施工现场节电措施.docx

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施工现场节电措施

共享春天项目节电方案

节约能源是我国一项重要的经济政策，而节约电能不但能缓解国家电力供应紧张的矛盾，也是企业自身降低成本，提高经济效益的一项重要内容。

在建设节约型社会的今天，建筑施工现场电能浪费仍很严重，同时也影响安全用电。

一、建筑施工现场耗电现状

1．建筑施工现场使用旧式变压器多，甚至还有六十年代的SJ系列老式变压器，电能损耗大。

建筑施工现场变压器的负荷变化大。

建筑施工连续性差，周期变化大，同时与季节气候变化有关，用电有高峰有低谷。

工地变压器的年平均负荷一般都在50％以下，变压器的空载无功功率占满载无功功率的80％以上，变压器在低负载时，输出的有功功率少，但使用的无功功率并不减少，功率因数降低。

同时在施工高峰期变压器超负荷运行，短路电能损耗大；在施工低谷期变压器长期轻负荷或空负荷运行，空载电能损失惊人。

2．电动机的负载变化大。

建筑施工现场的电动机负荷变化很大，建筑机械用电量选择总以最大负载为准，实际使用时，往往处在轻载状夺。

电动机在轻载下运行对功率因数影响很大，因为感应电动机空载时所消耗的无功功率是额定负载时无功功率的60％～70％。

加之建筑工地使用的电动机是小容量、低转速的感应电动机，其额定功率因数很低，约为0．7左右。

3．建筑施工现场大量使用电焊机、对焊机以及各种金属削切机床，而这些设备的辅助工作时间比较长，占全部工作时间的35％-65％，造成这些设备处在轻载或空载状态下运行，从而浪费了部分有功功率和大量的无功功率。

电焊机、点焊机、对焊机等两相运行的焊接设备，其感性负载功率因数更低。

4．建筑施工现场临时用电量的估算公式不尽合理，选择配电变电器容量大，不利于节约电能。

5．建筑施工现场的用电设备多是流动的，乱拉乱接线的现象相当严重，使供电接线方式不合理，线路过长，导线载面与负载也不配套，造成线路无功损耗增大，以致功率因数下降。

6．部分现场管理人员甚至个别领导对施工用电抱有临时观点，断芯、断股、绝缘层破损的旧橡皮线仍在工地上使用。

在断芯、断股处往往产生电火花，消耗电能。

也极易引起触电、火灾事故。

7．建筑施工现场单相、两相负载比较多，加上乱接电源线现象严重，造成三相负载不平衡，中性点漂移，便产生了中性线电流，中性线电耗大。

8．建筑施工现场低压电源铝线与变压器低压端子的连接多不装铜铝过渡接线端子，直接将铝线绕在变压器铜质端子上，用垫圈、螺母紧固。

显然，铝线与铜端子两种不同材质在接触处产生电化学腐蚀，加之接触面积也不够，造成接触电阻加大而发热，消耗电能，由于连接不可靠往往造成低压停电，甚至引起火灾。

9．由于建筑施工现场管理不善，部分工地长明灯无人问津，白白浪费电能；建筑企业大量使用民工，一旦进入冬季，民工用电炉取暖也是屡见不鲜，浪费电能又不安全。

二、节约电能的措施

在编制施工组织设计时，要充分考虑现场临时用电的设计，在考虑使用功能和安全用电的情况下，把节约电能作为一项主要内容考虑，对大型施工现场要编制临时用电专项施工组织设计，要把节约电能作为重要内容考虑。

