市政电气节能设计措施分析,该文是设计措施相关本科毕业论文范文跟市政和电气和节能类在职开题报告范文.
设计措施论文参考文献：
文/ 刘敬远 北京奥思得建筑设计有限公司 北京 100000
【摘 要】市政电气工程是一项比较复杂且系统的工程,电气设计的效果直接影响到各项城市基础性设施的运转.如果电气设计不合理,在电能输送和使用的过程中,就会造成较大的能源损耗.在我国倡导节能降耗的政策背景下,市政电气应该实现电气节能设计,对电气设备的选用和电气线路的敷设进行合理的设计,优化市政电气的网络格局,最大限度的降低能源损耗,提高市政电气系统的运行效率,推动市政电气的可持续发展,为城市发展创造有利的条件.在进行设计节能工作的过程中,我们必须要认识到市政设备的功能性以及其使用性能,不能够盲目追求电气的节能而降低了电气设备的一些使用功能.首先要保证各种市政用电设备能够在正常以及理想化的供电设备之下来选取合适的节能方案,使电力的使用更显合理性.
【关键词】市政工程；技术措施；电气节能
在工程设计阶段中,市政电气设计作为不可或缺环节之一,是确保电力系统正常运行的重要基础前提,其直接影响到建筑行业的健康发展.伴随社会经济水平的显著提升,人们对于建筑各项需求逐渐增多,虽然在一定程度上为建筑业的发展带来了发展机遇,但也不同程度的出现了能源短缺的问题.为了进一步节约能源支出,并持续推进企业发展,建筑行业逐步开始重视建筑节能问题,并在建筑电气设计环节中,加入减少能源消耗量的环节,促进建筑的节能发展.
1.电气设计中节能技术应用现状
伴随我国社会经济的持续发展,建筑行业发展速度迅速提升,进入快速发展阶段.与此同时,能源消耗问题也成为制约该行业发展的重要阻碍.在整个社会能源消耗总量中,建筑行业对于能源消耗占据一半以上,其中房建工程的总体能源消耗高达22% 左右,总建筑耗能已超过能耗总量的48%.由此可见,我国的建筑行业的能耗问题,已经迫在眉睫.伴随改革开放,我国的社会经济飞速发展,人们的生活水平得到了显著提高,同时,生产生活所带来能源消耗也逐渐增多,能源紧缺问题也成为当前建筑企业发展的重要阻碍因素.因此,建筑行业纷纷开始注重对节能技术的应用.所谓节能技术,实质是指运用高效率低成本的技术知识,来提升对能源的使用效率.在整个建筑领域的能源消耗中,所涉及的内容主要包括对水、电、燃气的大量消耗.我国居民生活能源消耗,占据国内能源消耗总量的一半以上这,节能技术的重要性显而易见,建筑设计的节能技术,符合时代的发展要求,是推动建筑行业快速发展的不二法宝,而市政电气专业作为整个建筑行业的一个附属专业,虽然涉及的内容不多,但却起着举足轻重的作用,正所谓经济发展电力先行,合理的选择市政电气专业的节能设计方案,也将对节约能源起到很大的帮助.
2.节能设计的主要原则
2.1 保障正常用电
电气自动化的节能设计是以正常供电为大前提的,否则如果只是达到节能目标,但是却影响了人们正常生活的用电,那么电气自动化的节能设计就不再具有现实意义.也就是说,节能是以保证人们的正常生活为前提的.
2.2 环保
研究节能设计目的是避免能源的浪费和获得更多的经济效益.在进行节能设计的过程中,要选好节能材料,确保节能材料的安全实用性能和环保性.此外,对原材料也要严格筛选,在电气报废后要控制污染,这样不但可以做到环保,还可以实现能源的循环利用.
2.3 经济效益
进行节能设计时要充分考虑目前的实际情况,不可以一味地追求节能,而盲目的加大成本.电气工程师在进行设计过程当中,要充分考虑实际情况,最终保证电气设备在运行后能获得预期的经济效益.
3.加强节能设计技术的举措
3.1 减少能源消耗和损失
进行节能设计的最主要目的是减少能源的浪费和消耗,最终减轻电网的负担.在实际的操作过程当中,减少电阻是实现降低能耗的一种方式,我们在中学时学习过物理,在实验中我们可以发现导线的横截面积、长度和材料都会对电阻的大小产生影响,所以我们在选择导线时,要选择电导率小的材料,还要尽可能地缩短供电距离,这样可以达到降低能耗和损失的目的.
