电气节能技术论文精选(九篇)

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第1篇：电气节能技术论文范文

电气节能技术主要从电力系统节能、照明系统节能、电子设备节能这三大部分考虑。对于一个石油化工企业来说，电气设备占据着大部分生产线，所以电力系统节能是整个电气节能中的重点。照明系统节能、电子设备节能（大规模集成电路、电动机驱动）控制也不容小觑。电气节能需要满足如下三个原则：首先要满足生产设备的基本功能，保证生产设备的安全性和可靠性。在兼顾生产技术性能的前提下才会考虑降低能耗，提高生产的经济指标；其次要满足经济性要求，应考虑节能和投资回收期；最后的原则要从节能的观点着手，同时考虑能源节约和环境保护两大方面。

2电气节能技术在石化企业工程设计中的应用

2.1电力系统节能

2.1.1变压器选型。

变压器是在电力系统中是较为常用且较为普遍的电气设备，尤其在石化企业中，大量的变压器投入使用。7×24小时运行，其消耗电能量也是相当之大。通常我们在选择变压器时，需要根据变压器的负载率这一指标来进行选择。

2.1.2系统功率因数的提高。

在电力系统中，功率因数占据着举足轻重的地位。如果能够提高功率因数，那么就意味着能源的利用率会得以提高，同时生产和电力成本、线路电压都会相应减少，而设备的利用率会大大改善。石化企业就会以最小的投资得到最大的经济收益。大多数用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。

2.1.3减少线路的功率损耗。

根据公式P=I2R可知，只要电流经过有电阻的介质就会产生能量消耗。那么在一个大的工程中，有成百上千的设备以及设备线路，减少线路的功率损耗对于电气节能的贡献是相当可观的。根据R=ρL/S可以得出，在工程设计中应当合理地设计电气线路的走向，减少线路的长度L以及合理地选择线路的粗细S能够有效地降低线路损耗。

2.1.4降低高次谐波。

在我国使用的交流电的频率为50Hz，当正弦波受到外界干扰时就会发生畸变，畸变越严重，高次谐波分量越大，基波的分量越小。在具有高次谐波电压和电流的电网系统中，对电动机的正常运行起作用的仅是电网的电压和电流的基波部分，而系统中的高次谐波电流和电压部分，则只能产生有功损耗和额外的无功损耗。同时，高次谐波会产生过电压、过电流直接影响到工作的可靠性。解决电网高次谐波主要是采用无源滤波技术（电容、电感组成的滤波器吸收高次谐波）和有源滤波技术（由先进的电子控制和电力电子设备组成，通过探测系统瞬间的畸变波形，并产生与之相反的畸变波形与其抵消，从而输出标准的正弦波）。

2.2稳定电压节能

稳定供电电压至额定电压，系统供电效率最高。电压的不稳定，高电压和低电压都不能形成高效供电。绝大多数的用电设备，它在额定电压工况下效率最高。如果供电电压高于额定电压，就会产生过高的空载电流，造成能源的浪费。如果供电电压低于额定电压，负载不变时就会产生过大的负载电流，造成线损的增加，也会造成能源的浪费。要选择合适的供电电压，如果压力变化过大，可使用带有有载调节开关的变压器。

2.3照明系统节能

在满足正常照明需求的前提下，优先选取发光效率高、能源消耗小的节能灯、电磁感应灯、LED灯等。这些灯的寿命长、能耗小，可以满足节能的要求。在我国，电网的标准电压是220V，但是存在一个电压的-10%～-7%的电压偏差。过高的电压经过照明系统会产生大量的热量，同时也会影响到照明设备的寿命。通过控制照明系统中回路电压，能够起到节约用电和延长照明设备使用寿命的功能。

2.4电子设备节能

在石化企业中，电子设备节能主要包含工作计算机、打印机、复印机的节能和工业使用的PID控制系统节能。在日常工作中，企业的每一位员工需要养成顺手关闭计算机显示器、下班后关闭计算机的习惯，在使用操作系统时尽量设置为省电模式。另外打印机、复印机在不使用的时候选择待机或直接关机减少耗电量。工业使用PID控制系统设计时选择低功耗的模块。

3结语

第2篇：电气节能技术论文范文

随着现代电气控制技术迅速发展，其应用范围和领域不断扩大。同时由于现代众多领域的生产经营都是建立在电气系统上，而电气系统能实现对电气设备平稳控制，因此该技术应用范围不断扩大，从家庭供电系统和电器使用到中小型企业再到能源、钢铁等重工业生产领域都可见到电气控制系统的身影。具体来说，现代电气控制系统主要应用在：环保行业、高炉鼓风机及铁路起重设备等，下面分别展开论述。

