鉛酸蓄電池和再生鉛產(chǎn)業(yè)規(guī)范發(fā)展的意見》，建立部門協(xié)調(diào)工作機(jī)制，分工落實(shí)有關(guān)任務(wù)。五是充分利用聯(lián)合國(guó)開發(fā)計(jì)劃署、國(guó)際銅業(yè)協(xié)會(huì)等國(guó)際機(jī)構(gòu)的資金支持，加強(qiáng)方案論證、宣傳培訓(xùn)、專家咨詢等基礎(chǔ)能力建設(shè)。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，這都表明無(wú)論是從國(guó)家層面還是從學(xué)術(shù)層面人們重視電機(jī)能效提升的問題。事實(shí)上，轉(zhuǎn)方式已越來(lái)越緊迫。近段時(shí)間各地屢爆的霧霾天氣，揪起了許多干部群眾的心。雖然產(chǎn)生霧霾的原因比較復(fù)雜，但高能耗、高污染顯然是一個(gè)主因。比如，在京津冀這個(gè)面積占不到全國(guó)1/20的區(qū)域，卻密布著超過(guò)全國(guó)一半的煉鐵高爐，這直接導(dǎo)致鋼鐵行業(yè)給京津冀及周邊地區(qū)大氣造成的污染將比其他地區(qū)更嚴(yán)重，防治難度更大。為此，京津冀三地已經(jīng)著手聯(lián)防聯(lián)控。日益嚴(yán)峻的環(huán)保壓力后面，折射的是轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的緊迫性。以經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整為主攻方向加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，已經(jīng)成為當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要任務(wù)?！肮?jié)能環(huán)?！笔瞧渲兄饕沫h(huán)節(jié)之一。電機(jī)行業(yè)的節(jié)能降耗自然是重中之重。
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關(guān)鍵詞：10kv；供配電設(shè)計(jì)；節(jié)能
中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
引言
據(jù)研究，在世界各國(guó)能源消耗總量中，中國(guó)位居首位。眾所周知，能源對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展尤為重要，它直接關(guān)系著各行各業(yè)的發(fā)展。為了保證能源充足，降低我國(guó)能源消耗，需要我們?cè)诠┡潆娫O(shè)計(jì)中加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。下面我們首先來(lái)探討一下電力設(shè)計(jì)節(jié)能的重要性，然后再?gòu)墓┡潆娋€路設(shè)計(jì)、照明燈的節(jié)能設(shè)計(jì)、電氣設(shè)備的選擇、人工無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)确矫鎭?lái)分析電力設(shè)計(jì)的有效節(jié)能措施。
1、供配電節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性
1.1、供配電節(jié)能設(shè)計(jì)有助于優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)
在供配電設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)節(jié)能措施能夠?yàn)殡娋W(wǎng)的安全運(yùn)行提供一定的保障，全面優(yōu)化電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。就目前的情況。電網(wǎng)的網(wǎng)架規(guī)劃時(shí)針對(duì)現(xiàn)在的模數(shù)進(jìn)行調(diào)整的，從而進(jìn)一步的提高電網(wǎng)的運(yùn)行，加大系統(tǒng)的運(yùn)行難度，也能夠進(jìn)一步的促進(jìn)電網(wǎng)改造。
