工業廠房建筑電氣設計中的電氣節能措施

來源：建科 瀏覽：- 發布(bu)日期：2025-07-07 08:43:20

工業(ye)(ye)(ye)廠房建筑(zhu)電氣設(she)計(ji)是(shi)我國(guo)工業(ye)(ye)(ye)建設(she)中(zhong)不可或(huo)缺的(de)(de)(de)(de)(de)一部(bu)分，工業(ye)(ye)(ye)建筑(zhu)電氣中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)節(jie)能(neng)設(she)計(ji)是(shi)實(shi)現我國(guo)工業(ye)(ye)(ye)可持續發展的(de)(de)(de)(de)(de)必經之路，從(cong)業(ye)(ye)(ye)人員(yuan)應(ying)該積極(ji)探索科學合理的(de)(de)(de)(de)(de)節(jie)能(neng)設(she)計(ji)方法(fa)，在不影響正常工業(ye)(ye)(ye)生產(chan)進程的(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)時，盡可能(neng)地采用行之有(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)策略實(shi)現工業(ye)(ye)(ye)用電效率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)最優化。

1、配電網的電壓和節能設計

根(gen)(gen)據(ju)用電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)性質(zhi)、用電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)容量(liang)選擇(ze)合理的(de)(de)供(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)和供(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)方式。電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)應根(gen)(gen)據(ju)建設項目(mu)的(de)(de)負(fu)荷(he)數(shu)據(ju)、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)點至建筑物電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)接入點的(de)(de)距離(li)以(yi)及地(di)方電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網可能供(gong)給的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)與(yu)有關電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力部(bu)門協商，共同(tong)確定。變配電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)的(de)(de)位置應接近負(fu)荷(he)中(zhong)心，減少變壓(ya)級數(shu)，縮(suo)短(duan)供(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)半徑。避免多次降壓(ya)。目(mu)前(qian)大型企業供(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)一般不宜超(chao)過3級降壓(ya)。

配電系(xi)統采用20kV電壓：目(mu)前國(guo)際推行20kV電壓等級，可形(xing)成(cheng)(cheng)110/20/0.38kV的供電體(ti)系(xi)。采用20kV電壓等級線路較10kV在提高輸電能力(li)、促進節能降(jiang)損、加大供電半徑等方面具有(you)顯著優勢，國(guo)內目(mu)前已有(you)蘇州工業園(yuan)區等項目(mu)建成(cheng)(cheng)投產并順利運營。

配(pei)(pei)電(dian)線(xian)路三(san)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)電(dian)壓(ya)平(ping)衡(heng)(heng)(heng)：在(zai)工(gong)業廠(chang)(chang)房的(de)低壓(ya)配(pei)(pei)電(dian)系統(tong)中(zhong)，存在(zai)大(da)量單(dan)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)負(fu)(fu)(fu)(fu)荷(he)（如(ru)電(dian)弧爐(lu)，電(dian)焊機），如(ru)果單(dan)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)大(da)容量負(fu)(fu)(fu)(fu)荷(he)在(zai)各相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)上的(de)分配(pei)(pei)不(bu)平(ping)衡(heng)(heng)(heng)，或者在(zai)使用中(zhong)存在(zai)不(bu)同(tong)期使用現象，會造(zao)成系統(tong)三(san)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)對稱(cheng)狀態。三(san)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)平(ping)衡(heng)(heng)(heng)系統(tong)中(zhong)，負(fu)(fu)(fu)(fu)序(xu)電(dian)流會產生附(fu)加損(sun)耗(hao)，增大(da)線(xian)損(sun)。為了減(jian)少(shao)三(san)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)負(fu)(fu)(fu)(fu)荷(he)不(bu)平(ping)衡(heng)(heng)(heng)造(zao)成的(de)能耗(hao)，配(pei)(pei)電(dian)設計時應盡量做(zuo)到(dao)單(dan)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)負(fu)(fu)(fu)(fu)荷(he)三(san)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)平(ping)衡(heng)(heng)(heng)分配(pei)(pei)，并可將不(bu)對稱(cheng)負(fu)(fu)(fu)(fu)荷(he)分散接入不(bu)同(tong)供電(dian)點，對于不(bu)對稱(cheng)負(fu)(fu)(fu)(fu)荷(he)較多的(de)工(gong)業廠(chang)(chang)房，還可加裝三(san)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)平(ping)衡(heng)(heng)(heng)裝置，使三(san)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)負(fu)(fu)(fu)(fu)荷(he)不(bu)平(ping)衡(heng)(heng)(heng)度符合GB/T15543—2008《電(dian)能質量 三(san)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)電(dian)壓(ya)不(bu)平(ping)衡(heng)(heng)(heng)》中(zhong)的(de)規定。

