浅谈公园的电气节能设计

有 了 向采 用 绿 色 、 能 、 保 、 效 、 寿 命 的灯 具 节 环 高 长 光 源 转 变 的趋 势 。芜 湖 滨 江 公 园 景 观 照 明 设 计 中 大量 采 用高 亮 度 Ｉ Ｄ光 源 、 波 硫 灯 、 色 数 码 光 ． Ｅ 微 彩 管、 冷极 管 、 纤 、 ＡＲ 型 卤化 物 灯 、 能 灯 等 新 型 光 Ｐ 节
所 集 中补偿 等 方式 ＿ 。 ６ ］
空 载运 行 。 因为 在 这 种 情 况 下 ， 电机 的效 率 是 很 低 的 。③ 对 功率 较大 的电动机 可 以采 用 软启 动 器 。它
启 动平 稳 ， 启 动到运 行 ， 电流 变化不 超 过 ３ ， 从 其 倍 可 保 证 电 网电压 的波动 在所 要求 的范 围内 ， 以达 到节 能
要 措施有 ： 就 地 补 偿 电容 器 以减 少 线 路 由于 输 送 ①
超前 无 功而 引起 的有 功损耗 。② 减 少 电机 的轻载 和
４ 提高配 电系统 的功率 因数
功率因数提高了可以减少线路无功功率的损耗 ，
从 而达 到 节 能 的 目的 。芜 湖 滨 江 公 园 的具 体 措 施 ：
数 ， 现经 济运 行并减 少 由于轻 载运 行造 成 的不 必要 实 电能损 耗 。
２ 变压 器 的节 能设 计
减 少 变 压 器 的 有 功 损 耗 。 变 压 器 的 有 功 损 耗［ 为
△ Ｐ — Ｐｏ ＋ ＰＫ （） １
经济的一项长远 战略方针。城市建设必 须由传统高 消耗 型发 展模式 转 向高效 绿 色 型 展 模 式 ， 循 “ 遵 节
确 设置 和合 理管 理 ， 现 节 能 ； 能 照 明 控制 系统 能 实 智
成 功地 抑制 电网 的浪 涌 电压 ， 避免 过 电压 和欠 电压对
线 路上 的电能损 耗是 相 当可 观 的 。在具 体 工程 中 ， 要 减 少线 损 ， 只能 尽量 减少 线路 电阻 。芜 湖 滨江公 园采 取 的具 体 途 径 ： 合 理 选 择 低 压 配 电线 路 的 路 径 。 ①
作 为 变压 器 的空载 损 耗
又称 铁损 ， 是 由铁 芯 涡 流 损 耗及 漏 磁 损 耗 组成 ， 它 其 值与 铁芯 材料 及制造 工 艺有关 ， 负荷大 小无 关 。 与
（ ）降低 负载 损耗 。ＰＫ是 变压 器额 定 负载 传 输 ２
１ 供配 电系统 的节能设计
芜 湖滨 江公 园位 于城市 西部 的长 江沿 岸 ， 期工 一
浅 谈 公 园 的 电气 节 能设 计
鼠 守
（ 中铁芜湖建筑设计研究 院有 限公 司 ， 安徽 芜湖 ２ １０ ） ４０ ０
摘 要： 电气节能设计有利于节约能源 ， 缓解我国能源供应与社会经 济发展 的矛盾 ， 实现我 国国民经济 的可持续发展 。文章从供
配电系统 的节能设计 、 变压器的节能设计、 降低线路损耗 、 提高配 电系统 的功率 因数 、 观照明系 统的节能设 计、 景 电动机 的节能设
其 中 ， Ｐ 为三相输 电线路 的功 率损 耗 （ｗ ） Ｊ为线 △ ｋ ；
电流 （ ； 为 线路 相 电阻 （ 。 Ａ）Ｒ Ｑ）
线路长度越长贝 电阻越大。芜湖滨江公园一期 Ｊ Ｉ
工 程全 长 ２ ２ ｍ， 种 电力 线 路 的长 度 有 上 万 米 ， ． ５ｋ 各
智能照明控制系统借助各种不同的“ 预设置” 控制方 式 和控 制元 件 ， 不 同时 间不 同环境 的光照 度进 行精 对
随着 世界 经济 的发展 ， 能源被 提 到 了越 来越 重要 的地 位 ， 国是 个 能源 消费大 国 ， 源相 对短 缺 ， 而 我 能 然 能源 浪 费却相 当 严重 。作 为二 次 能 源 的 电 能供 需 矛 盾近 年来 越来 越 突出 ， 筑节 能一 直是 我 国发展 国 民 建
３８ 《 ６ 工程与建设》 ２ １ ０ １年第 ２ 卷 第 ３ ５ 期