1.2、供配電節(jié)能設(shè)計(jì)能夠促進(jìn)企業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化
節(jié)能設(shè)計(jì)能夠進(jìn)一步的促進(jìn)開發(fā)和利用風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源，進(jìn)一步的優(yōu)化企業(yè)的結(jié)構(gòu)。隨著社會(huì)的發(fā)展，電力市場(chǎng)得到很大的發(fā)展，逐步的擴(kuò)大了資源的配置，從而不斷的優(yōu)化國(guó)家的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化資源配置，進(jìn)一步的促進(jìn)了企業(yè)的發(fā)展。
1.3、緩解電力緊張形勢(shì)
進(jìn)行配電設(shè)計(jì)符合國(guó)家的節(jié)能理念，在電力能源緊張形勢(shì)日益加劇和節(jié)約型社會(huì)建設(shè)不斷推進(jìn)的背景之下，在配電設(shè)計(jì)中使用10kV配電設(shè)計(jì)節(jié)能措施已經(jīng)成為一大趨勢(shì)。如果能夠長(zhǎng)期的實(shí)現(xiàn)及節(jié)能，從而會(huì)大大節(jié)省水源和煤炭，同時(shí)在很大的程度上緩解了電力緊張的形式，更好的促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展。
2、10kv配電設(shè)計(jì)中電能損耗的原因
電能的損耗是跟諸多問題相關(guān)聯(lián)的，從電能生產(chǎn)開始、到運(yùn)輸過(guò)程，最后到輸送給用戶的末端，途中會(huì)有很多因素影響，本文主要討論的是運(yùn)送前變壓器的因素，和線路中的各個(gè)因素。
2.1、變壓器
變壓器對(duì)于線路中電能的影響是最大的，其材質(zhì)、運(yùn)行方式、功率大小，無(wú)一不成為整條線路的最大影響因素，不適合該條線路的變壓器可能會(huì)對(duì)整個(gè)區(qū)域的電網(wǎng)系統(tǒng)能量損耗有決定性的作用。
(1)變壓器的功率。變壓器的功率偏低，功率越小，便需要越大的線路負(fù)載電流，而線路的損耗和變壓器的損耗與負(fù)載電流成正比，所以，變壓器的功率過(guò)低，會(huì)一定程度上加大電能的損耗。
(2)變壓器的運(yùn)行方式。不同區(qū)域的電路情況不同，就應(yīng)該擇優(yōu)選擇不同的變壓器運(yùn)行方式，每條線路每個(gè)地區(qū)的電路情況不同，變壓器的最佳運(yùn)行方式也就不同，不能完全照搬，要結(jié)合自身的實(shí)際情況擇優(yōu)選取。不適宜的變壓器運(yùn)行方式也會(huì)導(dǎo)致額外的電能損耗。
2.2、線路
線路是連接供電所和用戶的橋梁，過(guò)程中電能的損耗比值也是相當(dāng)大的，這主要由線路材質(zhì)和線路截面半徑?jīng)Q定。
(1)線路的材質(zhì)。不適宜的材質(zhì)不能更好的在當(dāng)前電網(wǎng)系統(tǒng)中起到作用，反而會(huì)大大增加電能運(yùn)送中的損耗，從而降低整個(gè)運(yùn)送效率。比如說(shuō)不適宜的材質(zhì)在線路運(yùn)送中會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的熱量，造成電能的損失。
(2)線路導(dǎo)線的截面選擇。導(dǎo)線截面半徑過(guò)小、電阻過(guò)大，電路的損耗也就隨之增大。
3、10kV配電設(shè)計(jì)節(jié)能措施
3.1、變壓器方面
(1)選擇變壓器的最優(yōu)運(yùn)行方式擇優(yōu)選取最佳運(yùn)行方式。如何對(duì)于變壓器采取經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式，首要因素是考慮變壓器的技術(shù)特性，通過(guò)多重比較優(yōu)勝劣汰，最終得出最經(jīng)濟(jì)的維度區(qū)間，同時(shí)與各個(gè)年度、地區(qū)、豐枯水期的數(shù)據(jù)信息結(jié)合，規(guī)劃出最合適的運(yùn)行草案，最終由各個(gè)地區(qū)的操作人員結(jié)合實(shí)際，確定最佳運(yùn)行方式。各個(gè)地區(qū)的運(yùn)行方式由于諸多因素影響肯定不盡相同，切忌照搬照抄。