2、低能耗配線設計

配電(dian)線路(lu)(lu)導(dao)體通過電(dian)流(liu)時(shi)，將(jiang)產生電(dian)能(neng)損(sun)(sun)耗(hao)。根據電(dian)力部(bu)門統計(ji)，2020年全國輸配電(dian)線路(lu)(lu)損(sun)(sun)耗(hao)約占總發電(dian)量(liang)(liang)的(de)(de)4.69%。降(jiang)低(di)線損(sun)(sun)應(ying)采(cai)(cai)取以(yi)下措施：降(jiang)壓(ya)變壓(ya)器靠近負荷中心，以(yi)縮(suo)短低(di)一級電(dian)壓(ya)的(de)(de)線路(lu)(lu)距離(li)；除需要減(jian)輕導(dao)體重量(liang)(liang)及外(wai)界影響(xiang)外(wai)，在(zai)經(jing)濟(ji)合(he)理(li)(li)條(tiao)件下，應(ying)采(cai)(cai)用(yong)(yong)電(dian)導(dao)率(lv)高的(de)(de)銅導(dao)體；在(zai)滿(man)足導(dao)體載(zai)流(liu)量(liang)(liang)和線路(lu)(lu)電(dian)壓(ya)降(jiang)等技術條(tiao)件下，導(dao)體截(jie)面(mian)積宜(yi)適(shi)當加大(da)，以(yi)降(jiang)低(di)線損(sun)(sun)；可(ke)采(cai)(cai)用(yong)(yong)按(an)經(jing)濟(ji)電(dian)流(liu)法選擇導(dao)體截(jie)面(mian)積，使在(zai)生命周期(qi)內累計(ji)降(jiang)低(di)線損(sun)(sun)的(de)(de)費用(yong)(yong)能(neng)合(he)理(li)(li)補償加大(da)截(jie)面(mian)積所(suo)增加的(de)(de)費用(yong)(yong)，達到經(jing)濟(ji)合(he)理(li)(li)。

3、照明節能設計

合理確(que)定廠(chang)房的照度(du)水平(ping)：結合工藝(yi)要求，按GB 50034-2013確(que)定照度(du)標(biao)準值并嚴格控制照明(ming)功(gong)率密度(du)限(xian)值。

合(he)理確定照(zhao)(zhao)明(ming)方式：由于廠(chang)(chang)房多為高大(da)空間(jian)，如果(guo)僅采(cai)用(yong)一(yi)(yi)般(ban)(ban)照(zhao)(zhao)明(ming)，在工(gong)作(zuo)面較難達到(dao)精細作(zuo)業的(de)要求(qiu)照(zhao)(zhao)度(du)值，可采(cai)用(yong)多層(ceng)布(bu)燈(deng)(deng)等方式達到(dao)要求(qiu)照(zhao)(zhao)度(du)值。如船廠(chang)(chang)噴涂車間(jian)，凈(jing)高常達到(dao)20米左右，照(zhao)(zhao)度(du)要求(qiu)300Lx，且涂裝工(gong)件(jian)為船體分段，工(gong)件(jian)高大(da)，遮(zhe)光(guang)嚴重，常規布(bu)燈(deng)(deng)很難達到(dao)照(zhao)(zhao)度(du)要求(qiu)。為了滿足照(zhao)(zhao)度(du)要求(qiu)，在廠(chang)(chang)房內采(cai)用(yong)多層(ceng)布(bu)燈(deng)(deng)的(de)方式，頂燈(deng)(deng)采(cai)用(yong)均勻布(bu)置的(de)工(gong)廠(chang)(chang)燈(deng)(deng)作(zuo)為一(yi)(yi)般(ban)(ban)照(zhao)(zhao)明(ming)，并(bing)在廠(chang)(chang)房側壁采(cai)用(yong)8m，12m高度(du)布(bu)置兩層(ceng)投光(guang)燈(deng)(deng)進(jin)行補光(guang)，即(ji)解(jie)決了大(da)件(jian)工(gong)件(jian)的(de)遮(zhe)光(guang)問題，也減少了光(guang)源(yuan)個數，達到(dao)節能(neng)目(mu)的(de)。

