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電力工程師電氣設計方向職稱論文發表范文

發布時間:2013-03-29 11:34所屬分類:電力瀏覽:1加入收藏

摘要:每個人都有一個中國夢,相信在所有人的中國夢里都有一項,那就是建設節約型社會,電力節能正是其中重要環節。本文發表在《能源與節能》上,

  摘要:每個人都有一個中國夢,相信在所有人的中國夢里都有一項,那就是建設節約型社會,電力節能正是其中重要環節。本文發表在《能源與節能》上,是電力工程師職稱論文發表范文,文章從照明節能、供配電系統、變壓器選擇、減少線路損耗功率因素等節能方面進行了簡述,以供參考。

  關鍵詞:照明節能 供配電系統 變壓器節能

  隨著我國經濟的發展,能源被提到了越來越重要的地位,我國是個能源消耗大國,能源相對短缺,然而能源消費卻越來越嚴重,因此節能問題一直是我國發展經濟的長遠戰略方針。

  一、照明系統節能

  照明節能設計就是在不降低作業面視覺要求,不降低照明質量的前提下,力求減少照明系統中電能的損失,從而最大限度地利用光能。主要從以下幾方面著手:

  1、照明光源選用

  合理選擇燈具的配光, 以提高利用系數。照明設計規范規定了各種場所的照度標準、 視覺要求、照明功率密度等等;照度標準是不能隨意降低的,也不能隨意提高,要有效地控制單位面積燈具安裝功率,在滿足照明質量的前提下,選用光效高、顯色性好的光源及配光合理、安全高效的燈具:一般房間(如辦公室、教室、會議室、商店等)應優先采用三基色T8、T5 細管徑直管熒光燈。這是由于T8 或T5 燈管具有較高的顯色指數和光效,壽命長, 符合節能、環保要求。門廳、走廊等場所采用緊湊型熒光燈(如“H” 型、“U”型、“D” 型等) 替代普通的白熾燈,達到節約能源的目的。高大的車間、廠房及體育館的照明采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源。

  下面對熒光燈和白熾燈進行比較:通常在照明設計時,應逐個房間按使用條件確定照度標準。其公式為:E=N¢UK/A 它與光源數量、光通量、利用系數、維護系數成正比,與房間的面積成反比。如一個辦公室面積為27m2,根據建筑照明設計規范要求普通辦公室照度要求值為:300lx,照明功率密度不超過11W/m2。

  1)當選用 T8 熒光燈時,從有關資料查得:光通量2975lm、燈具光源功率32W、鎮流器功率5W、利用系數 0.61、維護系數0.8。

  根據以上公式計算結果如下:

  燈具數量為6 盞

  計算照度為:322.6(lx)<330(lx)符合規范要求。

  實際安裝功率=6×(32+5)=222(W)

  實際功率密度:8.22W/m2<11W/m2符合節能要求。

  2)當選用白熾燈時,從有關資料查得:光通量630m、燈具光源功率60W、 利用系數0.45、 維護系數0.8。

  根據以上公式計算結果如下:

  燈具數量為36盞

  計算照度為:302.4(lx)<330(lx)符合規范要求。

  實際安裝功率 = 36×60=2160(W)

  實際功率密度:80W/m2>11W/m2不符合節能要求。

  從以上結果知:在單位面積的辦公室選用熒光燈比白熾燈節約電能71.78W/m2,若一棟辦公樓3000m2,每小時節約電能215.34KW,年節約電能是相當可觀的,故應優先選用高效節能熒光燈。

  2、改進燈具控制方式

  采用各種節能型開關或裝置也是一種行之有效的節電方法。根據照明使用特點可采取分區控制燈光或適當增加照明開關點。還可以利用智能建筑控制系統,根據同一區域不同用途的需要,對燈具進行合理的、人性化的控制。在需要時自動開啟,實現節能。

  3、充分利用自然光

  節省照明用電是照明節能的重要途徑之一。在設計中電氣設計人員應根據建筑物的開窗位置,合理對燈具進行分區布置。做到充分合理地利用自然光使之與室內人工照明有機地結合,從而大大節約人工照明電能。

  二、供配電系統節能

  根據負荷容量、供電距離、用電設備特點等因素合理設計供配電系統。供配電系統應簡單可靠,配電級數不易過多,同一電壓等級的配電級數高壓不宜多于兩級,低壓不宜多于三級。變電所應盡量靠近負荷中心,以縮短低壓供電半徑,降低電能損耗,減少電壓損失,提高供電質量。并且合理選擇變壓器的容量和臺數。 如一般的住宅小區,剛開始時入住率很低,慢慢升高,但是很難100%,設計計算時是按小區的住戶數量來選取需用系數的,這就造成需用系數實際值比計算值要低,實際使用變壓器負載率為50-60%左右。所以在配電系統設計時,應考慮由節假日或周期性、季節性輕負荷時,將一臺變壓器退出運行并把所帶負荷切換到另外一臺變壓器上,實現經濟運行減少由于輕載運行造成的不必要電能損耗。

