市政工程电气系统节能降耗技术分析

王淼

摘 要：随着城市化进程的不断加快，我国市政工程的建设脚步也越来越快。对于市政工程的建设，不仅要采取有效的安装施工措施来确保安装施工的质量，还应积极响应国家节能环保的号召，采取科学、有效的节能降耗技术，从而进一步提升我国市政工程节能降耗的成效。本文主要就市政工程电气系统中，如何高效的应用节能降耗技术展开了分析研究，以供相关人士参考。

关键词：市政工程;电气系统;节能降耗技术

0 引言

现阶段，我国各大城市对于市政电气工程的依赖性越来越强。目前我国市政电气工程的节能降耗技术不足，导致市政电气工程在运行的过程中，存在着大量的资源和能源浪费，这不仅加剧了我国能源短缺的问题，同时还影响了市政电气工程的使用安全。因此，对于现阶段的市政电气工程需要积极引用电气节能降耗技术，在满足城市发展需求的同时，更好地实现对能源的节约和对环境的保护，这对促进我国可持续建设有着极为重要的现实意义。

1 加强市政工程电气系统节能降耗技术的原则

1.1 环保节能原则

市政工程是城市发展中重要的基础性设施，在城市化进程当中，为城市居民提供了重要的生活保障。在国家可持续发展目标当中，市政工程也要遵循环保节能的原则，在保证城市正常秩序的同时，有效节约资源，提高资源利用效率，避免资源浪费。目前，在市政工程当中，电气工程项目是主要的资源消耗方面。加强市政工程的电气节能设计，对促进国家节能发展有着重要意义。市政工程的电气设计，要符合现代节能目标，要从设计方式、材料选择等多方面进行综合考虑。随着国家对节能环保支持力度的加大，已经出现了很多节能材料可供市政工程的选择。节能材料在原有市政工程实施质量、性能等基础之上，运用节能环保理念，更好地突出了降低电气污染以及提高电气效能的优势，很多的市政工程材料，在工程项目达到使用年限后都可以进行回收再利用，还有很多材料可以满足市政工程升级换代的需求，从而更好地实现节能设计目的。

1.2 正常供电原则

市政工程关系到整个城市的有序运行，尤其是市政工程中很多设施都需要持续稳定的供电，在进行市政工程节能设计时，就需要立足于市政工程实施实际情况。如果仅仅追求节能目标，忽视了市政工程正常的供电秩序，将会导致市政设施难以持续为城市居民提供正常服务。在市政工程电气设计中，既要保证节能目标，又要维护供电秩序，就需要积极引入科学的设计理念，以市政工程的社会服务性为依托，并在此基础上提高设计水平，优化电气设计方案，在电气自动化运行中去解决节能问题。

1.3 经济效益原则

市政工程实施过程中，要想符合社会进步发展的需要，就要提高市政工程经济效益，不能以降低经济效益作为代价来换得市政电气的节能效果。在现代经济市场环境下，市政工程的经济效益水平，关系到市政工程能否更好地发展和完善。在市政工程电气设计中，节能目标固然重要，但在设计过程中也要充分考虑到成本目标。市政工程电气设计，要符合国家可持续发展的方针战略，就要结合节能与效益等几个方面，通过科学合理的设计方式去维护科学节能减排成效，以市政工程实际情况为基础，全面优化电气设计过程，完善电气工程模式。

2 市政工程电气系统节能降耗技术

2.1 电机启动与运行节能降耗措施

对于市政工程，在开展电气系统建设当中电机是重要的部件，为了实现电气工程节能降耗，应当对电机进行科学合理的配置，确保整个电机拥有良好的运行效果。当电机在运行中应对功率进行明确，结结合差异化的功率大小明确电机的調整及应用范围。如果电机运行功率较高，在实践当中应适当增加变频调速器，以此更好的保障电机启动时不会产生比较大的无功损耗。其次，应用调速器时可结合实际条件对电机功率进行自动化的调整，以此更好的保障整个电机的运行成效。此外，进行市政工程电气系统建设中，要想实现良好的节能降耗，应当保证电机启动时的整体性、平稳性以及安全性，作为重点设备的电机，在启动时如果发生故障或受到不稳定因素的影响，极易造成电力能量损失消耗，为此要保证电机平稳启动，实现高效率。

2.2 照明系统电气节能降耗措施

市政工程中照明系统是非常重要的电气设施之一，是道路全寿命运营期间的用电大户，设计应响应国家“节能减排”的号召，在满足设计标准，保证道路安全、可靠运行的前提下，充分考虑新能源、新技术在照明系统中的应用。另外照明设施的设置不能妨碍道路周围景观，光源色调要同周围环境相协调，不能产生光污染。照明系统中最大的能耗是灯具，因此在灯具光源的选择上应该选择节能、高效、显色性好、使用寿命长的光源。与传统灯泡相比，LED光源以其发光效率高，光源稳定，点亮无延迟、发热量小、耗电低、显色性高、寿命长、可进行模组替换、实现分组控制、光色多样等特点而广泛应用于市政道路照明系统中。照明灯具也应具有单灯无功补偿装置，使其功率因数不低于0.9。灯具功率的大小也直接影响电能消耗量，因此灯具功率应根据不同场景，不同道路等级进行合理选择，避免过度设计造成能源浪费、光污染。