選(xuan)擇優質、高(gao)效的(de)照(zhao)(zhao)明(ming)器材，選(xuan)擇更(geng)高(gao)效光源(yuan)(yuan)(yuan)：工業(ye)廠房(fang)燈具(ju)傳統多(duo)采用金(jin)鹵燈、高(gao)壓鈉(na)燈光源(yuan)(yuan)(yuan)，近(jin)年來新(xin)型LED光源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)日漸成熟，可在滿(man)足照(zhao)(zhao)度(du)要求的(de)前提下，節(jie)約(yue)能(neng)(neng)耗。采用LED光源(yuan)(yuan)(yuan)，達到同(tong)等(deng)照(zhao)(zhao)度(du)標準的(de)前提下，可降低照(zhao)(zhao)明(ming)能(neng)(neng)耗約(yue)50%，在日常(chang)電(dian)氣設計中(zhong)，節(jie)能(neng)(neng)性光源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)應用意義重大。

4、設置無功功率補償裝置

工(gong)業廠房建(jian)(jian)筑(zhu)內大量(liang)使用(yong)各種車床，機床，起重機等低(di)功(gong)率(lv)因數設備，導致工(gong)業廠房建(jian)(jian)筑(zhu)的自然功(gong)率(lv)因數較民(min)用(yong)建(jian)(jian)筑(zhu)相比(bi)偏低(di)。進(jin)行供配電(dian)設計(ji)時可從提高系統自然功(gong)率(lv)因數和(he)采取(qu)無(wu)功(gong)功(gong)率(lv)補(bu)償裝置兩個角度入手(shou)，合(he)理選擇變壓器容(rong)量(liang)及(ji)臺數，變壓器負荷(he)率(lv)宜(yi)在75%～85%之間；分層分區(qu)設置并聯電(dian)容(rong)器補(bu)償，以降低(di)負荷(he)的視在功(gong)率(lv)，從而減小用(yong)電(dian)元器件規格及(ji)配電(dian)線(xian)路的截面，達到節能目(mu)的。

5、太陽能光伏發電系統的運用

太陽(yang)能(neng)光伏(fu)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)系統(tong)(tong)(tong)利用半(ban)導(dao)體材料的(de)(de)光伏(fu)效應(ying)，將(jiang)太陽(yang)輻(fu)射能(neng)轉化(hua)為電(dian)(dian)(dian)能(neng)，是一種清潔、安全和(he)可再(zai)生的(de)(de)能(neng)源。太陽(yang)能(neng)光伏(fu)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)系統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)運用，使工業廠(chang)房從單純的(de)(de)耗能(neng)單位(wei)向產能(neng)單位(wei)的(de)(de)轉化(hua)成為可實現的(de)(de)目標。太陽(yang)能(neng)光伏(fu)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)系統(tong)(tong)(tong)分為獨立(li)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)系統(tong)(tong)(tong)和(he)并網(wang)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)系統(tong)(tong)(tong)兩大類，進行(xing)廠(chang)房電(dian)(dian)(dian)氣設(she)計時需和(he)當地(di)供(gong)電(dian)(dian)(dian)部(bu)門充分溝通(tong)，了解當地(di)供(gong)電(dian)(dian)(dian)要求是否允許并網(wang)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)，合理選擇發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)系統(tong)(tong)(tong)方式。

我國經濟(ji)發(fa)展以工業(ye)為主(zhu)體，工業(ye)生產為我國經濟(ji)發(fa)展做出(chu)巨大貢(gong)獻。工業(ye)廠(chang)房建(jian)筑的建(jian)設作為工業(ye)發(fa)展的源頭產業(ye)，設計人員在廠(chang)房建(jian)筑電氣節能設計時，應始終貫徹(che)“技術先(xian)進、經濟(ji)合理、安全節能”的原則，使技術服(fu)務于實際，創造更好的社會經濟(ji)價值。