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建筑电气设计与安装的节能降耗措施分析
摘要：节能降耗已成为全社会公民的共识，本文结合笔者多年电气设计与安装施工的实践，从变压器的节能、减少配电线路的损耗、提高供配电系统功率因数以及照明、电动机的节能等方面详细分析阐述了建筑电气设计与安装过程中的诸多节能方法和措施，并进行了总结，以期实现建筑物的整体节能。
关键词：建筑电气设计与安装节能措施
在我国能源的消耗在急剧增加，能源危机已成为当今社会最受瞩目的热点问题之一，在建筑电气设计与安装过程中，是否采取必要的节能措施已经成为电气设计的成败的关键。因此，电气节能措施贯穿建筑工程电气设计与安装应用全过程，通过采取必要的电气节能措施可以使建筑物电气设计不断优化，减能降耗，以实现建筑物的整体节能。
1变压器的节能
变压器的节能就是降低其损耗、提高其运行效率，变压器的有功功率损耗可用下式计算：
△P=Po+Pkβ2(1)
式中：△p——变压器有功损耗，kW；
Po_一变压器的空载损耗，kW；
Pk——变压器的短路损耗，kW；
β—变压器的负载率，％。
Po为空载损耗又称铁损，它是由铁芯的涡流损耗及漏磁损耗组成，其值与铁芯材质和制造工艺有关，而与变压器的负荷大小无关，所以设计时变压器应选用节能型的，如S9、SL9及SC8等油浸变压器或干式变压器，它们都是采用优质冷轧取向矽钢片，由于取向处理，使矽钢片的磁方向接近一致，以减少铁芯的涡流损耗。45。全斜接缝结构，使接缝密合性好，以减少漏磁损耗。
Pkβ2为短路损耗又称铜损，取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，即与负载率β的平方成正比。对Pkβ2用微分求它的极值，在β=5O％时变压器的能耗最小，因此在以往设计中变压器的容量大多按负载率为5O％左右选取，以为这样是最节能的措施，其实并非如此，因为这仅是从降低变压器能耗的角度来考虑，而没有考虑实际的综合经济效益，由于选用比实际需要大一倍的变压器，其增加的设备购置费、安装费等远大于节电所省下的电费，为了节能而取变压器负载率为5O％是得不偿失的，通常从综合经济效益来考虑，变压器的负载率应在75％～85％为宜。为减小变压器损耗，当需要选用多台变压器时，在合理分配负荷的情况下，尽可能减少变压器的台数，选用大容量的变压器，这是因为变压器台数越多其总损耗载大，所以在满足设置多台变压器的要求下，应尽量减少变压器的台数。
2减少配电线路的损耗
在电气设计与安装时，由于线路上存在电阻，有电流流过时，就会产生有功功率损耗。其公式如下：
△P=3I2R×103(kW)(2)
式中：I——相电流(A)
R——线路电阻(A)
一般在一个工程项目电气设计中，供配电线路的数量是很多的，所以线路上的总有功损耗是相当可观的，减少线路上的能耗必须引起重视。线路电阻R=ρ×L/s，即线路电阻与电阻率ρ成正比，与线路截面S成反比，与线路长度L成正比，因此减少线路的损耗可从以下几方面入手：
1)首先应选用电阻率较小的材质做导线，即选用铜芯导线，但同时也要贯彻节约用铜的原则；
2)其次要尽量减小导线长度，线路尽可能走直线，少走弯路，不走回头线，以减少来回线路上的电能损失，配电所布置应尽量接近负荷中心，以减少供电距离；
3)要适当增大导线截面，对于比较长的线路，除满足截流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面，再加大一级导线截面，所增加的费用为w，由于节约能耗而减少的年运行费用为W，则W／w为回收年限，若回收年限为几个月或一、二年，则应加大一级导线截面。
3、提高供配电系统的功率因数
提高系统的功率因数，减少无功在线路上传输，可达到节能的目的。上述线路损耗的公式变换后可得下列计算式：
△P=3I2R×103=RP2/U2COS2φ)×103(kW)(3)
式中：U——线电压(v)
P——有功功率(kW)
COS2φ——功率因数
由该式可看出线路上的损耗是与功率因数成正比的，功率因数越低线路上的损耗越高，反之，功率因数越高线路上的损耗越低，可见提高系统功率因数可以减少线路损耗。同样上述变压器有功损耗计算式可写成：
△P=Po+(P2/Sncosφ)2Pk(4)
式中：P——变压器的输出功率(kw)
Sn——变压器的额定容量(kVA)
cosφ——功率因数
可见提高系统功率因数亦可以减少变压器损耗。提高系统功率因数的措施有以下几种：
1)提高设备的自然功率因数
在工艺条件许可时采用功率因数较高的同步电动机来代替异步电动机，设计中对空载率大于50％的电动机和电焊机采用空载自停控制装置；荧光灯可采用高次谐波系数低于15％的电子镇流器：采用电感镇流器的气体放电灯，单灯安装电容器等，都可使自然功率因数提高到0.85～O.95。
2)设置无功补偿电容器
由于感抗产生滞后的无功，电容器产生的是超前的无功，两者可以相互抵消，因此设置无功补偿电容器，可以提