工業(yè)廠房建筑電氣設(shè)計中的電氣節(jié)能措施

來源：建科 瀏覽：- 發(fā)布日期：2025-07-07 08:43:20

工業(yè)廠房建筑電氣設(shè)計是我國工業(yè)建設(shè)中不可或缺的一部分，工業(yè)建筑電氣中的節(jié)能設(shè)計是實現(xiàn)我國工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路，從業(yè)人員應(yīng)該積極探索科學(xué)合理的節(jié)能設(shè)計方法，在不影響正常工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)程的同時，盡可能地采用行之有效的策略實現(xiàn)工業(yè)用電效率的最優(yōu)化。

1、配電網(wǎng)的電壓和節(jié)能設(shè)計

根據(jù)用電性質(zhì)、用電容量選擇合理的供電電壓和供電方式。電源電壓應(yīng)根據(jù)建設(shè)項目的負(fù)荷數(shù)據(jù)、電源點(diǎn)至建筑物電源接入點(diǎn)的距離以及地方電網(wǎng)可能供給的電壓與有關(guān)電力部門協(xié)商，共同確定。變配電站的位置應(yīng)接近負(fù)荷中心，減少變壓級數(shù)，縮短供電半徑。避免多次降壓。目前大型企業(yè)供電一般不宜超過3級降壓。

配電系統(tǒng)采用20kV電壓：目前國際推行20kV電壓等級，可形成110/20/0.38kV的供電體系。采用20kV電壓等級線路較10kV在提高輸電能力、促進(jìn)節(jié)能降損、加大供電半徑等方面具有顯著優(yōu)勢，國內(nèi)目前已有蘇州工業(yè)園區(qū)等項目建成投產(chǎn)并順利運(yùn)營。

配電線路三相電壓平衡：在工業(yè)廠房的低壓配電系統(tǒng)中，存在大量單相負(fù)荷（如電弧爐，電焊機(jī)），如果單相大容量負(fù)荷在各相上的分配不平衡，或者在使用中存在不同期使用現(xiàn)象，會造成系統(tǒng)三相不對稱狀態(tài)。三相不平衡系統(tǒng)中，負(fù)序電流會產(chǎn)生附加損耗，增大線損。為了減少三相負(fù)荷不平衡造成的能耗，配電設(shè)計時應(yīng)盡量做到單相負(fù)荷三相平衡分配，并可將不對稱負(fù)荷分散接入不同供電點(diǎn)，對于不對稱負(fù)荷較多的工業(yè)廠房，還可加裝三相平衡裝置，使三相負(fù)荷不平衡度符合GB/T15543—2008《電能質(zhì)量 三相電壓不平衡》中的規(guī)定。

2、低能耗配線設(shè)計

配電線路導(dǎo)體通過電流時，將產(chǎn)生電能損耗。根據(jù)電力部門統(tǒng)計，2020年全國輸配電線路損耗約占總發(fā)電量的4.69%。降低線損應(yīng)采取以下措施：降壓變壓器靠近負(fù)荷中心，以縮短低一級電壓的線路距離；除需要減輕導(dǎo)體重量及外界影響外，在經(jīng)濟(jì)合理條件下，應(yīng)采用電導(dǎo)率高的銅導(dǎo)體；在滿足導(dǎo)體載流量和線路電壓降等技術(shù)條件下，導(dǎo)體截面積宜適當(dāng)加大，以降低線損；可采用按經(jīng)濟(jì)電流法選擇導(dǎo)體截面積，使在生命周期內(nèi)累計降低線損的費(fèi)用能合理補(bǔ)償加大截面積所增加的費(fèi)用，達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理。

3、照明節(jié)能設(shè)計

合理確定廠房的照度水平：結(jié)合工藝要求，按GB 50034-2013確定照度標(biāo)準(zhǔn)值并嚴(yán)格控制照明功率密度限值。

合理確定照明方式：由于廠房多為高大空間，如果僅采用一般照明，在工作面較難達(dá)到精細(xì)作業(yè)的要求照度值，可采用多層布燈等方式達(dá)到要求照度值。如船廠噴涂車間，凈高常達(dá)到20米左右，照度要求300Lx，且涂裝工件為船體分段，工件高大，遮光嚴(yán)重，常規(guī)布燈很難達(dá)到照度要求。為了滿足照度要求，在廠房內(nèi)采用多層布燈的方式，頂燈采用均勻布置的工廠燈作為一般照明，并在廠房側(cè)壁采用8m，12m高度布置兩層投光燈進(jìn)行補(bǔ)光，即解決了大件工件的遮光問題，也減少了光源個數(shù)，達(dá)到節(jié)能目的。

選擇優(yōu)質(zhì)、高效的照明器材，選擇更高效光源：工業(yè)廠房燈具傳統(tǒng)多采用金鹵燈、高壓鈉燈光源，近年來新型LED光源的日漸成熟，可在滿足照度要求的前提下，節(jié)約能耗。采用LED光源，達(dá)到同等照度標(biāo)準(zhǔn)的前提下，可降低照明能耗約50%，在日常電氣設(shè)計中，節(jié)能性光源的應(yīng)用意義重大。

4、設(shè)置無功功率補(bǔ)償裝置

工業(yè)廠房建筑內(nèi)大量使用各種車床，機(jī)床，起重機(jī)等低功率因數(shù)設(shè)備，導(dǎo)致工業(yè)廠房建筑的自然功率因數(shù)較民用建筑相比偏低。進(jìn)行供配電設(shè)計時可從提高系統(tǒng)自然功率因數(shù)和采取無功功率補(bǔ)償裝置兩個角度入手，合理選擇變壓器容量及臺數(shù)，變壓器負(fù)荷率宜在75%～85%之間；分層分區(qū)設(shè)置并聯(lián)電容器補(bǔ)償，以降低負(fù)荷的視在功率，從而減小用電元器件規(guī)格及配電線路的截面，達(dá)到節(jié)能目的。

5、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)用

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)利用半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)，將太陽輻射能轉(zhuǎn)化為電能，是一種清潔、安全和可再生的能源。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)用，使工業(yè)廠房從單純的耗能單位向產(chǎn)能單位的轉(zhuǎn)化成為可實現(xiàn)的目標(biāo)。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)分為獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)兩大類，進(jìn)行廠房電氣設(shè)計時需和當(dāng)?shù)毓╇姴块T充分溝通，了解當(dāng)?shù)毓╇娨笫欠裨试S并網(wǎng)發(fā)電，合理選擇發(fā)電系統(tǒng)方式。

我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展以工業(yè)為主體，工業(yè)生產(chǎn)為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。工業(yè)廠房建筑的建設(shè)作為工業(yè)發(fā)展的源頭產(chǎn)業(yè)，設(shè)計人員在廠房建筑電氣節(jié)能設(shè)計時，應(yīng)始終貫徹“技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全節(jié)能”的原則，使技術(shù)服務(wù)于實際，創(chuàng)造更好的社會經(jīng)濟(jì)價值。