通过管理手段，利用光控、时间控制等措施对灯具进行合理的开关控制也能达到节能的目的。例如道路侧照明灯具因需要保障夜间车辆的通行照明要求，需要在天黑至天亮全夜保持亮灯状态，但是后半夜机动车道侧车辆稀少，机动车道灯具可采用后半夜降功率运行的方式实现节能效果，后半夜绝大部分居民休息，路上行人几不可见，因此人行道侧灯具仅提供前半夜照明。时间上也可根据季节变换进行调整，或通过光控，根据环境照度的变化进行灯具的开关控制。

2.3 合理设计供配电所布局

市政工程电气设计中，为了更好地满足不同市政用电需要，需要在设计供配电所时合理布局，以便提高供配电所的供电覆盖能力及为用电设备提供更有效的电能。对于供配电系统而言，线路损失的能耗会随着供配电所与用电市政工程设施之间距离的增加而增大，这就需要尽量保证两者之间距离的合理性。供配电系统的传输测试，一般要控制在一定范围内时，以保证供配电质量更加稳定有效，这也是重要的市政电气供配电设计需求。由于市政用电设施比如路灯、公交站台，交通监控路口等，用电量较小，且分散，变电所设置较密会造成浪费，较远无法保证供电质量及加大线路损耗，因此市政项目中供电半径一般控制在800 m左右。在供配电所内设置集中无功补偿装置，以提高供电系统的功率因数，使其达到0.9以上，可提高用电质量，减少线路的功率损失，提高电网输电效率、节约电能，降低生产成本。因此合理布置供配电所、设置无功补偿装置是节能设计的重要举措。

2.4 合理选用市政变压器类型

市政工程电气设计中，变压器类型和容量选择也会影响到节能目标。在选择变压器时，应根据容量大小及使用环境等选择变压器类型。市政道路上主要用电设施为路灯照明设施、公交站台照明、交通监控设施及智慧灯杆上加载的5G基站、监控摄像头、环境监测、LED显示屏等用电设施。由于市政道路周边空间有限，一般设置户外的小容量、分散布置的箱式变电站，因此推荐采用干式变压器。干式变压器的冷却方式为空气自冷或强迫风冷，其散热方式为气道散热，具有安全、难燃、防火、无污染、可直接安装在负荷中心、免维护、安装简便、綜合运行成本低、防潮性能好、可在百分百湿度下运行、停运后不惊预干燥既可投入运行等优点，较油浸式变压器更节能、环保。变压器应选择低耗电的变压器，尽量位于负荷中心。 变压器容量的选择上，如果选择过大，就会形成“大马拉小车”的现象，不仅增加设备投资，还会使变压器长期处于空载状态，使无功损失增加。容量选择过小，将会使变压器长期处于过负荷状态，易烧毁变压器。因此，正确选择变压器容量是电网降损节能的重要措施之一。变压器的容量跟其负荷息息相关，应通过精确的计算及合理的预留选择变压器的容量，使变压器的负载率在0.7左右。

2.5 加强对新能源开发利用的重视

市政电能设计过程开发、利用新能源，在减少能源消耗、加强环境保护方面的优势突出。所以，新能源开发、利用逐渐成为我国能源发展的主要方向，通过利用太阳能发电、风力发电等，将太阳能和风能加以转化、储存，合理运用于市政电气节能设计工作中对降低能源消耗具有重要作用。日间可将风能、太阳能转化为电能储存于内部储能装置中;夜间利用日间获取的电能提供照明，从而实现降低能源消耗的效果。

2.6 电动机的节能降耗措施

在对电动机进行节能降耗设计时，首先需根据电力系统的设计要求，选择频率较高的电动机来促进供电系统的正常运转。此外，需加强对电动机的运行管理工作，杜绝电动机在运行时出现轻载和空载等。为了减少不必要的功率损失，可以采用一些无功率补偿的措施。还可以对电动机实施动态变频管理，来有效的降低能源损耗。介于电气系统在市政工程的运用中，会损失大量的能耗，因此，需挑选一些节能、环保的电动机设备，来降低能耗。

3 结束语

终上所述，在能源短缺问题日趋明显、环境污染问题日益严重的背景下，做好市政工程电气系统节能降耗工作意义重要。作为相关的技术人员，需要加大对各种节能降耗技术的研发和使用力度，对于节能降耗技术应用过程中出现的问题进行改进和优化，确保市政电气工程节能降耗技术得到实质性的应用效果，从而促进我国节能减排战略和可持续发展战略的实现。

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