1.1环保工程

随着时展，全球各国都开始注重环境保护，以降低环境问题对人类生存和生产的危害，因此越来越多环保工程应运而生。中国一直将环境污染治理作为基本国策之一，在各行各业发展中都将保护环境作为生产的原则之一。在这个背景下，环境工程成为近年来发展较快的行业。尤其是环保工程常常涉及到燃料脱硫过程，在这个过程中应用电气控制技术，能提升生产效率，并保障生产的安全性和稳定性。将电气控制技术运用到煤炭脱硫生产过程中，能有效避免生产过程中的安全问题，且操作人员能采用远程操作方法来实现脱硫工作，不仅效率得到提升，也避免了有毒物质对人体伤害。

1.2高炉鼓风机

由于中国建筑行业快速发展，对钢材的需求不断提升。而电气控制技术在高炉鼓风机中得到了广泛应用。a)电气控制技术的稳定性和连续性能更好地防止高炉鼓风机出现运行中的故障，降低运行事故发生概率；b)电气控制技术能实现高炉鼓风机整体性能的大幅提升。通过电气控制技术的使用，能有效改进高炉工作，使整体炼钢水平得到提升。同时要对鼓风机低电压跳闸的电气控制技术、二次控制电源的电气控制技术及瞬时断电的电气控制技术进行大力技术改造。

1.3铁路起重设备

在电气控制技术起步阶段，中国的铁路起重机在运行过程中存在很多局限性，且涉及到很多协调工作，无法满足铁路救援工作需求，而在当时经济条件下无法大量引进国外发达国家生产的机械设备，使得起重机控制工作非常困难。随着电气控制技术的发展和应用，中国铁路起重设备逐步向着智能化、高集成度、自动化方向发展，使铁路救援工作更加灵活，成本低廉且便与维修。其中，PLC技术的出现成功解决了铁路起重设备中的问题。PLC是一个以微处理器为核心，数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型机械或生产过程。通过PLC技术应用，使中国摆脱了国外技术控制，铁路运输业得到了飞速发展。

2对电气控制技术未来发展趋势的展望

随着科学技术不断发展，以人工智能技术为主的神经网络、遗传算法、模糊逻辑等技术已经在电力系统中应用，相关应用研究也在不断进行。电气控制技术涉及内容比较多，不仅涉及到电气原理、线路、系统设计，也涉及到编程方法及生产机械应用等相关内容。同时电力控制方法也比较多，在很大程度上需要结合电气控制技术。下面就电气控制技术未来发展趋势进行展望。

2.1电气控制技术向着智能化趋势发展

在科学技术发展带动下，中国电气控制技术逐步向着智能化方向发展，以人工智能技术为主要技术核心的各种技术目前已应用到电气控制技术当中，并且与此相关的各种技术也在不断研究和发展中。从当前研究成果可看出，神经网络已成为解决复杂问题的关键技术，通过对神经网络技术使用，可以对各种故障样本进行分析，并找出解决问题的方法，当再次出现故障时，就可以在最短时间内排除故障。通过各种智能技术与电气控制技术的结合，能将两者优势充分发挥、使用，更好地解决电气系统中存在的问题。

2.2电气控制技术向着开放性趋势发展

电气控制技术当前不断创新和发展，其硬件系统不断更新，新电气控制技术不但安全性高、运行稳定，并且具有很强的灵活性和可靠性，能在生产中提供更多发展平台。在信息技术发展带动下，电气控制技术也向着开放性方向发展。网络技术创新为电气控制技术提供了更多沟通和交流方式，使得电气控制设计与网络技术结合，不断呈现多样化趋势。电气控制技术的开放性趋势，也会使电气系统的整体性能和特殊性能得到进一步提升。由此可见，开放性趋势已成为电气控制技术的必然发展趋势。

2.3电气控制技术向着网络化趋势发展

目前电气控制技术的优势是强大的自我诊断和修复功能，使其能精准有效地切除故障以防止事故发生。但为了更进一步提升系统安全性，就要对系统进行网络化改进，增强系统的数据通信功能。电气设施的网络化能加强对故障位置、故障距离、故障性质的分析和确定，使电气设施能得到更加密切的保护，从而提升电气设施可靠性。在电气设施保护技术中，可通过网络将不同母线保护进行高度集成，从回路流量和计算机网络流量中获取电流量信息，进而为故障和母线的隔离打下基础，尽可能降低母线被切除的发生率。采用网络技术能进一步提升电气设施和设备的可靠性，降低电气设备故障发生概率。从这个角度看来，电气控制技术向着网络化发展对电气系统和电气设备都有着深远影响。电气控制技术的网络化，也将会给电气控制设计及发展带来更多新思路，提高电气控制技术的可靠性和稳定性，在一定程度上也会使电气控制装置局部性和整体性的提升成为可能。因此，网络化趋势已经成为电气控制技术发展的必然趋势。

