高等学校电气节能分析及应用

2016-04-09黄宝昌

四川水泥 2016年7期

关键词：供配电照度用电

黄宝昌

(右江民族医学院水电管理中心 533000 )

高等学校电气节能分析及应用

黄宝昌

(右江民族医学院水电管理中心 533000 )

本文依据当代学校的用电特点，并在结合大量学校供配电系统的改造实践的基础上，针对高校的电气节能进行了初步的分析，并在此分析的基础上，提出一套能够更为合理的完成供配电系统选择并实现节能变压器的经济运行和负荷功率因数的提高以及强化对各项照明工具的有效控制的技术方法。该方法在学校电气节能系统中的有效应用，能够促使校园供配电损耗以及线损得以有效降低，进而达成一种良好的节能效果。希望通过本次研究能够对后期的电气节能工作有所帮助。

高校电气；节能；供配电系统

引言

对我国而言，能源总量居世界前列但人均能源占有量却远不及世界平均水平，而且随着我国经济技术的不断发展，我国能源短缺问题日趋突出，同时过度的能源消耗也导致我国能源出现了一种更为严峻的形势。另外，伴随着我国教育事业的蓬勃发展，各大高校用电量也得到了急剧的增加。基于新时期节能减排的需求，如何实现有限资源的高效利用和节约，已成为当代学校高校电气节能目标得以实现的重要课题。

一、高等学校用电特点分析

作为集合了教学和科研等多项功能于一身的高等学校，同一般企业及社会机关在用电方面存在着明显的不同。高等学校的用电特点主要体现在以下几个方面；

第一，对于学校而言，一般都有着一个庞大的占地面积，同时也具备着许多不同功能的分区，因此所存在的负荷中心也就比较多，与之相适应的电压等级供配电半径也就较大。

第二，在学校中所存在的大型设备，虽然数量很多，但其实际应用效率却尤为低下，基于这样一种情况，与设备所配套的多个变压器基本上也都处在了一种轻载运行状态，最终导致出现了较多的电能损耗。

第三，在学校图书馆、教学楼以及实验楼、多媒体教室等场合所设置的开水器及空调设备长时间都处在一种满负荷和超负荷的运行状态；另外由于在图书馆及教室等场合中的照明器具也都是长时间在一种偏高电压的不良环境下运行，由此也就直接导致了较大的耗电量，灯具也就很容易出现损坏。

第四，在实验中心或教室等场合的照明器具由于过旧，也就失去了最初的节能效果，对于节能工作的实施带来了极大不便。

二、电气系统的设计

在学校，依据功能的不同可将其分为多个不同的区域，主要包括了教学区、科研中心和实验中心、学生宿舍区以及教职工综合办公区等多个区域。由于各个区域的不同，因此对用电量的需求也就不同，但每一区域对于所供电能质量的要求却是高度一致的。基于此，在高校电力系统的设计过程中也就需要紧密参照具体的用电载荷容量及载荷分布和用电设备及其载荷等级等相关要素来进行供电系统的设计；另外在设计过程中还要能够综合考虑系统的经济性和可靠性等特点要求，在此基础上选择一套最佳的运行方案，从而有效的降低不必要的能源损耗，进而实现有效节能的最终目的。

（一）供配电系统的合理设计

对于高校供配电系统的设计，主要着重考虑以下几方面因素；

（1）供配电系统的设计尽量做到简单可靠，对于处于同一电压等级水平的供配电系统变配电级数要小于2，防止由于变配电级数过多而导致的电能消耗问题。同时，依据学校不同功能区域的用电需求，使得各区域中的变电所都要尽可能的接近负荷中心，并控制低压半径处于200米范围内，以此实现线路电压损失的有效降低，充分保证供电质量以及系统的安全稳定。

（2）对于系统中的变压器容量和台数，要严格结合具体的负荷情况来确定，在高校电气系统中，变压器负载率一般都设置为 0.75～0.85之间。另外，对于一些比较重要的用电场合，如实验中心和科研中心等，为更好的保证其供电安全性和可靠性，通常都会设置两台具有相同容量的双卷变压器，同时在满足负荷变化的情况下进行接线，充分保证变压器的良好运行，并有效的降低能耗。

（3）合理开展谐波的预防和处理。系统运行过程中，由于谐波的存在将使变压器产生一定的附加能耗，同时在谐波电压的影响下，电缆绝缘局部的放电也会明显增加，最终导致电能消耗增加。所以，在设计过程中，要充分考虑谐波问题，并采取相应的措施来有效预防和处理谐波问题。其中具体的措施有：功率因数的补偿电容器中加设一消谐电抗器、采用专线供电以及采用有源或无源滤波装置等。

（4）电缆及导线的选择。确定在系统能够满足运行电压损失及允许载流量等多项技术指标的前提下，严格按照经济电流密度的相应需求进行电缆和导线截面的选择，进而更好的实现系统电能损耗的有效降低。

（二）照明系统的选择

照明系统节能主要是通过对照明方式、利用天然光、强化维护管理等措施，实现系统中光源、启动装置以及照明控制等总效率的提高，进而有效的降低能耗实现节能的效果。在该过程中主要包括了以下几方面内容；

1.选择合理的照度标准

一套合适的照度标准是实现照明节能的重要基础。在新修订的建筑照明设计标准中，对之前标准中的高、低、中三档照度规范值进行了完善。新标准中，结合建筑等级和视觉工作实际需求以及功能的不同，选用了一种“该高则高、该低则低”的照度原则。

2.选择科学的照明方式

高等学校都是以教学楼和实验楼居多，相应的照明方式也比较单一，几乎全都应用一种均匀布置形式。但对于一些特殊功能的场合，如实验设备、实验台科研展示台等特殊部位，都可采取一种在应用设备或家具上直接安装照明器具进行照明的方式，这种近距离照射能够有效的提高照度，达成一种节能效果。

3.科学的进行照明控制

（1）对于一些公共场所，如教室、图书馆、实验室等，采取一种集中控制策略，并能够按照实际需求进行照度的调节和光的设置。

（2）在学生宿舍楼的走廊、楼梯口、卫生间等场合，除去应急照明之外，还要设置一自动熄灭开关。

（3）应用一种智能化的控制校园路灯，便于集中控制，进而实现节能效率的有效提高。