(2)調(diào)整變壓器。在傳輸電量相同的條件下，依靠最佳的運(yùn)行方式、同時(shí)調(diào)整負(fù)荷量，使變壓器盡可能達(dá)到最低能耗，便是變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行意義所在。這個(gè)說(shuō)法不是要投巨資到輸電設(shè)施改變或者改變電能本身等上面，而是說(shuō)，如何通過(guò)科學(xué)化的管理、選擇恰當(dāng)?shù)姆绞?、通過(guò)減少消耗量來(lái)達(dá)到節(jié)電的目的，這一過(guò)程是經(jīng)濟(jì)的環(huán)保的完全低能耗的。
(3)新型變壓器。新型變壓器在對(duì)于以往變壓器存在的諸多問題上進(jìn)行改造，使一些不必要的損耗和低效率降低，那么適當(dāng)?shù)剡x擇節(jié)能型變壓器，也是供電所在未來(lái)方向中可以考慮的方面。新型變壓器不僅在制造方面采取更先進(jìn)的材質(zhì)和運(yùn)用更精良的技術(shù)，最重要的是貫徹節(jié)能方針，在保障電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程效率的同時(shí)，大大降低了因?yàn)樽儔浩鞅旧聿蛔愣斐呻娔艿念~外損耗。
3.2、線路方面
配電線路的節(jié)能方案在城鄉(xiāng)配電網(wǎng)中還存在著這些供電問題，應(yīng)盡快加以切改，以減免由于供電方式不合理造成的網(wǎng)絡(luò)損失。首先是在線路布局上要加以重視，應(yīng)該意識(shí)到在同樣符合功率的前提下，供電半徑越小出線越多，線損越小。在配電設(shè)計(jì)中一般將電源布置在負(fù)荷中心，這樣如果線路中電阻相同，供電量一樣的情況下，線路分支越多損耗越小，并隨分支線平方在下降，因此盡量不要考慮單側(cè)供電，可以從總體規(guī)劃方面思考，建議采取三側(cè)或四側(cè)出線供電，也不要過(guò)多的出現(xiàn)，以免加大工程投資和維修工作量。其次是要注意導(dǎo)線及相應(yīng)金具的選擇。在100kV配電線路的設(shè)計(jì)中，從用戶需求和節(jié)能的角度考慮，建議選擇高于規(guī)范中一個(gè)等級(jí)來(lái)選擇導(dǎo)線截面積，以此來(lái)減少線損，另外還可以選用架空絕緣導(dǎo)線，其特點(diǎn)之一可以保證供電線路的可靠性，可以降低線路作業(yè)時(shí)的停電頻率，提高線路的利用率；二是可以簡(jiǎn)化線路桿塔結(jié)構(gòu)，有些還能夠沿墻敷設(shè)，在節(jié)省線路材料的同時(shí)還可以美化環(huán)境；三是能夠節(jié)省架空線路占用的空間，即使在狹窄的地方也能通過(guò)；四是降低了線路的電能損失，減少腐蝕情況，保證線路的使用壽命。另外選用無(wú)磁或者低磁金具也有一定的節(jié)能效果。最后是合理設(shè)置供電半徑，在保證供電質(zhì)量的前提下，既要提高電網(wǎng)輸送功率又能減少線損。具體的做法如下：將10kV線路深入0.4kV系統(tǒng)負(fù)荷中心，就能縮短0.4kV線路的供電半徑，降低線路損耗，提高電壓質(zhì)量。因此在設(shè)計(jì)工作中，在不影響用戶發(fā)展規(guī)劃情況下，用戶獨(dú)立變電所的位置應(yīng)盡可能接近負(fù)荷中心。負(fù)荷中心可以用負(fù)荷功率矩法、負(fù)荷電能矩法和負(fù)荷指示圖法近似確定。例如，沼氣發(fā)電機(jī)組接線圖，如下圖所示，其主要的作用是起到節(jié)能的效果，從而進(jìn)一步的促進(jìn)設(shè)計(jì)發(fā)展。
沼氣發(fā)電機(jī)組接線圖
3.3、無(wú)功補(bǔ)償方式的節(jié)能措施