3结语

第3篇：电气节能技术论文范文

【关键词】建筑电气；电气节能；节能设计；节能措施

中图分类号：TU855文献标识码： A 文章编号：

一．引言

改革开放以来，中国的经济步入了全面发展时期，伴随着经济水平的不断进步，城市化水平也不断提高，人口激增且不断积聚，导致了大量高层建筑出现，使得建筑耗能成为我国最大的能耗之一。从我国国家建筑协会的统计数据显示得出，到目前为止，我国的建筑能耗已经达到中国全国能源总体消耗百分之三十多，而且，这一比例正在逐年增长。由此可以看出，我国的建筑电气设计上存在着很多问题，设计不合理，忽视设计施工建造的环保节能技术研究，因此造成建筑电力消耗尤为严重，进一步加重了我国经济发展面临的巨大的能源压力和环境危机。

二，我国建筑电气设计技术的特点和应遵循的标准

我国建筑电气设计的技术特点

建筑的电气设计是一个很专业化，技术要求很严格的工作，必须从建筑电气设计的具体特点采取针对性的措施，保证设计的科学合理性。我国建筑电气设计主要有一下几个特点：

（一）精确严密计算。对各种电气设备的负荷能力做出严密科学测试，得到准确数据，做出精确严格的核算。计算的结果将会对电气设备的安全有着重大影响，同时，严密的计算，也是可以采取经济手段的前提。

（二）科学设计建筑内的配电系统。鉴于每幢建筑的不同特点，要据实际情况对低压高压，供配系统做出科学合理的设计，既可以保证整个电力系统的正常运营，又可以保证供电用电的稳定和安全。

（三）终端照明设计。中断照明是最为直接的消耗方式之一，照明设计科学与否，将直接关系到整个建筑电气设计的环保节能，而且，科学合理的终端照明设计还可以大大增强建筑的美观性。

（四）加强防护措施设计。高层建筑越来越多，且越建越高，遭到雷电的袭击概率也日益频繁，对建筑采取防雷设计，做好接地设计工作，可以有效保障整个建筑的安全性和稳定性。

2.电气设计要遵循是标准。

我国的电气设计原则，在保障建筑功能完整的情况下，不用过多花费，通过合理科学电气设计提高能源利用效率，从而实现节能的目的。需要遵循下面原则。

（一）要遵循相关法律规定。随着我国电力系统的完善和建筑节能设计的要求，我国政府相关部门制定了《建筑照明设计标准(GB 50034―2004)》，并于2004年12月1日起实施。《公共建筑节能设计标准(GB 50189-2005)》已于2005年7月1日起实施。因此，在进行建筑电气设计时候，要严格按《公共建筑节能设计标准》要求进行建筑节能设计，降低消耗，提高能源利用效率。

（二）要从实际情况出发，既满足建筑功能，又经济节能。

要立足国情，立足本地的发展实际情况，无需过多花费投资达到节能目的，而是要通过建筑电气的合理设计，采用合适的设备材料，完善运行方式，针对建筑物不同的 处所，不同的照度，温度，湿度，色温等一系列的建筑物功能要求，采取合理的设计，做到物尽其用，避免浪费。

（三）科学严谨设计，合理严格施工。要采用先进技术，降低能耗。

要通过不断的观测和实验找出建筑物容易存在的能源浪费点，在这些和建筑物功能无关的能量消耗上重点关注，采用先进的技术，采取合理的施工措施，降低细节处的浪费，做到整体的节能。

三，建筑电气中的节能技术探究

1.建筑电气中节能技术应用的必要性

（一）是我国建设资源节约型社会的要求。

我国经济的发展面临着巨大的能源压力，建筑能耗作为最大的能源消耗主体之一，其能耗几乎占据了我国整体能耗的三分之一还多，不科学的建筑电气设计加大了能源的消耗和浪费，增添了我国能源负担。因此，加强对能源的控制，提高对各种能源的利用效率，是我国可持续发展战略必须要坚持的策略。

（二）是提高居民生活水平，生活质量的客观要求。

建筑电气设计，既可以据不同的实际状况满足建筑物所有的基本功能，而且还从建筑物的照度，温度，湿度，色差色温，气流，通风等各种细节作出合理科学的设计规划，既可以减少建筑的资源能源浪费，又大大提高了居民居住的舒适度，有助于身心健康，有助于居民生活质量的提高。

2.建筑电气中节能技术方案措施

（一）照度标准

选择照度是照明设计的重点。照度太低，会损害工作人员视力，影响产品质量和生产效率，而且不合理的高照度则浪费电力。因此，选择照度必须与所进行的视觉工作环境相适宜，按国家颁布的《建筑照明设计标准(GB 50034―2004)》选择照度。

（二）照明方式的选择

照明方式分为：一般照明、局部照明和混合照明。在满足标准照度的条件下为节约电力，应恰当选用一般照明、局部照明和混合照明三种方式。

（三）要据不同情况选用开关方式。电气设计中有很多开关方式，在不同用途的建筑中安装不同的开关控制方式，有助于减少能源的消耗，更可以方便操作使用，提高居民使用的安全稳定性。右图是电气设计中常用的一些开关控制方式，根据不同的特点，加以对比，设计安装合理的开关程控措施，有助于贯彻落实节能措施，达到降低能耗，方便生活的目的。

