浅谈建筑电气安装工程的优化设计和施工中的运用

摘 要：随着电气自动化技术的不断进步和设备装置的更新，电气设计水平和运用水平也都在不断地提高，电气工程在建筑领域中的应用也越来越广泛。电气工程优化设计包括电气自动化、无功补偿技术和相关节能降耗的技术在施工过程中的应用越来越多，本文针对这些话题进行讨论，以作参考。

关键词：建筑工程；电气安装；优化设计；施工运用

【分类号】：F284

近几年来，随着我国社会主义经济技术的不断发展，人民生活水平的不断改善，人们对建筑电气的运用要求也不断的提高。在建筑电气工程领域中，电气自动化技术和无功补偿技术的应用越来越得到了重视，通过对这些技术的应用，建筑电气工程在很大的程度上得到了优化和节能降耗的效果，这无论对个人或者国家经济的可持续发展都有着重大的意义。在进行建筑施工过程中，结合现代科技设备和技术进行减少和解决能源的消耗，提高电气运用水平和经济效益，也是现代建筑行业的一大发展目标。现阶段建筑电气工程主要通过电气自动化、无功补偿技术和相关节能降耗的技术进行优化设计，在电气自动化技术和其设施设备中有效的采用无功补偿技术，能够为电气自动化技术和其设施设备在进行运行时提供稳定安全的保航作用。

一、建筑电气工程的无功补偿概述及原理

所谓无功补偿技术，就是指在电子供电系统中起到提升电网的功率因数的作用，它可以在一定程度上降低供电变压器及输送线路的损耗，提升供电效率及改善供电环境。在建筑供电系统中，无功补偿可以用于调整电网电压及提升电网的稳定性或被用于调整三相不平衡电流。

电力系统的供电功率可以分为有功功率和无功功率两种，其中无功功率不能进行远距离的传输，为此对于一些下属用电和配电变压器的无功功率可以进行就地补偿。无功补偿是通过在供电系统中安装无功补偿装置的方式进行的，无功补偿设备可以与电路中的用电设备以及配电变压器等相互抵消无功功率，提高功率因数，以达到从整体上减少无功功率的目的。它主要是把感性功率负荷与容性功率负荷装置两者连接在同一电路，使能量在两种不同的负荷中间进行相互交换，进而使得容性负荷输出的无功功率补偿感性负荷需要的无功功率。

二、建筑电气无功补偿技术应用的现状和问题

（1）建筑电气无功补偿技术的应用现状

当前无功补偿技术在电气自动化发展过程中的应用主要包括以下三项内容：一是电抗器、固定滤波器以及电容器的调压，它主要是通过连接电器低压母线上面的滤波器以及降压变压器中的低压侧母线的电压来调节，最终达到无功出力的目标；二是有源滤波器，它主要是让电力电子设备产生和负序电流中和谐波电流相反的电流，使得该设备满足电源的需求，达到互相抵消的目的；三是可控制饱和电抗器设备，它主要是通过对电抗器饱和的程度来调节并改变回路电流，让感性电流将并联滤波器里的多余无功功率抵消。

（2）建筑电气自动化中无功补偿应用存在的问题分析

近几年来，我国建筑行业得到了很大的发展，现代的科学技术和设备也不断的应用到建筑电气工程施工中。但由于很大方面因素的影响，目前我国建筑电气安装设计方面仍然存在着以下这些问题：第一，无功向配电网倒送，这在很大程度上增加了配电电网的功率损耗，无形中增加了配电线路的负担，会在很大程度上导致电力系统电压的偏岛，产生大量的无功功率，尤其是那些利用固定电容器来进行补偿的用户，在电力负荷呈现低谷的时候，很容易出现无功倒送的现象；第二，无功补偿的容量配置不合理，一些变电站的无功补偿电容没有办法按照电力负荷实际变化的需求量来实现就地电容的平衡，很容易出现低负荷的时候过度补偿，高负荷的时候无功功率因数太低的问题；第三，很多发电厂中产生的大量无功潮流不断地涌向高压变电站，再经由输电线路涌向低压变电站和中压变电站，最终导致远距离输送无功潮流现象的出现。

