前 言

隨著現代工業企業電氣化自動化技術的飛速發展和各種辦公及家用電器等用電設備的大量普及電能的需求量一直在急劇增長。另一方面，電能是各種能源中最為昂貴的一種，有資料表明電能的費用大約是煤的8倍、煤氣的6倍，所以節約電能還可以獲取可觀的節約資金。再者節約電能可間接地減少用于發電的其他能源的污染。因此，電力設計是其關鍵。

一、電力工程設計的問題分析

初步設計之前，對用電負荷的估計偏差較大。負荷估側與調查時，被征求意見的部門往往偏高估計今后的用電負荷。再加上有一步到位及擔心電不夠用等心理，籌建方向設計方提供的資料往往已有了不少水分。電力工程設計中，無論是由籌建方提供的用電負荷資料，還是通用型辦公樓，設計人員充分聽取業主方的意見，在計算負荷時考慮設備同時率因素，對于設備的負載率重視不夠。

例如：10臺電梯的負荷，不能簡單的以所配電機功率乘以同時率。實際上，電梯配置的電機其功率大小是能在電梯滿載時正常運行為依據(考慮到超載、人數等因素)。若電梯只有幾個人，電梯的有功功率是低于電機銘牌所示出力的。還應考慮電梯載人下降時的功率消耗更少。所以設計的計算負荷一般偏于保守。工程設計完成后缺乏相應的跟蹤驗證。如設計時的計算、預測和使用的設計規范與實踐是否基本相符，若不符，偏差有多大，原因在哪里。研究和總結，積累一定的數據，使以后同類型建筑工程的負荷計算有了實際的參照。再則目前的節電技術科技含量越來越高，節電節能已深入人心。

二、節能設計的途徑

1.選擇最佳導體截面

導體使電能輸送成為可能，但是由于導體電阻的存在，使導體在傳輸電能過程中要消耗掉一些能量。通常設計中選擇導體的截面是按滿足允許溫升、電壓損失、機械強度等要求的最小截面來選擇，而不是按最佳導體截面來選擇。所謂最佳導體截面就之和達到最少時的截面。比如說如果采用規定的導體截面的最小者，那么初始投資是小了，但會造成較大的線路損耗和導體較熱的運行;如果采用較大截面的導體，初始投資雖然要大一些，但線路的損耗減小了，使線路在整個壽命使用期中節約了電能和費用，且所節約的電能和費用要相當于因增加導體截面而增加的費用的許多倍。這樣采用較大截面的導體，雖然初始投資加大了些，但獲得的長期效益是顯著的，是非常值得的。

導體的損耗是以熱的形式消耗掉的，小截面的導體，損耗大，導體運行的溫度高。導體的溫度也影響導體的電阻，在溫度升高時導體的電阻將增大。導體的電阻增大，導體的損耗也跟著增大。從這一點看，選擇較大截面的電纜，在降低導體運行溫度的同時也間接地降低了導體的電阻及損耗。對電纜電線而言，導體的溫度低還會降低絕緣材料的老化速度，使其使用壽命增長且更安全可靠。

2.提高供配電系統的電壓等級

供配電系統的設計首先是根據用電設備的用電容量、特性、供電距離、及當地公共電網的現狀等因消耗及減少對環境的合理確定供電系統的電壓等級;然后根據用電設備的電壓要求、負荷的大小與負荷的分布情況及配電范圍等確定配電系統的電壓等級。原則上應采用高電壓深入負荷中心供電，避免低電壓、大容量、長距離送電，以減少輸電線路損失，提高電能質量。一般情況下，單臺設備容量在8000——1000KVA時宜用35KV及以上的電壓供電，單臺設備容量在25000KVA以上時宜用110KV及以上的電壓供電。

輸送同樣功率的電能時，如果采用較高電壓，則輸電線路上流過的電流就小，因此相同截面的輸電線路上的電能損失就小，從而達到了節約電能的目的。在輸電容量相同、輸電距離相同及輸電線路截面相同的前提下，采用6KV電壓供電與采用10KV電壓供電相比，輸電線路的損失相差約2.8倍;同樣采用35KV電壓供電與采用110KV電壓供電相比，輸電線路損失相差約9.9倍，可見提高供配電電壓等級是節約電能的有效措施。采用高電壓深入負荷中心供電的另一目的是要縮短配電線路的長度，因為采用相同的電壓等級來輸送相同容量的電能，如果輸電線路越長則輸電線路的損耗也越大。還有如果采用較高的電壓來輸送同樣功率的電能，因電流小，輸電線路引起的電壓降也小，更可保證用電設備得到質量良好的電能，可以說是一舉兩得。

3.提高功率因數

由于電網中大量使用感應電動機及變壓器等用電設備，其中感應電動機的用電量將占全部用電量的60%以上。一般情況下，感應電動機在額定負荷時的功率因數在0.8左右，在輕負荷時功率因數會急劇下降。往往傳動裝置所配的電動機功率偏大，所以感應電動機很少會在滿負荷的狀態下運轉，因此，感應電動機運行時的功率因數一般都在0.8以下。功率因數低意味著電力系統除了向用電設備供給有功功率外，還需供給大量的無功功率，從而使發電和輸配電設備的能力不能被充分利用。功率因數低還意味著輸電線路的損耗大及輸配電線路的電壓降大。

提高功率因數的意義在于減少電網中的無功功率損耗，使發電和輸配電設備的供電能力得以提高;減小視在功率及負荷電流，導致變配電設備如變壓器和電纜截面有了富裕，從而可以輸送更多的電能，向更多的用電設備供電;減少供配電系統的電壓降。提高供配電系統的電能質量;提高功率因數，可以減小輸電線路的截面及降低變壓器的容量等，減少工程的投資費用。

三、電力工程設計節電的保障措施

1.采用先進的控制裝置

工業生產系統中，有些生產設備要求按工藝順序實現聯鎖控制。比如大型連續生產的皮帶等運輸系統，一般是要求逆流程起動順流程停本文由畢業論文網http://www.lw54.com收集整理車。對線路較長、設備較多且用電容量較大的系統，如果按過去的老方式控制，會使較多的設備處于空運轉狀態一段時間，這樣就浪費了大量的電能。

2.采用變頻調速技術

在工業企業中需要大量使用風機和水泵，其中大部分的風機和水泵需要根據不同的工藝情況調節風和水的壓力或流量，以往壓力或流量的調節是通是指初始投資和整個導體經濟壽命，中的損耗費用過調節管道上的閥門開度來實現，結果是造成電能的大量浪費。即使是不需要調節壓力或流量的風機與水泵，由于與之配套的電動機功率都比實際需要的大，所以電動機也不是在額定功率下運行，如果不采取措施同樣存在電能浪費的問題。

四、結束語

對電力工程設計上的節能是我國創建資源節約型社會的一部分，在設計上降低能耗是為今后的用電做的表率。希望以后還能對此作出更加深入的研究，用于指導實際的工作。