（四）择合理的供电线路和导线截面

根据建筑的规模、用电负荷性质及容量，使电气间位置合理的靠近用电负荷中心，减少供电半径、减少电能的损耗。据统计，照明线路的损耗约占输入电能的4％左右，影响照明线路损耗的主要是供电方式和导线截面积。

四，建筑电气中节能方案建议

1.减少变压器的能量损耗

建筑电气对变压器的依赖性非常强，变压器在长时间的运转下造成的能耗也是相当可观的，因此在安装中最好选择合理的变压器如选用节能型变压器。综合考虑投资和设备运行费用，对负荷进行合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器， 使其满负荷高效运转。

2.减少线路上的能量损耗

电气工程对线路的使用量和消耗量非常之巨，据有关统计， 线路的损耗约占输入电能的4%左右。因此设计时，在满足允许载流量运行电压损失等各种技术指标的前提下，根据建筑的规模用电负荷性质及容量，使电气位置合理的靠近用电负荷中心，另外应按经济电流密度合理选择电缆及导线的截面，从降低电能损耗。

3.在终端照明系统节能

照明系统的节能设计可从以下方面来综合考虑:一是合理选择高效节能电光源。如照明光源应选择发光效率高、显色性好使用寿命长的高效光源。二是智能化控制。智能化控制有助于长时间自动进行照明控制，具有安全、舒适、节能、高效等特点，代表了未来照明发展方向。三是合理选择照明线。照明系统可由单相二线、两相三线、三相四线三种方式。

五．结束语

随着我国建设资源节约型，环境友好型社会发展观点的提出，要建立一个低能耗，低污染，节能环保型社会，已经被提到了战略发展的高度。我国人口基数大，科技水平相对还比较低，因此，加强对能源的控制，提高对各种能源的利用效率，是我国可持续发展战略必须要坚持的策略。随着科学技术的不断进步，建筑电气节能化技术设计，将会有着自动化和节能化的发展趋势，因此，我国的相关工作人员必须加强对自己综合素质的提高，更新设计理念，提高设计水平，对建筑电气设计做出合理规划，并采取合适措施，保证整个系统的政策运营，减少浪费，降低消耗，促进我国节能步伐，推进社会和谐。

参考文献：

[1]李蔚 在建筑电气设计中的节能技术措施 [期刊论文] 《电气应用》2007年5期

[2]龚国栋 浅谈建筑电气设计的节能 [期刊论文] 《浙江建筑》 -2007年1期

第4篇：电气节能技术论文范文

关键词：建筑电气工程；气节能设计；能设计；明节能设计

近年来，国家及相关部门已经深切认识到节能问题的重要性和紧迫性，建筑节能工作已经全面展开并不断深化，建筑节能技术不断进步，建筑节能的设计标准也在不断的完善。而且随着社会的发展和进步，公众节能的意识不断增强，节能的理念也越来越为更多的人所接受。

建筑节能实际上是一项十分艰巨而复杂的工作，它甚至比某些建筑智能化系统的应用更为困难。因此，要想在建筑节能方面有所收获的话就要对其进行系统、全面和综合的分析、研究、实践。在此，笔者将就建筑电气节能技术的原则及措施加以简要论述。

1.建筑电气节能的设计原则

1.1适用性原则

所谓的适用性原则就是在满足为建筑物内的良好的人工环境提供必要的能源，为建筑设备提供必须的动力，为用电设施提供可靠的负荷容量等条件的情况下，优化供配电设计，从而促进电能的合理化运用。也就是说不能因为节能而影响建筑物的整体功能。要保证建筑物照明的照度、色度及显色指数；要满足建筑物舒适卫生的良好环境；满足各处运输通道的畅通无阻等等。

1.2节约性原则

所谓的节约性原则就是指在电气节能设计中要充分考虑到实际的经济效益，不能因为节能而过高的消耗投资，增加运行费用。而是要科学合理的选用节能设备和材料，争取实现用较低的投资得到最大的经济效益。使因节能而增加的投资可以在最短的时间内用节能减少下来的运行费用收回。

1.3节能性原则

所谓节能性原则就是要节省无谓消耗的能量。首先要找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物的功能无关的，在考虑采取什么措施节约能源。如着眼于电气设备自身的电能消耗、变压器的功能损耗、传输线上的电能损耗等方面，节能设计应该把握“满足功能、经济合理、技术先进的原则”。

2.建筑电气节能设计

2.1供配电系统的节能设计

根据负荷容量，供电距离及分布，用电设备特点等因素合理设计供配电系统，做到系统尽量简单，可靠，操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心，以缩短配电半径减少线路损耗。合理选择变压器的型号、容量和台数，以适应由于季节性和工作时间造成的负荷变化时能够灵活投切变压器，实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。

