谈市政工程电气系统节能降耗技术

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摘要：节能降耗作为市政工程电气系统设计的关键目标，能够从根本上提升项目的经济性和环保性，对我国城市可持续发展具有至关重要的意义。文章主要从节能降耗原则出发，分析市政工程电气系统节能降耗中的设计内容，在控制方式、线路优化、新能源运用等基础上全面减少成本投入和能源损耗。并对上述市政工程电气系统节能降耗效果进行实证分析，为市政工程电气设计提供参考依据。

关键词：市政工程；电气系统；节能降耗；关键技术；效益

电气系统成本投入高、耗电量大是影响市政工程电气系统经济指标的重要因素。尤其是节能降耗设计不到位，缺乏节能和环保意识，直接导致市政工程电气系统粗放，大量电能资源和设备资源并未充分利用，严重影响公共资源的应用效益，给社会带来沉重的能源负担。在新能源出现后，传统市政工程电气系统存在严重滞后，亟待改革和优化，对能源体系和电气设计进行调整，提升新能源在市政工程中的使用效果，缓解市政工程电气系统中的资源矛盾和利益冲突。

1市政工程电气系统概述

电气设计内容较为复杂，根据市政工程的特殊性和任务量，可以将其划分为照明设计、配电线路设计、电缆沟设计等，具体状况如表1所示。

2市政工程电气系统节能降耗的关键技术

2.1设计要求

（1）使用效果。市政工程电气系统设计时必须保证不影响系统的使用效果，使用效果包括装置的正常使用情况、设备是否达到稳定运行状态等。如为节能降耗选择过低功率的照明灯，导致夜晚光线过暗，根本无法起到照明的效果；系统设置过程中并未考虑实际情况，选用材质一般的防护外罩，造成夏季光照后护罩直接开裂，导致电气装置受损等。因此，必须要从市政工程电气系统功用出发，进行节能降耗设计，以保证其设计的合理性、经济性和有效性。（2）资源利用。资源利用的过程中首先需要考虑减少浪费，提升资源利用率。可以采取技术手段、新能源体系等降低成本投入，减少运行过程中的能源损耗。这种经济效益下的节能降耗设计应平衡节能与效益关系，其具体如表2所示。

2.2基本方案

（1）方案调整。市政工程电气设计方案调整时要根据照明系统、综合布线等全面考虑，明确设计要点和难点，在新能源基础上形成科学、有效、经济的设计方案。如配电系统设计中，应按照变电等级合理进行线路补偿；如根据不同等级线损调整线路横截面积、适当增加补偿电容等，必要时还可以通过串联、并联等方式调整，减少市政工程电气系统功率损耗，保证设计功率与实际需求一致；照明系统中可引入太阳能，在当前市政照明灯中已经非常普遍。设置太阳能采集板，以太阳能供电，形成专用储能电路，根据照明需求将太阳能转换为电能，在指定时间开启照明灯；线路调整过程中主要是依照市政工程电气运行情况进行合并和分拆。对同一级联控下的线路可以适当合并，对相互影响的控制线路应进行分拆，并线铺设时应注意避免过电流导致装置损坏等，减少不必要的成本投入和资源损失。（2）装置优化。市政电气装置设计的过程中要全面把握绿色、环保标准，做好电气装置运行过程中的各项调节和保护。如在电动机装置设计时要充分考虑系统荷载，避免该装置功率影响系统性能。确定上述达标后，应对电动机装置进行功率补偿，调整电动机荷载线路，避免电动机无功功率损耗和空载损耗等；电能计量装置选择时应尽量按照分区域计量原则设计，选择低功率、耐受性强的电量表，按照区域市政工程电气系统用电情况合理安装，对异常用电区域进行检查；在空调装置设计时，则要充分考虑制冷指标、新风量等，按照上述需求合理选择变频方案，如暖通空调变速泵变频设计和变速风机变频设计。通过以上2种方式对调节阀进行转变，用变速泵和变速风机改善建筑暖通空调频率，从而提升市政工程空调节能效果。（3）智能管控。市政工程电气系统可通过核心控制计算机、现场控制器、主控制器及传感器4部分内容达到对设备的实时监控。该监控体系能够通过三大智能子系统对各部分信息进行智能分析，确定对应预警和处理措施，达到瞬时联动，完成照明、暖通、供能等的实时保护和控制。尤其是在电气装置运行检测方面，设置科学的控制系统能够及时发现电气装置中存在的问题，对其风险因素进行计算、分析及处理，实现风险预警。与此同时，还可以与电气装置核心结构具有一定的关联，可以依照运行数据对电气系统运行状态进行预测，及时反映市政工程中的潜在问题，全面评估电气系统的合理性、可靠性、环保性等，实时有效调整和优化，保证市政电气系统的节能降耗效果。

3市政工程电气系统节能降耗的效益分析

（1）照明优化效果。根据我国路灯设计标准，8m以下选用250W左右功率的装置，8m以上选用400W功率的装置。按照每日19：00~7：00照明计算，1台路灯的功率损耗为3~4.8kW/h。目前我国已经普及了太阳能路灯，均通过太阳能板供电，节约了大量的电能投入，对市政工程发展具有至关重要的意义。尤其是近年来我国资源形势日益严峻，节能电气装置的选用和设计，进一步提升了市政工程中基础设施的使用效率，在满足市政功能需求基础上最大限度减少电能损耗，全面推动我国城市化建设进程。（2）线路调控效果。以我区域变电站线路调控为例，在设计过程中按照经济性指标合理设计总配变和变电所线路连接方式，形成分级连接。并在线路中增加电容补偿装置，使总配电站与3所变电所的总功率基本保持一致，降低了系统变电过程中的线损，供电效率明显提升。随着城市化建设的不断加快，无功补偿和降损设计对市政工程电气系统经济效益具有直接影响，必须要充分考虑系统负荷，做好线路调整和补偿保护，全面提升供电效率，减少由系统线路线损造成的经济损失。市政工程中输配电系统优化如图1所示。图1市政工程中输配电系统优化（3）智能控制效果。该控制能够从根本上减少能源损耗，是新时期市政工程电气系统设计的重要方向。以生活实例来看，智能空调每天节约电能可超过1kW/h，集中暖通系统中采用变频比定频每日能减少能源损耗超过8kW/h，采用智能变频控制的市政工程资源损耗率明显较低。而智能开关能够根据情况自动启停，尤其是在无人使用后智能关闭，达到时用时开、不用即关的效果，起到较好的节能降耗效果。

4结语

我国目前仍处于新能源利用的初级阶段，其市政工程电气系统设计还有待进一步创新，以促进社会高效发展和经济提升。在电气系统设计过程中必须对新能源照明、线路降损、智能控制等进行全面把握，运用好新科技、新能源，对电气线路、电气装置等进行调整和优化，从根本上改善市政工程的经济效益，最大限度减少能源损耗。

参考文献

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作者：李超 单位：梅州市城市规划设计院有限公司