對(duì)于10kV配電節(jié)能設(shè)計(jì)而言，常用的無(wú)功補(bǔ)償方式包括：如果設(shè)計(jì)對(duì)象為容量較大、負(fù)荷相對(duì)穩(wěn)定的用電設(shè)備，像高頻爐、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)等，同時(shí)強(qiáng)調(diào)的投入運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，便可采取單獨(dú)就地補(bǔ)償方式，即單獨(dú)在相應(yīng)設(shè)備的旁側(cè)裝設(shè)補(bǔ)償裝置，以便盡可能的改善補(bǔ)償效果；但最為理想的還是就地平衡補(bǔ)償方式，即在0.4kV母線側(cè)安裝并聯(lián)電容器，并為其設(shè)置配套的補(bǔ)償柜和動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)設(shè)備，如此一來(lái)，位于低壓端的用戶便可根據(jù)變化的無(wú)功負(fù)荷對(duì)補(bǔ)償電容器進(jìn)行自動(dòng)投切，而且其既無(wú)需為高壓線路進(jìn)行無(wú)功電能的反送，又可以將線路無(wú)功電流保持到最小，進(jìn)而最大程度的降低有功功率損耗；若在10kV母線側(cè)安裝并聯(lián)電容器，則是對(duì)其配電線路和變壓器運(yùn)行過(guò)程中的無(wú)功損耗進(jìn)行補(bǔ)償，以此通過(guò)主要降損。提高線路末端的實(shí)際電壓，進(jìn)而提高電能的利用效率。
結(jié)束語(yǔ)
對(duì)于電力企業(yè)來(lái)說(shuō)，電力節(jié)能的實(shí)施有利于電能質(zhì)量的提高，對(duì)優(yōu)化資源配置也有較高的影響。在供配電設(shè)計(jì)中，我們通過(guò)分析10kv配電設(shè)計(jì)的分析，從幾個(gè)方面分析配電設(shè)計(jì)，從而，進(jìn)一步保證了電力行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：建筑供配電系統(tǒng) 節(jié)能 變壓器損耗 線路損耗 照明節(jié)能設(shè)計(jì)引 言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展, 人口的增加，工業(yè)的發(fā)展，生活水平的提高，能源消耗急劇增加。目前，全世界建筑能耗約占能源總消費(fèi)量的30％，中國(guó)占23％，因此，建筑節(jié)能成為中國(guó)節(jié)能戰(zhàn)略的必然選擇。建筑節(jié)能，即在建筑中合理使用和有效利用能源，不斷提高能源利用效率。人類日常生活中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都離不開電，建筑內(nèi)所有設(shè)備也都離不開電，可以說(shuō)建筑供配電系統(tǒng)是建筑的最基本的、應(yīng)用最廣泛的系統(tǒng)，因此建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能是建筑節(jié)能的任務(wù)之一。建筑電氣設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，在滿足建筑功能及供電安全的同時(shí)應(yīng)該考慮建筑電氣節(jié)能。建筑電氣節(jié)能是一項(xiàng)技術(shù)性強(qiáng)、影響因子復(fù)雜的工程。電力系統(tǒng)運(yùn)行與國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活密切相關(guān)，供電的突然中斷會(huì)造成很大的損失以致嚴(yán)重的后果。所以，建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，首先必須保證安全可靠供電和電能的質(zhì)量，考慮節(jié)能應(yīng)在滿足建筑物的功能的前提下，采用先進(jìn)技術(shù)，綜合考慮初投資及長(zhǎng)期運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益，最大程度節(jié)省無(wú)謂消耗的能量，達(dá)到真正節(jié)能的目的。
1降低供配電系統(tǒng)的傳輸損耗
電能在傳輸過(guò)程中產(chǎn)生傳輸損耗，傳輸損耗主要由供電系統(tǒng)提供。供配電系統(tǒng)的傳輸損耗主要是線路損耗和變壓器損耗；消耗在傳輸線路阻抗中的損耗稱為線路損耗，消耗在電力變壓器中的損耗稱為變壓器損耗。傳輸損耗使供電效率降低，消耗無(wú)謂消耗的能量。降低傳輸損耗是供配電系統(tǒng)節(jié)能的主要措施之一，對(duì)供配電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有重要意義。
1、1降低變壓器有功損耗