当线路上有电流流过时，由于线路上电阻的存在，势必会产生有功功率的损耗。因此，线路传输上的损耗是电能利用率低的一个重要原因。要想减少此类损耗主要着眼于四个方面。第一、选用电导率较小的材料做导线。通常选用铜芯线缆，但考虑到要节约用铜，也可以改为采用新型的铜铝复合材料线缆。第二、减少配线的长度。因此在布线时尽量使线路走直线，低压线路要不走或者少走回头线，变压器要尽量接近负荷中心，减少供电距离，且低压配电的供电半径不要超过规定。第三、增大导线截面。对于比较长的线路在满足载流量、动热稳定、保护配合、电压损失等条件下，可根据情况加大一级线缆的截面。第四、合理调剂季节性负荷。也就是要使供电线路得到充分的利用。如将空调风机、风机盘管与一般照明、电开水器等计费相同的负荷集中。

2.2变压器的节能设计

2.2.1变压器的损耗主要分为两部分

a.与负载无关的空载损失。b与负载成平方比的负载损失。变压器有载时，除了固定铁损外，还存在由于电流通过一次、二次线圈的电阻损耗，即铜耗P在不同负载条件下，变压器的总损耗为与P之和。

2.2.2变压器的效率

变压器的效率为输出功率P2与输入功率P之比，变压器的最高效率点是由变压器固有结构的特性、空载损耗P0、短路损耗P决定的。从经济运行的角度考虑，对于季节性变化较大的负荷，宜装设两台变压器，当负荷长时间较低时可停用1台，以保持经济运行。转贴于免费论文下载中心

2.3电动机节能设计

降低电动机电能损耗的主要途径，是提高电动机的工作效率和功率因数。在工程设计中，应根据负荷特性考虑选择更为节电的电动机，其关键在于明确负荷是连续的还是断续的。若为连续负荷，要了解电动机的输出功率是否与各种负荷相匹配，如果是风机和泵等平方递减负荷特性，在轻载时打开风门和阀门，采用调速电动机在低速运行可以节约电能。断续负荷时，如果轻负荷时不能停止电动机的工作，则应考虑采用调速装置，即在额定负荷下运行时采用常用电源，使电动机在额定转速下运行；而需要低速运行时，考虑采用逆变器变频装置或其他方式调速。

3.电气照明系统的节能设计

3.1充分利用天然光源

照明节能工程中的一个较为主要的内容是如何充分利用天然光源。随着人们对能源和环境保护的日益关注，建筑物中如何充分利用天然光源来节约照明用电已引起广泛重视。天然光源是取之不尽、用之不竭的能源。在照明节能的实施工程中，应当充分加以利用，制定建筑物的采光标准，确定采光方式，将采光方式，将采光和照明有机地结合起来。白天尽可能地利用天然光源，使建筑物内获得稳定的光照条件。同时，室内引入阳光，既能大大节约照明能耗，亦有助于提高室内温度，对于降低建筑能耗也具有重要的现实意义。

3.2采用高效节能光源

在满足照明质量的前提下，应选用细管径直管荧光灯、紧凑型荧光灯。对灯具悬挂位置较高的场所的一般照明，宜采用高压钠灯、金属卤化物灯或镇流高压荧光汞灯，其综合费用低、视觉质量高，同时也节约能源。除特殊情况外，不宜采用管形卤钨灯及大功率普通白炽灯，灯具悬挂位置较低的场所照明宜采用荧光灯。

3.3根据照明部位的灯光布置形式和环境条件

选择合适的照明控制方式房间有多列灯具时，按与侧窗平行控制；生产场所按车间、工段、工序分组控制；电化教室、会议室、报告厅等场所，按靠近或远离讲台分组控制。建筑科技的飞速发展，让灯具的控制方式更加个性化、人性化、智能化，例如，人体感应或动静感应开关，智能化面板开关等新的控制方式逐步进入到我们的身边。

4.结束语

近年来，为了解决能源浪费问题，新一代建筑电气技术正在试图采用各种先进的控制方式对传统建筑电气设备进行有效的控制。可以说建筑电气的节能在技术方面还是有很大的上升空间和发展潜力的。（作者单位：南京新智劳务有限公司）

参考文献：

[1] 高晋峰.论民用建筑工程照明设计中的节能；智能建筑电气技术，2010（4）.

[2] 张军.关于建筑电气节能设计措施的探讨；中国科技信息，2007（6）.

