建筑电气工程供配电系统节能设计探讨

建筑电气工程供配电系统节能设计探讨
摘要：伴随城市建设步伐加快，建筑业迎来发展黄金期。

建筑功能的实现需要
供配电系统源源不断地提供电能，但由于种种原因，系统设计并不完善，尤其是
节能方面。

因此需要对系统设计进行优化，以降低系统能耗，缓解供电压力。

本
文就供配电系统设计如何融合节能理念进行探讨，以供相关设计人员参考。

关键词：节能理念；供配电系统；优化策略
前言
近些年我国的经济发展成果有目共睹，各地区高楼林立。

在建筑发挥功能的
同时电气设备也会耗费大量的电能，这无疑给我国供电系统提出一大挑战。

要想
扭转局面，需要降低建筑能耗。

供配电系统作为建筑房屋的核心组成，是人民生
活生产活动有序开展的重要保障，也是减少能耗的着力点。

将节能理念贯穿供配
电系统设计环节，不仅响应了绿色建筑的号召，还能推动建筑事业向更高层次迈进。

一、供配电系统优化的必要性
近几年我国能源紧缺状况凸显，为此中央提出节能理念。

该理念传播面较广，并对各行各业产生深渊影响，尤其是建筑行业。

为了顺应时代发展，建筑设计师
要掌握节能理念的精髓，并不断优化设计方案，尽可能提高能源使用率。

供配电
系统作为耗能较高的部分，需要设计人员积极探索，将节能技术融入设计方案，
以实现降低电耗的目标。

降低电耗不仅能大幅度缓解我国用电紧张的局面，还能
推动我国社会经济的良性发展。

另外，节能设计能降低供配电系统的工作压力，
显著提升系统的安全性，这对降低安全事故的发生率很有帮助。

此外，借助节能
设计降低系统电耗，这样国家可降低电能的生产量。

生产量降低，需要耗费的能
源也会降低，同时还能减少生产活动对环境的影响。

在开展节能设计时，相关人员要遵从三点原则：其一，设计方案要满足建筑
日常所需，换言之不能为了追求节能为影响建筑功能的发挥。

其二，设计方案要
经济效益与社会效益兼顾。

在节能的基础上，要尽可能压缩建设成本。

这就需要
设计人员对电气市场有个具体的了解，通过细心对比，从中挑出价格低、功能强
的设备，并将这些设备充分运用到设计方案当中。

其三，低能耗并未无能耗。

设
计人员不能为了节约电能而将一些设计内容删除。

比方说在夜间有些道路看不到
人影，设计人员就降低照明设备数量，显然这种做法有失偏颇。

二、节能理念下供配电系统的优化策略
（一）总体规划的优化策略
在设计供配电系统时要通盘考虑，将节能理念充分融入，这样才能设计出有
效方案。

这就要求设计人员仔细考虑系统各组成要素，包括电源、负载量、输电
距离等，既然满足经济效益，又要符合社会效益。

缩短变电所到负荷中心的距离，不仅可以降低供电损失，还能提升供电效率。

设计人员在开展设计活动时要秉持
经济性与可行性原则，以提升节能效率为己任，不断优化供配电系统。

另外，网
架设计是否合理也关系到节能目标能否实现，设计人员要清楚这一点，让系统连
接更科学、供电方案更合理，以此降低能耗。

（二）变压器的优化策略
变压器是供配电的关键设备，因此需要对其设计进行优化，以实现节能的目标。

变压器型号不同，其节能效果也会有一定区别，设计人员要择优选用。

S11
型变压器和S13型变压器的节能效率比较高，因此要多应用。

这类变压器中利用
卷铁心替代叠铁芯，结构的改变降低了变压器的空载电流，这样设备转化效率就
会显著提升，从而让供配电系统的整体能耗降低。

当变压器型号确认后，设计人
员需要认真研究变压器的各项参数，尽可能将变压器节能功效发挥得淋漓尽致，
以彰显节能理念。

（三）照明系统的优化策略
随着科技的进步，照明设备也随之升级换代，当前有不少具有节能效果的灯具，如何选择成为设计人员需要认真思考的问题。

设计人员要通过实验找到灯具
效率。

将灯具放在同等条件中，收集灯具光通量和光源光通量的数值，二者的比