電力變壓器的基本結(jié)構(gòu)是將一、二次側(cè)的繞組纏繞在由相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵心上，利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)電壓等級(jí)變換。負(fù)載電流在變壓器一、二次側(cè)繞組的電阻中產(chǎn)生的損耗稱為“銅損”，與負(fù)載變化有關(guān)；變壓器的鐵心在交變磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生的損耗，稱為“鐵損”,其主要取決于變壓器外加電壓和頻率，外加電壓和頻率不變時(shí)，“鐵損”基本不變，可以認(rèn)為與負(fù)載變化無(wú)關(guān)。
考慮變壓器的短路損耗的換算關(guān)系，變壓器在計(jì)算負(fù)荷下的有功損耗PT可以根據(jù)“空載試驗(yàn)”和“短路試驗(yàn)”的結(jié)果，采用下式計(jì)算：
PT =POT+PCUN（SC/SNT）2
式中POT為變壓器的空載損耗，近似為變壓器的“鐵損”；
PCUN為變壓器的空載損耗和短路損耗，近似為變壓器的“銅損”；
SC、SNT為變壓器的計(jì)算負(fù)荷和額定容量。
由上述可知，降低變壓器損耗可以采用以下兩種方法：一是選用節(jié)能型變壓器，如S9、SL9及SC8型等油浸變壓器及干式變壓器，減少變壓器的鐵損；二是在技術(shù)經(jīng)濟(jì)性合理時(shí)，選擇合適的變壓器容量，減少傳輸系統(tǒng)的變壓級(jí)數(shù)和變壓器數(shù)量，以適應(yīng)由于季節(jié)性造成的負(fù)荷變化時(shí)能夠靈活投切變壓器，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，減少由于輕載運(yùn)行造成的不必要電能損耗，降低變壓器的銅損。
1、2降低線路損耗
供配電系統(tǒng)的線路損耗指交流電流在傳輸線路的阻抗中產(chǎn)生的損耗。導(dǎo)線作為供配電系統(tǒng)中功率傳輸?shù)妮d體，導(dǎo)線的選擇不僅關(guān)系到供電系統(tǒng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，還影響傳輸損耗。傳輸系統(tǒng)的阻抗、電流大小，是影響線路損耗的兩個(gè)主要因素。因此，可根據(jù)工程具體情況采用以下措施降低線路損耗。1、降低傳輸線路的電阻和電抗。比如可根據(jù)用電負(fù)荷，選擇合理的導(dǎo)線形式和截面，以電纜取代架空線路等，降低傳輸線路阻抗。2、在傳輸有功功率不變條件下，降低傳輸系統(tǒng)的電流，例如提高傳輸線路電壓等級(jí)，可有效地降低傳輸線路電流。3、改善傳輸系統(tǒng)的功率因數(shù)。通過(guò)提高傳輸系統(tǒng)的功率因數(shù)，在傳輸有功功率不變的條件下，降低傳輸系統(tǒng)的電流，進(jìn)而減小線路損耗。4、合理設(shè)置變配電所、配電箱等分配電能設(shè)備，盡量靠近用電負(fù)荷中心，以降低供電半徑；線路敷設(shè)滿足施工技術(shù)的前提下，盡量走直線，以減少電線長(zhǎng)度，減小無(wú)謂損耗的能量。供配電系統(tǒng)中常用的導(dǎo)體材料有銅和鋁，從自然資源的角度，銅比鋁要稀少；從節(jié)能的角度，為了減少電能傳輸時(shí)引起的線路損耗，要求減小導(dǎo)線的阻抗，則選用電阻率ρ較小的銅比鋁好；從輸電的要求，導(dǎo)線的截面越大，則電壓損失越小，損耗也越小，但意味著線路的投資和金屬材料的消耗越大；從投資經(jīng)濟(jì)效益考慮，既要使輸電損耗小，又要考慮線路的投資和金屬材料的消耗少，這就要求綜合考慮供電安全、初投資及長(zhǎng)期運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益，選擇具體工程應(yīng)用中最適合的導(dǎo)線及其截面。
2照明節(jié)能設(shè)計(jì)
2.1、設(shè)計(jì)要求
節(jié)能是社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的要求，在照明設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)中，要始終貫徹節(jié)能要求。照明設(shè)計(jì)要求根據(jù)照明空間的環(huán)境特點(diǎn)與使用性質(zhì)，考慮節(jié)能要求，選擇高效的光源、燈具等照明設(shè)備，并通過(guò)對(duì)照明設(shè)備的合理布局，滿足照明空間的使用功能要求，使照明設(shè)備與照明環(huán)境相適宜，視覺清晰，亮度均勻，讓使用者在照明空間內(nèi)工作或生活感到舒適和輕松。