成部分 ， 只要在设计 中不断学习 ， 精心考虑设计方案 ，
７ ％～８ ％之 间 。 ５ ５
３ 降低线路损耗
配 电线路 有 电阻 ， 电流通 过 时就会 产 生功 率损 有
耗【 ， 其公 式 为
△ Ｐ ＝ ＩＲ ・１ 。 ＝ ＝３ ０ （） ２
观照 明通 过先 进 的智 能 照 明控 制 系统 来 实 现 智 能 控 制 ， 能 灯 光控 制 台设 在 Ｂ段公 园智 能 管理 中心 ， 智 数 字式 可编 程 开关控 制 器 设 在 公 园 内各 段 的灯 光 控 制 箱 内 。通 过 先进 的智 能照 明控 制系统 ， 芜湖滨 江公 园 实 现 了 良好 的节 能效 果 、 有效 延 长 了光 源 的寿 命 、 提 高 了控 制管 理 的 工 作 效 率 及 实 现 了 多 种 照 明 效 果 。
① 减 少用 电设 备 无 功 损 耗 ， 高 用 电设 备 的 功率 因 提
数 。在 设计 中 尽 可 能 采 用 功 率 因 数 高 的 用 电设 备 。 ② 用 静 电 电容 器 进 行 无 功 补 偿 ， 容 器 可 产 生超 前 电 的无 功 电流 ， 消用 电设 备 的滞 后 无 功 电流 ， 而 提 抵 从 高 了配 电系统 的功 率 因数 ， 同时 又减少 了线路 的无 功 电流 。在具 体设 计 中采 用 了分散 就 地 补 偿 和 变 配 电
为减少 导线 长 度 ， 路 尽 可 能 走 直 线 ， 走 或 少 走 回 线 不
光 源 的损 害 ， 用软 启 动 和 软 关 断 技术 ， 免 了 冲击 采 避 电流对 光源 的损 害 ， 光源 的寿 命通 常可 延 长 ２ ～４倍 ； 智 能 照 明控 制 系统采 用模 块式 的 自动 控制 ， 明预 置 照
其中， △Ｐ为变压器的有 功损耗 （ Ｗ）Ｐ 为变压器 ｋ ；。
的空 载损 耗 （ Ｗ ） Ｐ ｋ ； 为 变压 器 的短 路 损耗 （ Ｗ ） ｋ ； 为变 压器 的 负载率 。
虑的问题。本文通过芜湖滨江公园的具体设计 ， 来阐
述 公 园 电气 节能 设计 的做 法及要 点 。
（）降 低空 载损耗 。 １
芜湖滨江公 园在设计变压器时选择了 Ｓ Ｂ ０型 Ｃ１
环 氧树 脂浇 注干 式 电力 变 压器 。该 型号 变 压 器 在技
芜湖滨江公园的负荷容量、 电距 离及分布 、 电设 供 用 备特 点等 因素 合理 地设计 供 配 电系统 ， 到 系统尽 量 做
简单 可靠 ， 操作 方便 。芜 湖滨 江公 园共设 五个 变配 电 所 ， 别 位 于公 园 的 Ａ～ Ｅ段 ， 分 变配 电所靠 近 公 园 各 段 的负荷 中心 ， 以缩 短 配 电 半径 并 减 少 线 路 损耗 ， 各
约能 源 、 省资 源 、 护环 境 、 节 保 以人 为本 ” 的基本 理念 ， 以高新 技术 为 主导 ， 以科 技 创新 和技 术 集 成 为手 段 ， 创 造 出健康舒 适 的绿 色生 态 城 市 。如 何 节 约 电能成 为每位 电气设 计 人 员在 工 程 设计 过程 中必 须认 真考
段变配电所 的低压供 电半径均 控制在 ２０ｍ 以内， ０
使 供 电线路 的 电压损 失满 足规范 的允 许值 ， 少 了线 减 路 电压 损失 ， 高 了整个公 园电力 系统 的供 电质量 及 提 系统运 行 的经济 效 益 。合 理 选 择 变压 器 的容 量 和 台
收稿 日期 ：０ １０—６ 修改 日期 ：０ １０ ６ ２ １ —３１ ； ２ １—４０
的损 耗又称 变压 器线 损 ， 它取决 于变 压器 绕组 的 电阻 及 流 过绕组 电流 的大 小 ， 与负 荷率 平方 成正 比。因 并 此 在选 择变 压器 时应 选用 阻值 较小 的绕组 。
