工業廠房建筑電氣設計中的電氣節能措施

來源：建科 瀏覽：- 發布日期：2025-07-07 08:43:20

工業廠房建筑電氣設計是我國工業建設中不可或缺的一部分，工業建筑電氣中的節能設計是實現我國工業可持續發展的必經之路，從業人員應該積極探索科學合理的節能設計方法，在不影響正常工業生產進程的同時，盡可能地采用行之有效的策略實現工業用電效率的最優化。

1、配電網的電壓和節能設計

根據用電性質、用電容量選擇合理的供電電壓和供電方式。電源電壓應根據建設項目的負荷數據、電源點至建筑物電源接入點的距離以及地方電網可能供給的電壓與有關電力部門協商，共同確定。變配電站的位置應接近負荷中心，減少變壓級數，縮短供電半徑。避免多次降壓。目前大型企業供電一般不宜超過3級降壓。

配電系統采用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、促進節能降損、加大供電半徑等方面具有顯著優勢，國內目前已有蘇州工業園區等項目建成投產并順利運營。

配電線路三相電壓平衡：在工業廠房的低壓配電系統中，存在大量單相負荷（如電弧爐，電焊機），如果單相大容量負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象，會造成系統三相不對稱狀態。三相不平衡系統中，負序電流會產生附加損耗，增大線損。為了減少三相負荷不平衡造成的能耗，配電設計時應盡量做到單相負荷三相平衡分配，并可將不對稱負荷分散接入不同供電點，對于不對稱負荷較多的工業廠房，還可加裝三相平衡裝置，使三相負荷不平衡度符合GB/T15543—2008《電能質量 三相電壓不平衡》中的規定。

2、低能耗配線設計

配電線路導體通過電流時，將產生電能損耗。根據電力部門統計，2020年全國輸配電線路損耗約占總發電量的4.69%。降低線損應采取以下措施：降壓變壓器靠近負荷中心，以縮短低一級電壓的線路距離；除需要減輕導體重量及外界影響外，在經濟合理條件下，應采用電導率高的銅導體；在滿足導體載流量和線路電壓降等技術條件下，導體截面積宜適當加大，以降低線損；可采用按經濟電流法選擇導體截面積，使在生命周期內累計降低線損的費用能合理補償加大截面積所增加的費用，達到經濟合理。

3、照明節能設計

合理確定廠房的照度水平：結合工藝要求，按GB 50034-2013確定照度標準值并嚴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，在工作面較難達到精細作業的要求照度值，可采用多層布燈等方式達到要求照度值。如船廠噴涂車間，凈高常達到20米左右，照度要求300Lx，且涂裝工件為船體分段，工件高大，遮光嚴重，常規布燈很難達到照度要求。為了滿足照度要求，在廠房內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，并在廠房側壁采用8m，12m高度布置兩層投光燈進行補光，即解決了大件工件的遮光問題，也減少了光源個數，達到節能目的。

選擇優質、高效的照明器材，選擇更高效光源：工業廠房燈具傳統多采用金鹵燈、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，節約能耗。采用LED光源，達到同等照度標準的前提下，可降低照明能耗約50%，在日常電氣設計中，節能性光源的應用意義重大。

4、設置無功功率補償裝置

工業廠房建筑內大量使用各種車床，機床，起重機等低功率因數設備，導致工業廠房建筑的自然功率因數較民用建筑相比偏低。進行供配電設計時可從提高系統自然功率因數和采取無功功率補償裝置兩個角度入手，合理選擇變壓器容量及臺數，變壓器負荷率宜在75%～85%之間；分層分區設置并聯電容器補償，以降低負荷的視在功率，從而減小用電元器件規格及配電線路的截面，達到節能目的。

5、太陽能光伏發電系統的運用

太陽能光伏發電系統利用半導體材料的光伏效應，將太陽輻射能轉化為電能，是一種清潔、安全和可再生的能源。太陽能光伏發電系統的運用，使工業廠房從單純的耗能單位向產能單位的轉化成為可實現的目標。太陽能光伏發電系統分為獨立發電系統和并網發電系統兩大類，進行廠房電氣設計時需和當地供電部門充分溝通，了解當地供電要求是否允許并網發電，合理選擇發電系統方式。

我國經濟發展以工業為主體，工業生產為我國經濟發展做出巨大貢獻。工業廠房建筑的建設作為工業發展的源頭產業，設計人員在廠房建筑電氣節能設計時，應始終貫徹“技術先進、經濟合理、安全節能”的原則，使技術服務于實際，創造更好的社會經濟價值。