工业厂房建筑电气设计中的电气节能措施

来源：建科 浏览：- 发布日期：2025-07-07 08:43:20

工业厂房建筑电气设计是我国工业建设中不可或缺的一部分，工业建筑电气中的节能设计是实现我国工业可持续发展的必经之路，从业人员应该积极探索科学合理的节能设计方法，在不影响正常工业生产进程的同时，尽可能地采用行之有效的策略实现工业用电效率的最优化。

1、配电网的电压和节能设计

根据用电性质、用电容量选择合理的供电电压和供电方式。电源电压应根据建设项目的负荷数据、电源点至建筑物电源接入点的距离以及地方电网可能供给的电压与有关电力部门协商，共同确定。变配电站的位置应接近负荷中心，减少变压级数，缩短供电半径。避免多次降压。目前大型企业供电一般不宜超过3级降压。

配电系统采用20kV电压：目前国际推行20kV电压等级，可形成110/20/0.38kV的供电体系。采用20kV电压等级线路较10kV在提高输电能力、促进节能降损、加大供电半径等方面具有显著优势，国内目前已有苏州工业园区等项目建成投产并顺利运营。

配电线路三相电压平衡：在工业厂房的低压配电系统中，存在大量单相负荷（如电弧炉，电焊机），如果单相大容量负荷在各相上的分配不平衡，或者在使用中存在不同期使用现象，会造成系统三相不对称状态。三相不平衡系统中，负序电流会产生附加损耗，增大线损。为了减少三相负荷不平衡造成的能耗，配电设计时应尽量做到单相负荷三相平衡分配，并可将不对称负荷分散接入不同供电点，对于不对称负荷较多的工业厂房，还可加装三相平衡装置，使三相负荷不平衡度符合GB/T15543—2008《电能质量 三相电压不平衡》中的规定。

2、低能耗配线设计

配电线路导体通过电流时，将产生电能损耗。根据电力部门统计，2020年全国输配电线路损耗约占总发电量的4.69%。降低线损应采取以下措施：降压变压器靠近负荷中心，以缩短低一级电压的线路距离；除需要减轻导体重量及外界影响外，在经济合理条件下，应采用电导率高的铜导体；在满足导体载流量和线路电压降等技术条件下，导体截面积宜适当加大，以降低线损；可采用按经济电流法选择导体截面积，使在生命周期内累计降低线损的费用能合理补偿加大截面积所增加的费用，达到经济合理。

3、照明节能设计

合理确定厂房的照度水平：结合工艺要求，按GB 50034-2013确定照度标准值并严格控制照明功率密度限值。

合理确定照明方式：由于厂房多为高大空间，如果仅采用一般照明，在工作面较难达到精细作业的要求照度值，可采用多层布灯等方式达到要求照度值。如船厂喷涂车间，净高常达到20米左右，照度要求300Lx，且涂装工件为船体分段，工件高大，遮光严重，常规布灯很难达到照度要求。为了满足照度要求，在厂房内采用多层布灯的方式，顶灯采用均匀布置的工厂灯作为一般照明，并在厂房侧壁采用8m，12m高度布置两层投光灯进行补光，即解决了大件工件的遮光问题，也减少了光源个数，达到节能目的。

选择优质、高效的照明器材，选择更高效光源：工业厂房灯具传统多采用金卤灯、高压钠灯光源，近年来新型LED光源的日渐成熟，可在满足照度要求的前提下，节约能耗。采用LED光源，达到同等照度标准的前提下，可降低照明能耗约50%，在日常电气设计中，节能性光源的应用意义重大。

4、设置无功功率补偿装置

工业厂房建筑内大量使用各种车床，机床，起重机等低功率因数设备，导致工业厂房建筑的自然功率因数较民用建筑相比偏低。进行供配电设计时可从提高系统自然功率因数和采取无功功率补偿装置两个角度入手，合理选择变压器容量及台数，变压器负荷率宜在75%～85%之间；分层分区设置并联电容器补偿，以降低负荷的视在功率，从而减小用电元器件规格及配电线路的截面，达到节能目的。

5、太阳能光伏发电系统的运用

太阳能光伏发电系统利用半导体材料的光伏效应，将太阳辐射能转化为电能，是一种清洁、安全和可再生的能源。太阳能光伏发电系统的运用，使工业厂房从单纯的耗能单位向产能单位的转化成为可实现的目标。太阳能光伏发电系统分为独立发电系统和并网发电系统两大类，进行厂房电气设计时需和当地供电部门充分沟通，了解当地供电要求是否允许并网发电，合理选择发电系统方式。

我国经济发展以工业为主体，工业生产为我国经济发展做出巨大贡献。工业厂房建筑的建设作为工业发展的源头产业，设计人员在厂房建筑电气节能设计时，应始终贯彻“技术先进、经济合理、安全节能”的原则，使技术服务于实际，创造更好的社会经济价值。