程全 长 ｌ ２ ｍ， ２ ５ｋ 宽度 １０ ２ ０ｍ 不 等 ， 防洪 、 ． ０ ～ ０ 集 文 化 、 观 、 通 、 贸 、 闲、 游 等诸 多 功 能为 一 体 ， 景 交 商 休 旅 成 为长 江边上 的 一 道亮 丽 风 景 线 和城 市 名 片 。根 据
头 路 。② 合 理确 定变 配 电所 的位 置 。变 压 器尽 量 接
近负荷 中心 ， 以减少 供 电半径 。③ 增 大导线截 面。 对于线路较长 的线路 ， 在按满足载流量、 热稳定、 保护
的配 合及 电压 损失 所 选 定 截 面 的基 础上 再 加 大 一 级 导线 截 面 ， 以减少 线路 和 电阻 。这样 虽然 增加 了线 路
的 目的 。
７ 结束语
电气节 能 是公 园 节 能设 计 中不 可 忽 略 的 重要 组
５ 景观照 明系统 的节能设计
（）采 用新 型节 能 光 源 ： 年 来 随 着 我 国 电 力 １ 近 能源 紧缺 ， 们 节 能 意 识 的 增 强 ， 生 产 厂 家 不 断 人 各
把 新 技 术 新 材料 运 用 到 新 的照 明产 品 中 ， 明设 计 照
术上具有节能、 安全、 环保的优点， 在经济上有运行损 耗 低 、 护 简 单 等 优 点 。与 原 有 的 Ｓ Ｂ 维 Ｃ ９系 列 相 比 ，
其 空载 损耗 减少 １％ ， 载损 耗减 少 ５ ［ 。 Ｏ 负 ％ ２ ］ （）选 择适 宜 的负载率 。 —Ｓ Ｓ ， ｎ为 变压 器 ３ ／ｎＳ 额定 容量 ， 变 压 器 运行 中 的实 际容 量 ， Ｓ为 由于 变 压 器运 行 中 ， 界负荷 经 常变 化 ， 以应 采取 一 段 时 间 外 所 内 的 平 均 负 荷 率 。从 理 论 上 用 微 分 求 极 值 ， 在 一５ ％时每 ｋ 的负 荷 ， 时变 压器 的能 耗最 小 ， ０ Ｗ 此 但
场景的参数 以数字式存储 在 Ｅ Ｒ Ｍ 中， ＰＯ 这些信 息
的设 置和更 换 十分 方便 ， 芜湖滨 江公 园景观 照 明的 使 控 制 管理 和设 备维 护变 得 十分简 单 ， 而 提高 了公 园 从
管理 的工 作效 率 以及减 少 了维 护 、 理 的费用 ］ 管 。
费用 ， 由于 节约 能 耗 而 减少 了年 运 行 费 用 ， 合 考 但 综
作者简介 ： 周声宇（ ９ ４ ， ， １ ７ 一）男 安徽芜湖人 ， 中铁芜湖建筑设计研 究院有 限公 司工程师
《 工程与建设》 ２ １ 年第 ２ ０１ ５卷第 ３期 ３ ７ ６
在 一５％ 负载 率时仅 减 少 变 压器 的线 损 ， 未 减少 ０ 并 变 压器 的铁 损 ， 因此 也不 是最 节 能 的。考 虑到变 压 器
虑节 能经 济 时是合 理 的［ 。 ５ ］
６ 电动 机 的节 能 设 计
在 芜湖 滨 江 公 园 的设 计 中 ， 电动 机都 是 与 暖 通 、 给排 水 、 电梯 等专 业 的 设 备 配套 的 ， 由设 备 制 造 厂 商 统 一供应 。其节 能措 施主要 贯 彻在 运行 的过 程 中 ， 主
计 六 个 方 面 对 芜 湖 滨 江 公 园 的 电 气 节 能设 计进 行 了综 述 。
关键词 ： 电气节能 ； 照明节能 ； 线路损耗 ： 电动机节能 中图分类号 ： ＴＵ２ １ ５ Ｔ ８ ． ９ ０ ． ； Ｕ９ ６ ４ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：６ ３５ ８ （０ １０ —３ ７０ １ ７ ７ １２ １ ）３０ ６—３
节能光源 ， 有高光效 、 具 高亮 度 、 显 色 性 、 色 调 、 高 多 长 寿命 等 特 点 ｌ 。 ７ ］ （ ）采用 智 能照 明控制 系 统 ： ２ 芜湖 滨 江公 园 的景
初装费、 高低压柜、 土建投资及各项运行费用 ， 又要使 变 配 电所 的变压 器 负 载 率 均控 制在 最 经 济 节 能 的