第5篇：电气节能技术论文范文

关键词：高层楼宇；电气系统；节能；问题分析；解决路径

中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：

一、导言

我国高层楼宇建筑电气系统节能方面现存的一些不合理现状，我们应结合建筑电气系统节能基本原则和多年的知识积累和设计工作经验，从变压器技术经济性选择、降低供配电线路损耗、绿色节能照明、电机拖拽系统变频调速等方面，采取措施做好高层楼宇建筑电气系统节能降耗，有效提高电气系统中电能综合使用效率，降低建筑电气综合能耗，保证高层楼宇建筑中各电气设备发挥出其优良的电气性能。

二、高层楼宇建筑电气系统中存在的问题分析

（一）变压器存在的节能问题

在通常的情况下，高层楼宇建筑的变压器以35KV的电压把电源从城市的变配多当中引入，之后，通过隔层的相应设备以10KV的配电变压器向各机电设备进行馈电。而随着之后配电器的运行的时间的不断延长，所以变压器的损耗所占用的电量逐步增加，其损耗所占高层楼宇的供电系统损耗的电量的10%以上的时候，应该根据实际具体情况是否考虑是否将其淘汰的问题，因为目前现代的高层楼宇的智能化水平已经达到了比较高的层次，大多数配电变压器通过一段时间运行之后就已经不再适应和满足高层楼宇建设和发展的需求。但是，在我国的1990年代以前所修建的高层楼宇当中，有许多目前正在使用的配电电压器已经超过了20年的老系列配电变压器，这些配电变压器具有高损耗的特点，和目前现代社会所推广的新型的节能配电变压器相比较来说要多耗出70%以上的电，并且其负载损耗也要高出大约五成以上。加上这些老的设备长期以来都是不合理地进行运行的，严重缺乏有效的管理和良好的维护，所以其老化的现象特别严重，这就大大增加了变压器进行运行过程中的综合能耗总量。同时，在进行供电系统的设计的时候，以及在确定配电变压器的容量的时候，在一般情况下都认为配电便器是具有负荷能力的，容量应该按照高层楼宇建筑所需要的容量来进行计算符合负载或者接近满负载来进行选择。但是，这种一种比较错误的已经无法适应时展的选型设计的力量，其错误之处在于误认为变压器在较长的事件之内处于“满负荷”运行工况能够大大提高运行经济型、节省建筑电气设计综合投资成本，但是，实际上受到的效果恰恰相反，殊不知变压器是一种能量转换效率超过 95%以上的电气设备，但是其高效率智能在变压器处于 50%～60%负载的状况下才能够获得，变压器能量转换效率和变压器负载率之间并不是完全呈现成正比例关系的，所以我们应该从经济性、技术性、运行高效性等诸多层面，从最大限度发挥变压器最高效率等视角来考虑问题、分析问题、解决问题，合理地进行变压器选型设计。与此同时，在进行变压器选型的过程中，还应当充分考虑变压器运行环境温度、运行方式等其他相关因素，防止出现变压器选型容量过大以及多小等降低变压器运行可靠性，增大供配电系统的电能损耗。

（二）供配电线路的节能问题

在高层楼宇建筑中，使用各型号的供配电导线电缆不计其数。但是因为供配电线线路较多，其在运行的过程中其所消耗的功功率是非常大的，减少供配电线路损耗是建筑电气系统节能的主要部分。但是，在一些早期建设的高层楼宇建筑中通常情况下都普遍存在导线截面选型不合理，布线迂回混乱，绝缘老化严重等许多问题，导致高层楼宇建筑电气系统电能浪费特别严重。并且，随着高层楼宇建筑各机电设备系统对电能需求量的不断增加，就会致使原设计的供配电线路经济截面和电气系统运行时实际需求经济截面间存在严重不匹配情况，造成供配电线路长期运行在低效工况状态，线路损耗大大得到了增加，影响了建筑物内部各个机电设备系统正常运行，并且还较大程度上降低了高层楼宇建筑的综合服务能力和水平，同时，线路上巨大的电能损耗还能够给住宅用户增添额外用电负担。

（三）照明系统的节能问题

在很多高层楼宇建筑照明系统中，因为传统设计理念以及设计方案还没有较好地和现代高层楼宇建筑发展有效地进行接轨，很多楼宇建筑电气系统中存在照明系统光源灯具类型选择不合理、匹配性能差、照度设计难以达标和智能节能控制管理水平低、综合服务差、能耗较大等等许多问题，导致了高层楼宇建筑照明系统无法发挥其应有的良好灯光效果，这不仅导致了很大的电能资源浪费，还严重影响了人们正常工作、学习、休息质量。早期的高层楼宇建筑中有很多还依然用白炽灯，十分不利于建筑物长远节能经济 的发展。9W 紧凑节能型荧光灯和 60W 白炽灯是具有大致相同光通量。紧凑型荧光灯和白炽灯特性参数比较能够知道，两种灯具光通量大致是相同的，1 只紧凑型节能灯具开始投资售价大概是 37 元人民币，白炽灯为 1 元人民币，从初始投资来看，白炽灯综合投资成本要远远低于紧凑型节能灯具。然而，从一年的运行费用来看，紧凑型节能灯具经一年运行后，不仅其节能费用收回了灯具前期投资成本，同时还节省了 9.2 元人民币。而在高层楼宇建筑中，照明灯具的数量是非常巨大的，如果在建筑电气照明系统中合理选择节能灯具，所获得的经济效益应该是非常可观的。