3.2 化配电方案,采用变压器节能
选择好最优的方案.在做好科学分析和全面搞清楚情况的基础上,依据经济性和合理性的指标要求,以电气节能方面的角度考虑最优化的设计和选择相应的配电方案.为了能够减少更多的线损,同时降低电气方面的投资,可以采用一些公用变压器等方式,这样就可以取得更加明显的节能效果.比如,市政路灯照明的箱式变压器,使用频率较高,其可以设置成专用的变压器,以便能够达到减少所有电气系统的变压器的总体容量这一目的；采取节能变压器的节能措施,因为市政电气是一项庞大的系统,耗电量较高,如果能够根据每项设施的运行特点而有针对性的选择节能变压器,可以明显地降低许多电能方面的损耗,.另外要科学地确定所用变压器的基本容量,并将变压器的负载率有效地控制在0.3-0.85 区间,同时尽量降低谐波的含量,加大变压器的功率.
3.3 做好线路设计,减少线路损耗
在进行设计线路的时候,要根据实际的需求来确定最佳导线的截面,并且根据年度的最小费用来设计当前所需电流的经济密度.所谓最佳导体截面就是电缆的初始成本和能耗成本之和达到最少时的截面.例如：一根截面为3x16mm2 的铜芯电缆, 额定运行电流为104A,线路阻抗约为1.1mΩ/m,线路长度为100m,则线路损耗约为3.6kW,如果按电费为0.4 元／ kWh、年运行小时为330 天计算,那么每年线路损耗的费用约为11400元；如果其他条件不变,只将电缆截面换成3x35mm2 的． 那么线路损耗及费用分别约为1．65kW 和5200 元,可见适当增加电缆截面积,损耗和费用降低了一多半.电缆由16mm2 增至35mm2 所需的购买电缆的费用和安装电缆的费用不会有太大的差别.
选择那些电导率比较小的导线材料,通常是用铜芯导线作为首要选择.在实际的操作过程中,应当按照不同类别的用电性质来选择不同的导线材料,比如一、二类用电地区用电负荷较大,可以采用铜芯电缆穿管或沿地下电力隧道敷设的形式,既美观又可以减少线路损耗；由于三类地区的用电负荷比较小,所以可以选择铝芯类导线以架空的形式进行设计.另外采取直线类型的线路设计,做到尽量减少迂回.倘若线路比较远,那么应当适当选用那些略大一级的那类导线.虽然这样可能会增加导线的费用,但从长远的角度来看,可以很好地减少电能的消耗,并且也会有良好经济效益.
3.4 做好照明系统节能设计
3.4.1 选用节能型灯具
照明系统是市政电气系统中的重要组成部分,在电能消耗中占据较大的比例,比如路灯和夜景亮化工程等,所以对照明系统进行节能设计会有效的降低能源消耗.传统的照明灯具电能的消耗量较大,所以应该选择节能型照明灯具,比如LED 灯、电磁灯等,节能型灯具不仅能源消耗低,发光率高,并且使用寿命长,具有较好的照明效果,所以是照明系统节能设计的重要途径.在条件允许的情况下,在灯具安装时,选用可调光开关,能够根据实际情况,适当的调整照明效果,从而最大限度的实现节能.
3.4.2 改变照明控制
改变照明控制是照明系统节能的一项重要措施,可以有效的节约能源,避免无谓的浪费,并且提高照明效率,降低运行维护成本.比如根据季节的不同,对于市政路灯照明系统的时间可以进行调节,在夏季白天时间较长,市政路灯照明可以延迟启动,而在冬季白天时间较短,可以提前开启市政路灯照明系统,可以有效的避免电能的浪费.还可以使用智能照明控制系统,根据实际照明需求,对光线的强度和照明时间进行控制,根据环境的不同,精确控制光照强度,可以达到良好的照明效果,并且达到节能的目的.
3.5 在公共场所使用高效能源
在节能设计的过程当中,照明设计是起着重要作用的关键环节.在照明设计当中加入一些节能设计,这样可以加强人们的节能意识,还可以起到很好的节能效果.高效能源就是节能设计的新型产物,相比于普通的照明设备,它的优点是更加明亮且耐用,而且还能节省能源,所以将高效能源普遍应用于公共场所,是实现节能的一项重要举措.