2.2、照度標(biāo)準(zhǔn)
應(yīng)照明節(jié)能要求，在《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中，規(guī)定了各類建筑的照明功率密度值，且大部分照明功率密度值屬于強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，必須嚴(yán)格執(zhí)行。有裝飾需要時(shí)，照明與室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)應(yīng)有機(jī)結(jié)合，在確保照明質(zhì)量的前提下，應(yīng)有效控制照明功率密度值。
2.3、照明節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.3.1燈具選擇
在滿足照明空間的使用功能要求的前提下，選擇高效的光源對(duì)于照明節(jié)能是必然選擇。除有裝飾要求外，可選用直射光通比例高、控光性能合理的高效燈具和采用功率損耗低、性能穩(wěn)定的燈用附件。例如選用直管型熒光燈，則配節(jié)能型鎮(zhèn)流器，而當(dāng)使用電感式鎮(zhèn)流器時(shí)，其能耗應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《管形熒光燈鎮(zhèn)流器能效限定值和節(jié)能評(píng)價(jià)值》GB17896的規(guī)定；選用氣體放電光源時(shí)，光源應(yīng)帶電容補(bǔ)償器，令氣體放電光源供電線路的功率因數(shù)不低于0.9，以減少線路上電能損耗；景觀照明采用長(zhǎng)壽命高光效光源和高效燈具，并采取點(diǎn)燃后適當(dāng)降低電壓以延長(zhǎng)光源壽命的措施；景觀照明可設(shè)置深夜減光控制方案。總之，選用燈具，應(yīng)綜合考慮最初投資與長(zhǎng)期運(yùn)行的綜合經(jīng)濟(jì)效益。
2.3.2照明配電回路的控制要求
節(jié)能是貫穿供配電設(shè)計(jì)的主題，照明配電回路系統(tǒng)的控制除滿足正常運(yùn)行的要求外，還要考慮節(jié)能運(yùn)行和管理的要求。根據(jù)環(huán)境條件、使用特點(diǎn)，可采用以下照明控制方式：充分利用自然光，根據(jù)天然光的照度變化控制電氣照明的分區(qū)；采取分區(qū)控制燈光或適當(dāng)增加照明開關(guān)點(diǎn)；用定時(shí)開關(guān)、調(diào)光開關(guān)、光電自動(dòng)控制器等節(jié)電開關(guān)和智能照明控制系統(tǒng)控制照明配電回路；公共場(chǎng)所照明、室外照明可采用集中遙控節(jié)能管理方式或自動(dòng)光控制裝置。比如：公共建筑和工業(yè)建筑的走廊、樓梯間、門廳等公共場(chǎng)所的照明，可采用集中控制，按建筑的使用條件和天然采光條件采取分區(qū)、分組控制措施；居住建筑有天然采光的樓梯間、走道上的照明，除應(yīng)急照明外，可采用節(jié)能自熄開關(guān)；旅館的客房可設(shè)置節(jié)能控制型總開關(guān)；體育館、影劇院、候車（候機(jī)）廳等公共場(chǎng)所的照明可采用集中控制方式，兼具有按需要采取調(diào)光或降低照度的控制措施。
3 結(jié) 語(yǔ)
建筑供配電系統(tǒng)的節(jié)能潛力很大，廣大電氣設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中應(yīng)精心考慮，供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案除應(yīng)符合各種技術(shù)指標(biāo)、滿足功能需求外，還應(yīng)有切實(shí)可行的節(jié)能措施，在建筑中合理使用和有效利用能源，節(jié)省無(wú)謂消耗的能源，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。
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