（四）电机拖拽系统的节能问题

电机拖拽系统是现代高层楼宇建筑智能人性化服务水平的重要体现之一，同时还是建筑电气系统一个较大的电能消耗单元。我们在日常运行维护过程中发现，电机拖拽系统普遍存在着运行方案的设计不合理、需求调度智能分配自动化水平低、综合维护措施不到位等许多情况，导致建筑电气系统中的电机拖拽系统长期运行在低效工况区，不仅造成大量的电能浪费，同时还由于电机拖拽系统长期处于不平衡运行工况，大量发热降低电机系统综合使用寿命。

（五）日常运行维护管理措施的节能问题

目前，在许多高层楼宇的建筑中还存在非长明灯没有得到实时控制长期处于运行状态；办公室人员的节能意识不强，没有养成随手关灯、关风扇、关空调、关电脑等习惯，经常出现电脑、空调、甚至灯具等 24 小时运行情况；空调温度调节过高或过低，一方面降低了空调系统的舒适性能，另一方面增加了额外大量电能损耗，增加了建筑电气系统能耗。因此，在日常工作中，培养办公室、工作人员等的节能降耗意识，并对整个电气系统实施合理完善的检修维护，在一定程度上可上海交通大学工程硕士学位论文 高层楼宇建筑电气节能技术研究以推动建筑电气节能工作的顺利开展。

三、高层楼宇建筑电气系统节能技术应遵循的原则

（一）适用原则

就是首先要在满足建筑物内部各机电系统正常运行动力需求和营造良好人工环境必要能源要求的基础上，根据机电设备对于电力负荷容量、电能综合质量、以及供电可靠性等方面，来优化高层楼宇建筑供配电系统，促进整个建筑电气系统中电能资源得到充分合理的利用。

（二）实际原则

在技术性满足高层楼宇建筑电气系统需求时，要结合工程实际情况充分考虑实际应用经济效益，并合理选用先进的节能设备及材料，使在节能过程中增加的投资成本能够在较短的时间内通过节约电费等手段将其收回，提高整个建筑电气系统经济性能。

（三）优化节能性原则

要充分考虑高层楼宇建筑内部的电气负荷类型、容量、以及用电等级等因素，并采取相应技术措施减少或消除与发挥高层楼宇构建物功能无关的电能消耗，比如：通过控制系统优化降低电气设备自身电能浪费；通过综合布线优化方式建设供配电线路上的电能消耗；通过变频调速提高电机拖动系统综合运行效率等，这些是建筑电气系统节能主要切入点。建筑照明系统节能设计应遵循绿色节能照明要求，即高层楼宇建筑物绿色照明并不只关心照明节能方面，还应从有益于提高人们实际生产、工作、学习效率、以及生活质量等方面进行充分考虑。因此，建筑电气系统节能技术研究应始终贯彻以人为本、经济舒适、科学合理、技术经济、节能降耗、以及绿色环保等原则。

四、高层楼宇建筑电气系统节能技术方案

（一）配电变压器节能技术方案的总体思路

配电变压器节能经济运行方式的优化分析研究，可以从变压器运行有功功率损耗最小、无功功率损耗最小、以及综合运行功率损耗最小三种组合进行讨论。如要求从节约有功电量为主角度入手进行变压器节能经济运行方式研究时，则应按变压器有功功率经济运行方式进行优化比较分析；如要求从提高变压器运行功率因数为主角度入手进行变压器节能经济运行方式研究时，则应按变压器无功功率经济运行方式进行优化比较分析；如需要兼顾两者或以降低供配电系统网损为主角度入手进行变压器节能经济运行方式研究时，则应按变压器综合功率经济运行方式进行优化比较分析。高层楼宇建筑电气系统节能不仅要考虑有功功率节能方面，同时还要考虑无功功率节能特性，因此，在进行变压器节能经济运行方式优化分析比较时，选择兼顾有功功率和无功功率两者的供配电系统网损最小的节能经济运行模式。

变压器空载运行只能够和功率损耗的计算公式为：。

（二）确定变压器间负载经济分配

由于高层楼宇建筑通常是由几台变压器同时分列运行供电，即在建筑电气系统中变压器有功功率和无功功率总损耗为所有变压器损耗的总和。从大量文献资料和实际设计工作经验可知，在建筑物内部用电负荷总量不变，且变压器运行方式也处于不变条件下，变压器间负载量的分配不同其变压器系统总有功损耗和无功损耗也会有很大差别。因此，在多台变压器单独运行或并列运行模式下，需要对变压器间的总负载进行经济分配，从而使各变压器均运行在最优工况条件下，使变压器总有功功率损耗和无功功率损耗降到系统最低值，达到节能降耗的目。

