談市政工程電氣系統(tǒng)節(jié)能降耗技術(shù)

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摘要：節(jié)能降耗作為市政工程電氣系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵目標(biāo)，能夠從根本上提升項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性，對我國城市可持續(xù)發(fā)展具有至關(guān)重要的意義。文章主要從節(jié)能降耗原則出發(fā)，分析市政工程電氣系統(tǒng)節(jié)能降耗中的設(shè)計內(nèi)容，在控制方式、線路優(yōu)化、新能源運(yùn)用等基礎(chǔ)上全面減少成本投入和能源損耗。并對上述市政工程電氣系統(tǒng)節(jié)能降耗效果進(jìn)行實(shí)證分析，為市政工程電氣設(shè)計提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：市政工程；電氣系統(tǒng)；節(jié)能降耗；關(guān)鍵技術(shù)；效益

電氣系統(tǒng)成本投入高、耗電量大是影響市政工程電氣系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的重要因素。尤其是節(jié)能降耗設(shè)計不到位，缺乏節(jié)能和環(huán)保意識，直接導(dǎo)致市政工程電氣系統(tǒng)粗放，大量電能資源和設(shè)備資源并未充分利用，嚴(yán)重影響公共資源的應(yīng)用效益，給社會帶來沉重的能源負(fù)擔(dān)。在新能源出現(xiàn)后，傳統(tǒng)市政工程電氣系統(tǒng)存在嚴(yán)重滯后，亟待改革和優(yōu)化，對能源體系和電氣設(shè)計進(jìn)行調(diào)整，提升新能源在市政工程中的使用效果，緩解市政工程電氣系統(tǒng)中的資源矛盾和利益沖突。

1市政工程電氣系統(tǒng)概述

電氣設(shè)計內(nèi)容較為復(fù)雜，根據(jù)市政工程的特殊性和任務(wù)量，可以將其劃分為照明設(shè)計、配電線路設(shè)計、電纜溝設(shè)計等，具體狀況如表1所示。

2市政工程電氣系統(tǒng)節(jié)能降耗的關(guān)鍵技術(shù)

2.1設(shè)計要求

（1）使用效果。市政工程電氣系統(tǒng)設(shè)計時必須保證不影響系統(tǒng)的使用效果，使用效果包括裝置的正常使用情況、設(shè)備是否達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)等。如為節(jié)能降耗選擇過低功率的照明燈，導(dǎo)致夜晚光線過暗，根本無法起到照明的效果；系統(tǒng)設(shè)置過程中并未考慮實(shí)際情況，選用材質(zhì)一般的防護(hù)外罩，造成夏季光照后護(hù)罩直接開裂，導(dǎo)致電氣裝置受損等。因此，必須要從市政工程電氣系統(tǒng)功用出發(fā)，進(jìn)行節(jié)能降耗設(shè)計，以保證其設(shè)計的合理性、經(jīng)濟(jì)性和有效性。（2）資源利用。資源利用的過程中首先需要考慮減少浪費(fèi)，提升資源利用率。可以采取技術(shù)手段、新能源體系等降低成本投入，減少運(yùn)行過程中的能源損耗。這種經(jīng)濟(jì)效益下的節(jié)能降耗設(shè)計應(yīng)平衡節(jié)能與效益關(guān)系，其具體如表2所示。