值即为灯具效率。

由此可见，提升灯具效率的路径有两条：一条是降低光源的光
通量值，但灯具的数值也会随之减小，提升效果欠佳。

另一条是增加光源光通量。

增加方法有两种，一是增大反光面、二是调节反光面的角度值。

要想照明系统具有节能效果，还需要根据照明现场状况选择适合光源。

以往
设计人员并未注意这方面问题，导致灯光浪费的现象发生。

比方说一条见不到人
的路上，使用较凉的照明设备，以至于电能白白浪费。

正确做法是放置低亮度的
路灯，这样既可以满足实际需要，又能有效降低电耗。

对于有光亮要求的地方，
设计人员要选择亮度高、能耗低的灯具。

在照明系统中应用控制技术，可对灯具进行有效管理，以达到节能的目的。

当前有不少地区都在应用这项技术，比如在楼梯间中安装声控或光控设备来管理
灯具，当有人进入照明区域时，灯具打开，当人员离开后，灯具就会熄灭。

由于
照明时间不长，那么消耗的电能也会很小。

经过这些年的发展，节能灯具也被研发出来，这类灯具的应用价值高，应用
面广泛。

节能灯具将钨丝替换成气体，在同等亮度下，电能消耗量大大降低。

设
计人员要充分利用节能灯具，从而让设计方案凸显节能性。

（四）拖动系统的优化策略
拖动系统涉及环节众多，耗能较多，因此需要对其进行优化。

设计人员要对
设备市场进行全面调研，熟知电机等设备的具体参数，在设计系统时要多选用低
能耗设备，比如选择功率在200千瓦以内的电机。

当然，设计拖动系统时要注意
系统的协调性，确保设计方案可行。

需要注意的是，高层建筑的拖动系统要具备
软启动功能，这样做可实现节能。

（五）配电线路的优化策略
供配电系统会使用大量电线，说明电线也关系到节能效果，因此在选择电线
时要注意其参数，尽可能选择电导率低的电线。

同时，电线的截面积要适宜，既
可满足输电要求，又能兼顾经济效益。

通常情况下，根据最小原则可计算电流密度，再根据密度值来确定电线截面积。

实践证明，铜线的供电效率较高，但铜材
价格较高，会增加方案预算，因此需要设计人员根据实际状况来选取电线，可将
铜线与铝线搭配使用。

对于负荷量较大的区域使用铜线，以保证线路稳定，对于
负荷量较小的区域使用铝线。

这样做既可降低建设成本，又能提升节能效果。

此外，节能目标能否实现也需要看布线是否合理。

设计人员要对现场进行调研，掌握建筑结构特征，并以此作为布线的依据。

变电所要放在负荷中心的周围，将配电室放在竖井附近，将负荷量较大的设备放在电源附近，这样做可大大降低
输电距离，以实现降耗的目的。

如果是低压输电线路，供电区域应控制在两百米
以内，当遇到面积过大的建筑时，设计人员要遵照每一万平米设置两个配电台的
原则，以此确保供电稳定、高效。

三、总结
近些年经济发展迅猛，生活得到改善，人们的观念发生了转变，更加注重建
筑节能。

在建筑房屋中供配电系统会消耗大量电能，不仅会增加开支，还会给供
电系统造成压力，一旦系统负载超过承载，就会引发安全事故。

因此需要设计人
员坚持节能理念，以此为根据开展设计活动。

在总体规划阶段，设计人员就要通
盘考虑，尽可能让方案更加有效。

在设计阶段，要选择最适宜的变压器、照明设备、拖动设备和电线，将节能理念贯彻到底。

通过种种举措，降低供配电系统的
电耗，一方面可为系统减压，另一方面能提升系统供电效率。

久而久之，我国电
网压力必然会降低，从而为人们营造一个宜居的生活环境。

参考文献
[1]周峰.高层建筑供配电系统节能设计探寻[J].智能城市，2019，5（07）：
187-188.
[2]张剑.高层建筑供配电系统节能设计技术要点初探[J].江西建材，2017（23）：195.
[3]井典，陶玉春，杜宇.民用建筑供配电系统节能设计[J].城市建设理论研究（电子版），2017（33）：9.。