  三、變壓器的節能

  變壓器的有功損耗包括空載損耗和負載損耗,即公式為:

  式中: ΔPb—— —變壓器的有功損耗

  Po—— —變壓器的空載損耗

  Pk—— —變壓器的負載損耗

  β—— —變壓器的負載率

  Po為空載損耗又稱鐵損,它是由鐵芯渦流損耗及漏磁損耗組成,是固定不變的部分, 它的大小取決于硅鋼片的性能和鐵芯的制造工藝,與負荷的大小無關。在設計時應選用節能型的,如S9、S11、SC8、SC9 等油浸式變壓器及干式變壓器。

  Pk為傳輸功率的損耗,即變壓器的銅損,它決定于變壓器繞組的電阻及流過繞組電流的大小,并與負載率β的平方成正比。因此,應選用阻值較小的繞組,可采用銅芯變壓器。

  β為負載率,即負荷電流與額定電流比值。《民用建筑電氣設計規范》規定變壓器長期工作的負載率不宜大于85%。所以,在選擇變壓器的容量和臺數時,應根據負荷情況,綜合考慮投資和年運行費用,對負荷合理分配,選取容量與電力負荷相適應的變壓器,使其工作在高效低耗區間。

  現代民用建筑中有季節性負荷。即冬天取暖,夏天空調制冷用電量大。因此,在設計中應采用專用變壓器供季節性負荷。

  四、減少線路上的損耗

  由于線路上存在電阻,有電流流過,就會產生有功功率損耗。線路上的電流是不變的,要減少線路損耗,只有減少線路電阻。線路電阻公式如下:R=ρ×L/S,即線路電阻與電導率 ρ、線路長度成正比,與線路截面成反比。在一個工程中由于線路上下左右縱橫交錯,一般工程線路總長不下萬米,大工程更是不計其數,所以線路上的有功損耗是相當可觀的,減少線路損耗必須引起電氣設計重視。從以下幾方面著手:

  1、應選用電導率較小的材質做導線。銅芯最佳,鋁芯次之。

  2、減小導線長度。首先線路盡量走直線,少走彎路,以減少導線長度;其次,低壓線路應不走或少走回頭線,以減少來回線路的電能損失;變壓器盡量接近負荷中心,以減少供電距離。

  3、增大導線截面。對于比較長的線路,除滿足載流量、熱穩定、保護的配合及電壓損失所選定的截面外,可適當加大一級導線截面,這樣可以延長導線的使用壽命,減少線路損耗,減少火災危險,而且提高了供電質量,并為今后負荷的發展留有余地。

  五、提高功率因數

  功率因數提高了可以減少線路無功功率損耗,提高設備利用率,從而達到節能目的。提高功率因數具體方法有如下:

  1、提高自然功率因數

  一般用電單位中,大量的用電設備是異步電動機、電力變壓器、線路、照明等,前兩項用電設備消耗的無功功率比較大,所以設計中應正確選擇電動機和變壓器的容量,減少線路感抗。在生產工藝允許的條件下,采用同步電動機代替異步電動機;熒光燈可采用高次諧波系數低于15%的電子鎮流器;采用電感鎮流器的氣體放電燈,單燈安裝電容器等;選擇電動機的經常負荷不低于額定容量的40%;變壓器負載率宜在75%—85%之間,不低于60%。

  2、采用人工補償無功功率

  人工補償無功功率,經常采用兩種方法,一種是同步電動機超前運行,一種是采用電容器補償。同步電動機價格貴,操作控制復雜,本身損耗也較大,同時操作工人擔心勵磁繞組發熱會增加維修工作量,經常將設計中的超前運行作滯后運行,喪失了采用同步電動機的優點。因此,通過技術經濟比較,確認采用同步電動機作為無功補償裝置合理時,才可采用同步電動機作為無功補償裝置。采用并聯電容器補償,為了減少線損和電壓損失,宜就地平衡補償,即低壓部分的無功功率宜低壓電容器補償,高壓部分的無功補償宜由高壓電容器補償。這是目前工業與民用建筑中常采用的人工補償方法。

  六、結論

  總之,節約電能在民用建筑工程電氣設計的每個環節都有相應的技術措施,廣大電氣設計人員在設計中應精心考慮。在選擇新型電子產品及設備時要充分了解其原理、性能、并進行方案比較,拿出一套符合各種技術指標,行之有效而又切實可行的節能措施,從而達到真正節約電能的目的。


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