2.2基本方案

（1）方案調(diào)整。市政工程電氣設(shè)計方案調(diào)整時要根據(jù)照明系統(tǒng)、綜合布線等全面考慮，明確設(shè)計要點(diǎn)和難點(diǎn)，在新能源基礎(chǔ)上形成科學(xué)、有效、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計方案。如配電系統(tǒng)設(shè)計中，應(yīng)按照變電等級合理進(jìn)行線路補(bǔ)償；如根據(jù)不同等級線損調(diào)整線路橫截面積、適當(dāng)增加補(bǔ)償電容等，必要時還可以通過串聯(lián)、并聯(lián)等方式調(diào)整，減少市政工程電氣系統(tǒng)功率損耗，保證設(shè)計功率與實(shí)際需求一致；照明系統(tǒng)中可引入太陽能，在當(dāng)前市政照明燈中已經(jīng)非常普遍。設(shè)置太陽能采集板，以太陽能供電，形成專用儲能電路，根據(jù)照明需求將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，在指定時間開啟照明燈；線路調(diào)整過程中主要是依照市政工程電氣運(yùn)行情況進(jìn)行合并和分拆。對同一級聯(lián)控下的線路可以適當(dāng)合并，對相互影響的控制線路應(yīng)進(jìn)行分拆，并線鋪設(shè)時應(yīng)注意避免過電流導(dǎo)致裝置損壞等，減少不必要的成本投入和資源損失。（2）裝置優(yōu)化。市政電氣裝置設(shè)計的過程中要全面把握綠色、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，做好電氣裝置運(yùn)行過程中的各項(xiàng)調(diào)節(jié)和保護(hù)。如在電動機(jī)裝置設(shè)計時要充分考慮系統(tǒng)荷載，避免該裝置功率影響系統(tǒng)性能。確定上述達(dá)標(biāo)后，應(yīng)對電動機(jī)裝置進(jìn)行功率補(bǔ)償，調(diào)整電動機(jī)荷載線路，避免電動機(jī)無功功率損耗和空載損耗等；電能計量裝置選擇時應(yīng)盡量按照分區(qū)域計量原則設(shè)計，選擇低功率、耐受性強(qiáng)的電量表，按照區(qū)域市政工程電氣系統(tǒng)用電情況合理安裝，對異常用電區(qū)域進(jìn)行檢查；在空調(diào)裝置設(shè)計時，則要充分考慮制冷指標(biāo)、新風(fēng)量等，按照上述需求合理選擇變頻方案，如暖通空調(diào)變速泵變頻設(shè)計和變速風(fēng)機(jī)變頻設(shè)計。通過以上2種方式對調(diào)節(jié)閥進(jìn)行轉(zhuǎn)變，用變速泵和變速風(fēng)機(jī)改善建筑暖通空調(diào)頻率，從而提升市政工程空調(diào)節(jié)能效果。（3）智能管控。市政工程電氣系統(tǒng)可通過核心控制計算機(jī)、現(xiàn)場控制器、主控制器及傳感器4部分內(nèi)容達(dá)到對設(shè)備的實(shí)時監(jiān)控。該監(jiān)控體系能夠通過三大智能子系統(tǒng)對各部分信息進(jìn)行智能分析，確定對應(yīng)預(yù)警和處理措施，達(dá)到瞬時聯(lián)動，完成照明、暖通、供能等的實(shí)時保護(hù)和控制。尤其是在電氣裝置運(yùn)行檢測方面，設(shè)置科學(xué)的控制系統(tǒng)能夠及時發(fā)現(xiàn)電氣裝置中存在的問題，對其風(fēng)險因素進(jìn)行計算、分析及處理，實(shí)現(xiàn)風(fēng)險預(yù)警。與此同時，還可以與電氣裝置核心結(jié)構(gòu)具有一定的關(guān)聯(lián)，可以依照運(yùn)行數(shù)據(jù)對電氣系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測，及時反映市政工程中的潛在問題，全面評估電氣系統(tǒng)的合理性、可靠性、環(huán)保性等，實(shí)時有效調(diào)整和優(yōu)化，保證市政電氣系統(tǒng)的節(jié)能降耗效果。

3市政工程電氣系統(tǒng)節(jié)能降耗的效益分析

（1）照明優(yōu)化效果。根據(jù)我國路燈設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，8m以下選用250W左右功率的裝置，8m以上選用400W功率的裝置。按照每日19：00~7：00照明計算，1臺路燈的功率損耗為3~4.8kW/h。目前我國已經(jīng)普及了太陽能路燈，均通過太陽能板供電，節(jié)約了大量的電能投入，對市政工程發(fā)展具有至關(guān)重要的意義。尤其是近年來我國資源形勢日益嚴(yán)峻，節(jié)能電氣裝置的選用和設(shè)計，進(jìn)一步提升了市政工程中基礎(chǔ)設(shè)施的使用效率，在滿足市政功能需求基礎(chǔ)上最大限度減少電能損耗，全面推動我國城市化建設(shè)進(jìn)程。（2）線路調(diào)控效果。以我區(qū)域變電站線路調(diào)控為例，在設(shè)計過程中按照經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)合理設(shè)計總配變和變電所線路連接方式，形成分級連接。并在線路中增加電容補(bǔ)償裝置，使總配電站與3所變電所的總功率基本保持一致，降低了系統(tǒng)變電過程中的線損，供電效率明顯提升。隨著城市化建設(shè)的不斷加快，無功補(bǔ)償和降損設(shè)計對市政工程電氣系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益具有直接影響，必須要充分考慮系統(tǒng)負(fù)荷，做好線路調(diào)整和補(bǔ)償保護(hù)，全面提升供電效率，減少由系統(tǒng)線路線損造成的經(jīng)濟(jì)損失。市政工程中輸配電系統(tǒng)優(yōu)化如圖1所示。圖1市政工程中輸配電系統(tǒng)優(yōu)化（3）智能控制效果。該控制能夠從根本上減少能源損耗，是新時期市政工程電氣系統(tǒng)設(shè)計的重要方向。以生活實(shí)例來看，智能空調(diào)每天節(jié)約電能可超過1kW/h，集中暖通系統(tǒng)中采用變頻比定頻每日能減少能源損耗超過8kW/h，采用智能變頻控制的市政工程資源損耗率明顯較低。而智能開關(guān)能夠根據(jù)情況自動啟停，尤其是在無人使用后智能關(guān)閉，達(dá)到時用時開、不用即關(guān)的效果，起到較好的節(jié)能降耗效果。

4結(jié)語

我國目前仍處于新能源利用的初級階段，其市政工程電氣系統(tǒng)設(shè)計還有待進(jìn)一步創(chuàng)新，以促進(jìn)社會高效發(fā)展和經(jīng)濟(jì)提升。在電氣系統(tǒng)設(shè)計過程中必須對新能源照明、線路降損、智能控制等進(jìn)行全面把握，運(yùn)用好新科技、新能源，對電氣線路、電氣裝置等進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，從根本上改善市政工程的經(jīng)濟(jì)效益，最大限度減少能源損耗。

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作者：李超 單位：梅州市城市規(guī)劃設(shè)計院有限公司