节能技术在市政工程电气设计中的应用

秦海珠

摘 要： 目前我国市政行业发展日益迅速，在市政工作中对于能源的消耗即随之增加，而这些能源消耗主要之一为电能，因此，为了缓解国家能源短缺的问题，节能在市政工程电气设计中成为了一项重要的工作。本文以污水处理厂为例，主要介绍了市政工程电气设计的基本情况，从供配电系统节能设计、节能设备、照明节能设计、智能控制的优化设计等方面探究了节能技术在市政工程电气设计中的应用，为了给相关人士一定的借鉴作用，让更多人员了解到节能的重要性。

关键词： 能源短缺；市政工程；电气设计；节能

引言

当今社会科技水平日益迅速发展，随机带来了市场经济的发展，居民的生活水平不断提高，人口数量越来越多，从而涌现了越来越多的环境问题，日益增多的能源消耗，很大程度地限制了人类社会的发展。现阶段，全球各个国家都在积极采取环保措施来改善环境、减少污染。节能是指提高能源的利用率、降低能源消耗的各种行动，也是改善能源问题的最重要和最有效的措施。

在“十二五”期间，我国对于城镇化的发展迈入新篇章，预测每年城镇化率会有所提高，从到2015年的52%提高到2030年的约65%，这标志着我国市政行业迈向高速发展和建设期。根据我国的节能法规定：节约能源，即为改善对于能源消耗控制的管理，采取经济合理、技术完善、为社会大众及环境认可的措施，从生产和消耗能源的各项环节，杜绝浪费能源，减少能源消耗损失和污物排放，从而合理、有效地对能源利用。那么当前市政电气优化设计的关键问题就是如何节约能源？这是工作人员在电气节能技术中主要研究的工作。

一、市政工程电气设计概况

市政是指城市的各项城市管理工作，包括污水处理、给水排水、园林绿化、环境卫生、公共交通、桥梁、路灯、城市防洪等公共工程。市政工程電气设计主要涵盖供电配电设施、配电设备、保护变配电系统、防雷与接地、照明、火灾自动警报系统、自动化智能控制等多个方面。若要在市政工程电气系统中节约能源，就应从设计阶段作为起点开始采取措施，结合社会经济效应等因素，优化技术手段，从而实现节约能源的战略。在合理设计供配电系统、优选节能电气、照明设备、优化设计自动化控制系统等方面采取实际措施，即可达到节约能源的成效。以下主要从这几方面具体阐述节能技术。

二、供配电系统节能设计

在常见的污水处理厂等大型的市政工程中，负荷等级一般是二级。所以，工程项目平稳进行主要依靠完整的供配电系统。对于供配电系统的节能来说，可以在布置变电站的方面入手。首先，变电站的位置牵扯着整个供配电系统的安全性能，变电站离负荷中心越近，供电越稳定；其次，变电站接近负荷中心，可以缩短电缆的距离，减少电缆投资成本，还可大幅度减少因距离产生的电量损耗，供电能源也大大降低。

变压器对于供配电系统来说，是最主要的部分，堪比人体的心脏。选择合适的变压器对于工程的供配电系统来说是一项艰巨的任务。首先应确定好变压器的供电范围，可以结合负荷容量和分布状况，合理分配负荷。其次，根据企业投资和运行的费用，从经济方面入手，选定容量负荷适配的变压器，设置在高效区内工作，及负荷为50%-60%之间，同时也要注意避免使变压器空载或过载运行，从而达到变压器节能。国内通常使用的一些节能变压器包括：干式变压器SC10系列、油浸式变压器S11系列和非晶合金变压器SH11系列等。

与此同时，尽可能合理地进行工程设计，简化配送制度，降低配电水平，一般不超过三级，保证维修方便，可以减少功率损耗，保证供配电系统稳定地运行。 此外，功率因数是检测配电系统经济功能的重要指标，大量无功的功耗会降低设备的效率。 所以，合理使用如动态补偿无功装置等无功补偿装置可以提高功率因数，从而达到节能目标。

三、节能设备的选择

节能设备的选择应首先考虑具备合理的降低设计参数，避免不必要的能源浪费。 在市政工程的污水处理中，大型负荷设施如污水处理厂或各类泵站，电梯泵，大风机等都是能源消耗的主要设备。发动机难启动时，起动电机的电流一般会达到额定电流的4？7倍。当发动机数量大，容量相对较多时，相互叠加的启动电流将会导致配电网电流明显下降，对其他设备的正常运行造成了严重的影响，尤其是电流较低时，导致其他设备无法达到额定功率，甚至影响其他设备的寿命。不但严重影响其他网络设备的正常运行，甚至导致电力波动，离开净出稳定。同时，启动电流包含大量高次谐波，由于高频谐振会影响电源电路参数，导致继电器故障故障，自动控制故障等故障。因此，通用风机泵的大负载可用于变频器或软起动器。逆变器控制的电机的原理是，以保持发动机在一对恒定回转速度，频率电压提前调整挥发性，更高的频率，电压和电源电压类似于引擎实现平稳启动，以减少引擎目前的启动动力，以实现网络影响。此外，当使用软起动发动机时，逐渐增加输出电压，发动机逐渐加速，直到发动机以机械性能的额定电压运行，实现平稳启动，减少启动电流，对电机的冲击降到最低，实现能源的节约。

四、照明节能设计

照明设备也是污水处理厂较为重要的工作设备，如果采用节能设计方案，能够大幅度的降低能源的消耗。在处理车间和办公楼都采用较为节能的LED灯具，同时，设计过程中要加入智能控制系统，对无人工作区域设置声控或者远程监控控制开关，能最大限度的降低能源消耗。节能控制系统还应该具备对亮度调节功能，在污水处理厂里，需要强光的区域不是特别多，加入一些控制原件就可以实现对光强的控制。在照明设备使用过程中，还需要定期经营维护保养，以便于提高灯具和控制系统寿命，做到最佳的节能效果。

五、智能自动化控制的优化设计

污水处理厂的电气设备数量庞大，而且每种设备都需要不同的用电标准，因此需要选择一种智能控制的方法统一的对这些电气进行控制。在计算机网络背景下，先进的控制技术都是依赖于计算机系统实现对所有电气设备进行控制。计算机系统可以实现软件编程，节能优化设计，从而实现自动控制的同时还节约了能源。自动控制的原理就在于通过程序设计，然后结合各类传感器零件对电气设备进行合理的监控，在需要的情况下执行通电工作或者断电停工工作的操作。自动化控制系统虽然在污水处理厂建设过程中投资比例所占不多，但是其发挥的巨大作用是非常有效的，尤其是在节能方面，是任何方法都无法取代的。对降低污水工人的工作强度，减少工人工作负担和责任，降低污水处理厂的运营成本，提升经济效益都有非常大的帮助。对于污水处理质量来说也有重要意义。目前，各行各业都在自动控制领域不断突破创新，对于民生类企业更需要从先进的技术出发，做好生产管理。

结束语

在市政工程的电气设计中，工作人员应以节能为基础，考虑实用性、可行性，保证安全和经济效益，多角度来加强电气设计。这对于设计者的能力要求十分严苛，也是市政工作者需要加大力度控制管理的一项工作。相信市政工程会采用先进科学的手段，结合高效高产的节能设备，为我国整体的节能目标打下良好的基础。

参考文献

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