3.6 尽可能提升供配电系统的功率因数
提高供配电系统功率因数的提升,可在电气节能上得到显著效果.若想提升自然功率因数,可通过异步电机、同步电动机或可实现电力变压器轻载运行的方式来解决.无功功率的人工补偿中,设计人员还需在使用高低压柜集中与分散就地补偿的方式.此外,在设计过程中,尽可能选用三相负荷,以达到平衡的目的,提升用电设备的功率因数,运用合理的容量和地点加以无功补偿.
3.7 注重新能源的开发与利用
在市政电气节能设计中,开发新能源是重要的节能措施,通过新能源的开发与利用,可以有效的降低能源消耗,并且有利于环境保护,真正的实现节能环保.新能源的开发利用已经成为我国能源发展的主要方向,新能源也可以称之为清洁能源,这是一种可以持续利用的能源.我国的日照资源比较丰富,所以可以充分的利用这一优势进行太阳能的开发利用,比如太阳能发电、太阳能供热和太阳能热水器等,主要是通过合理的布局和设计,利用太阳光的照射,将其转化为需要的能源,并且进行储存,最终应用于市政电气设计中.在有些地区还可以利用风能进行发电,比如路灯的节能设计,既可以利用风能,又能够利用太阳能,在路灯杆进行风能和太阳能装置设计,在白天将风能和太阳能转化为电能储存在装置内部,在夜间将这些电能用于照明,可大大的降低能源消耗.近些年在全国各地的一些大型公园及部分农村地区已经逐步开始使用了储能式太阳能路灯,它可以根据一天内的天空自然亮度和人们处于各种环境下需要的亮度来自动调节灯的亮度,它的优点是：节能、安全、环保、耐用、科技含量高、维护费用低、安装组件积木化、供电自主灵活.
3.8 有源滤波器的使用
电气设备在运行过程当中,无法避免的会出现谐波,它会使电气设备的质量受损,而且如果谐波高频作用在电网上,会使电压不稳定,影响正常供电和电气设备的运行.此外,谐波会削减电机的寿命.如果能运用有源滤波器就会有效地避免这些情况的发生,虽然它的相对较高,但是它的效果也是更为明显.所以有源滤波器的使用是很有必要性的.
3.9 供配电系统节能设计
在一般大型市政工程项目中,负荷等级通常为二级.因此,可靠的供电系统是保证项目运行的基本保障.其供配电系统的节能措施,应灵活考虑布置变电站.将变电站尽量布置在靠近负荷中心的位置,这样电缆的初始投资大大降低,同时,也有效地减少因距离问题而产生的线路损耗,起到降低供电成本的作用.变电站的位置选择同样影响供电的安全性能.越靠近负荷中心供电,稳定性越高.
变压器是供配电系统的“心脏”,如何合理的选择变压器,是关系到整个供配电系统的最重要因素.在考虑选择方案时,应根据负荷容量及分布情况,对负荷进行合理分配,确定变压器供电范围.同时考虑变压器效率,再从经济角度根据年投资和年运行费用,选取负荷与容量相配的变压器,并使其工作在高效区内.一般情况下负荷率在30% ～ 75% 时,是经济运行区, 负荷率在50% ～ 60% 时, 变压器效率最高.同时防止变压器轻载或空载运行,以达到变压器节能的目的.目前,我国推荐使用节能型变压器型号为油浸式变压器S11 系列、干式变压器SC10 系列以及非晶合金变压器SH11 系列.
同时,在工程设计中,也应当做到尽量使供配电系统简单化.减少配电级数,一般不超过,易管理维护,可降低电能损失,提高配电系统运行的稳定性.
另外,功率因数是评价配电系统经济运行的重要标志之一,大量的无功电能消耗设备使用效率.因此,合理的使用无功补偿装置,如动态补偿无功装置,可以提高功率因数达到节能目的.
结语：
而今我们国家人民的生活水日益提高,人们生活也越来越离不开电能,但是我们国家的现状是电能的消耗和浪费现象比较严重,如果不对这个问题加以解决,那么可能未来在供电方面会出现瘫痪,影响人们的正常生活.所以我们国家一定要重视对电气自动化的节能设计技术的研究,以此来让人们的生活更加有保障.
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言而总之:该文是关于市政和电气和节能方面的相关大学硕士和设计措施本科毕业论文以及相关设计措施论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料.
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