三、无功补偿技术在建筑电气工程中的节能作用

（一）正确选择补偿点

在建筑电气工程施工过程中，对建筑电气的设计也会非常重视节能方面的因素，而选择建筑无功补偿补偿点是非常重要的一个步骤。目前对于10kV线路无功补偿的计算方法主要有无功均匀分布法、相对分析法和动态规划法。这几种方法从实用性和适用性来看，各有优缺点，其中无功均匀分布法是最简单的，也是最实用的。无功均匀分布法中设计的最佳补偿点在线路全长的三分之二处，最适当的补偿容量是线路总需求无功的三分之二。该方法实现的前提条件是线路无功是均匀分布的，而实际的无功负荷分布并不是均匀的，且负荷节点也不是均匀分布的，因此，需要对无功均匀分布法进行适当的修正。一般以补偿点到线路末端无功负荷约为线路全部无功负荷的三分之一作为条件，在线路相对长度的三分之二处选择相应的节点，节点确定后，即便确定了补偿点。

（二）选择合理的无功补偿装置

在建筑电气工程中对无功补偿装置的选择也是非常重要的，在选择无功补偿设备时一定要特别注意无功补偿设备的性能特点，如果条件允许的话，尽可能选择带有自动投切装置的设备，有些时候还要考虑其他的一些外界因素，如在甘肃省就业考虑到海拔因素的影响。其次，还要考虑无功补偿设备的过电压能力和耐短路放电的性能等。同时注意电容器的抗涌流能力和环境温度差别等。

（三）选择可靠的投切开关

采用交流接触器投切电容器，因为该装置有较大的冲击电流，严重影响了电容器和接触器的使用寿命。晶闸管投切电容器虽然能够弥补交流接触器投切电容器的不足，但其本身也存在着明显的缺点，该装置存在着晶闸管功率损耗，需要额外安装风扇和散热器进行通风和散热，而风扇不仅影响了装置的可靠性，还具有较大的能耗。智能低压复合开关是第三代低压无功补偿电容器的投切开关，该开关可以使复合开关在接通与断开的瞬间具有可控开关的特点。通过一些运行及试验表明，智能低压复合开关体积小、可靠性较高，可以满足室外环境，能作为长期工作的需要，因而可以推荐使用该投切开关。在电力系统中使用无功补偿技术，怎样合理确定无功补偿容量是一个不可忽视的重要问题。补偿容量是由电力负荷以及补偿前、要求补偿提高后的功率因数值来决定的。合理确定无功补偿容量不仅可以降低网络的损耗，还能够促进节能的效果。另外，要注意到无功补偿所应用的电容器本身就具备一定的抗谐波能力，同时也具有放大谐波的副作用，因而对此问题要更加注重。可以避免电容器以及其他一些无功补偿设备的损坏。

四、结束语

综上所述，我国建筑行业在社会经济技术的推动下已经取得了一定的发展，尤其在我国加入WTO以后，经济与环境共同发展要求对我国建筑电气工程也产生了很大的影响。建筑电气工程通过无功补偿技术在电气自动化技术中的应用，对建筑电气工程进行优化，减轻单相电力负荷的变化对电气自动化设备的影响，达到节能降耗和智能控制的目的，提高了工程的经济效益和电气运用效果，在一定程度上促进了我国建筑工程和国民经济的可持续发展。

参考文献：

[1] 文强. 浅述中国建筑电气技术的发展现状[J]. 机电信息. 2010（12）

[2] 韩道云. 浅谈建筑电气工程施工常见问题及防治[J]. 四川建材. 2010（03）

[3] 陈芳威. 试述建筑电气施工的技术措施[J]. 黑龙江科技信息. 2011（13）

[4] 孙国斌. 浅谈对建筑电气施工技术的探讨与研究[J]. 黑龙江科技信息. 2012（05）

[5] 黄小玲. 建筑电气施工技术在工程中的实际应用[J]. 中小企业管理与科技（下旬刊）. 2010（08）