（三）保持配电变压器三相负荷实时平衡

当配电变压器三相负荷处于不平衡状态时，就会造成变压器三相压差过大，从而产生负序电压，导致供配电系统电压发生波动，影响电压质量和供配电系统安全可靠运行。由于变压器某相绕组中负荷电流过大，就会导致该绕组的铜损增大，增大变压器损耗；负荷三相不平衡还会造成变压器内部磁路发生不平衡，从而形成大量的漏磁通，且在流经铜皮、变压器铁心夹件等部件，就会发生发热现象，增大变压器内部杂散损耗。因此，在高层楼宇建筑电气系统设计、施工、以及后期运行维护过程中，应该对电力负荷进行充分统计分析，设计出高效经济合理的供配电系统布线方案，并采取先进的技术手段措施，保持变压器运行时其三相负荷长期处于近似平衡工况；变压器选择应尽量选在负荷中心位置。并在后期运行维护过程中通过监控系统实时监测供配电系统电压水平，并对不合理运行工况进行及时调整；对于高层楼宇建筑中的大容量单相电气设备，应设专用单相变压器，并直接接在供配电系统的高压网络上；同时采取相应无功补偿及消谐装置，提高供配电系统功率因素，保证高层楼宇建筑电气供配电系统安全稳定、节能经济的高下运行。

（四）选用新型节能变压器

从大量实际工作经验来看，当配电变压器运行过程中其过电压水平达到额定电压值 5%时，其内部铁损量将会增加到 15%；而当配电变压器的过电压水平达到额定电压值的 10%运行，其内部铁损量则会急剧增高到额定时的 50%以上，且变压器内部空载电流值也会大幅度增加，从而增大了供配电系统中的无功损耗总量。因此，选用新型节能配电变压器对提高建筑电气系统电能使用效率具有非常大的工程实际意义。自动调压器是一种可以自动跟踪供配电系统中输入电压值的变化（主要由电力系统中负载波动引起）值而通过内部电压的自动调节，保证整个电压输出稳定。自动调压器实际就是一个恒定输出的三相自耦变压器，它可以在供配电系统电压处于 20%波动范围内，利用内部相应控制器对整个电压进行动态调节，保证其输出电压的恒定，从而有效提高供配电系统的供电电能质量水平，保证建筑电气系统高效稳定的运行，达到节能降耗的目的。

（五）供配电线路节能技术方案

在进行高层楼宇建筑电气系统设计时，应该根据建筑物内部机电设备负荷容量及分布、供电距离、机电设备特性等因素，进行科学合理布线。整个供配电系统结构应尽量简单清晰可靠，且各机电设备系统配电级数不宜超过三级。供配电线路是整个高层楼宇建筑电能输送直接载体，其动力干线、支线等线路是一个错综复杂的交叉性互联网络，其总长度较长，通常在数万米甚至几十万米以上，线路上电能总损耗量相当大，所以供电线路节能技术方案研究也是建筑电气系统节能研究的一个重点。

（1）合理选用导线类型

从技术经济性角度出发，选用电导率较小的新型材质导线。在工程实际应用中发现铜芯电缆传输电能效率最佳，但由于铜的成本较高，因此在进行线路布线方案设计时，要充分结合节约用铜，经济实惠原则。对于负荷容量较大的一类、二类建筑中应选用铜导线，而对于三类或负荷量较小的其它建筑物中宜选用铝芯导线，以提高其经济性能。

（2）减少输电线路长度

在进行变配电所选址规划设计时，应尽量将其设置在靠近负荷中心位置，且变配电所的低压配电室应尽量靠近建筑物强电竖井部位，以缩短馈电线路的供电距离，减少线路中电能损耗，达到节能降耗的目的。

（3）增大线缆截面

在高层楼宇建筑电气系统设计时，不可避免的会出现某些机电设备距离馈电系统较远的情况，这样在进行较远线路选型设计时，除了要满足线路基本载流量、动热稳定、电压降、以及保护配合需要等基本功能条件下，应可根据工程实际情况选择大一级线缆截面，从而减少线路损耗。从大量工程实际数据来看，当馈电线缆的截面小于 70m时，如果其馈线线路总长度超过 100m，增加馈电线路一级线缆截面可以达到很好的节能经济效果。

（4）采取就地无功补偿措施

高层楼宇建筑电气系统中，如果向供电点较远且无功功率需求较大的电气设备供电时，除了采取上述措施外，还应采用就地无功补偿措施以减少线路上相应无功传输损耗，保证电气设备高效稳定的运行，到达节能降耗的目的。

参考文献：

[1]廖彤杰.浅析企业电气系统节能降耗措施[J].中国高新技术企业：2012（8）.