同时要加强安装及日常用电管理。

1．选用合理的计算公式，正确估算用电量

建筑施工现场临时用电量的估算是施工组织设计的主要内容，正确地估算施工用电量，选择适当的配电变电器供电对节约电能十分重要。

建筑施工现场施工用电大体上分为动力用电和照明用电两大类。

还有的分为照明、电动机和电焊机用电三大类。

目前有关施工用电量估算的计算公式繁多。

常见的下列几种：

第一种计算公式

SSH＝∑Pe……………………………………………………………

（1）

SZ≥0．8SSH

式中：

SSH――广施工设备所需容量（kVA）；

∑Pe――施工现场电动机、电焊机、照明所需容量之和；

Kx――同时需要系数。

根据∑Pe（KW）值选用，Kx取值可查下表。

∑Pe（KW）

Kx值

∑Pe（KW）

Kx值

500～l000

～

100～200

～

300～500

～

30～100

～

200～300

～

30以下

SZ――供电设备总需要容量（KVA）；

第二种计算公式：

SSH＝K（K1∑PD/cosφ＋K2∑SH）……………………………………………

（2）

求得施工用电设备用电量后，另加10％的照明用电，即是需供电设备总容量。

Sz≥×SsH

式中：

SsH、SZ――含义同

（1）式；

K――容量损失系数取～；

∑PD一全部电动机额定功率之和（kW）；

K1——电动机同时需要系数（含有空载运行影响用电量因素），10台以内取，11～30台取，30台以上取：

K2――电焊机同时需要系数，3～10台取，10台以上取；

cosφ——电焊机同时需要系数，施工现场最高取～，一般取～。

第三种计算公式：

SSH＝K1∑PD/ηcosφ＋K2∑SH…………………………………………………（3）

求得施工用电设备用电量后，另加8％～10％的照明用电，即是需供电设备总容量。

SZ≥～×SSH

式中：

SZ、SSH、∑PD、SH、K1、K2、cosφ含义同

（2）式；

η——电动机效率系数，平均为～，一般取；

根据施工用电经验得知，如果在一个计算公式里同时采用～容量损失系数和η两个系数，一般所选用的配电变电设备其容量偏大，因此不宜同时使用这两个系数。

第一种计算公式∑Pe将电动机的千瓦数、交流电焊的千伏安数、照明用电的千瓦数三者直接相加，显然是不合理的，从而使变电配电设备选择不当。

第二、第三种公式进行施工用电量的估算，比较切合实际。

2．合理确定变压器台数，选用新型节电变压器

选用变压器时，最好采用两台变压器并联运行。

因为变压器一次侧功率因数不仅与负荷的功率因数有关，而且与负荷率有关。

若变压器满载运行，一次侧功率因数仅比二次侧降低3％～5％：

若变压器负载率小于60％时，一次侧的功率因数就显着下降，可达10％～20％，所以，变压器在负载率为60％以上运行时才较经济，一般应在75％～80％比较合适。

为了充分利用设备和提高功率因数，变压器不宜作轻载运行。

当变压器的负荷经常低于其容量的30％时，则需更换容量较小的变压器。

在条件允许的地方，采用两台并联运行或把生产、生活与照明用电分开用不同的变压器供电。

这样，可以在轻负载的情况下，将一台变压器退出运行，以减少变压器的损耗，同时提高供电的可靠性。

选用变压器时，应考虑低损耗新型变压器。

目前建筑工地大部分使用的是S3、S5型旧式变压器，电能损耗大。

建议建筑企业对旧型号变压器进行有计划有步骤地更新，以国家重点推广的低损耗新型变压器或节能产品干变压器和箱变取代。

如国内生产的S9、S11系列变压器，与旧型号S5系列变压器相比，空载损耗减小45％～50％，负载损耗减小25％～30％；SC9、SCl0系列干式变压器空载损耗比S9系列变压器相比又下降30％左右。

3．找准用电负荷中心，周密确定变电所位置

当工地附近有高压电网输电时，可以在工地设置降压变电所，将电压从10kv或6kv降到380／220V，通常变电所有效供电半径不宜超过500m。

大型工地可根据具体用电情况分设几个变电所供电。

在施工组织设计编制过程前，要认真调查研究，周密考虑，跟据用电设备的位置找准用电负荷中心，确定好变电所位置，尽可能缩短低压线路长度，以降低线路的电压损耗。

据有关资料介绍线路负荷为500kVA，全年用电时间为2000h，变压器向用电中心移近180m，则每年可节约电能5320kW·h，而180m高压架空线与低压架空线相比，投资是微不足到的。

可见，确定好变电所位置，是节约电能的主要途径之一。

4．减少负载取用的无功功率，提高供电线路功率因数

提高功率因数的途径主要在于如何减少电力系统中各部分所需的无功功率，特别是减少负载取用的无功功率。

目前建筑施工现场供电线路功率因数普遍低，一般在左右，有的甚至更低。

大家知道P=√3UIcosφ，我们从这个关系式中可以看出：

当要求输出功率P不变时，若cosφ小，则I就大，显然线路损耗就大；若输电线路在一定压降下，当cosφ小时，则P也就小，即用同样的设备其有效输送容量减小，浪费了设备，增加了投资。

根据上述分析，我们可以从提高变压器、电动机的负载率，尽量使供电线路布局趋于合理方面来提高功率因素。

在供电线路中接入电容器，用电容电流来补偿电感电流，从而达到补偿感性负载所消耗的无功功率，提高功率因数。

目前，在10／kV供电系统中，广泛应用△接法并联电容补偿方法，对提高功率因数，降低电网损耗效果显着。

现列举一例，某施工现场使320kVA变压器一台，变电所高压侧安装有功和无功电能表，低压侧安装电流表和电压表。

用每天耗用的有功电能P和无功电能Q数值，根据tgφ=Q／P，求出平均φ角为°。

功率因数cosφ=。

低压侧的电流表通常电流在380A范围内变动，320kVA变压器的额定电流值为463A，说明负载电流已达到的额定电流82％，但是，根据P=√3UIcosφ关系式得出该变压器实际输出功率仅为153kW，说明该供电系统损耗很大，而设备利用率却很低。

针对这种情况，采用△接法并联电容补偿方法来提高功率因数。

将功率因数补偿到cosφ=0．9。

当cosφ＝时，输出功率仍为153kW，而电流I=P／√3UIcosφ＝258A，大家知道线损与电流平方成正比，这样与补偿前的电流380A相比，线损降低到原来的46％。

由于电流只有258A，输出功率只有153kW，可选用240kVA的变压器，该变压器额定电流为347A，负荷电流258A占额值的74％。

还有26％的裕量为生产发展留有余地。

可以看出，应用△接法并联电容补偿方法，更换变压器容量后，提高了功率因数，减少了投资，改善了用电质量，节约了电能。

5．推广使用节能用电设备，提高用电效率

电动机是建筑施工现场消耗无功功率的主要设备，一般工地电动机所需的无功功率在总用电功率的50％以上，甚至高达总用电功率的70％。

目前建筑工地使用得电动机主要是Y系列和Y2系列，对新建项目应选用YX、Y2－E系列高效节能电动机，YX、Y2－E系列高效节能电动机总损耗平均较Y系列下降20％～30％。

建筑施工现场使用的电动机，经常处于轻重载交替或轻载下运行，功率因数和效率都相当低，电能损耗比较大。

因此，除电动机的容量应根据负载特性和运行状况合理选择外，还采取节电措施，对空载率高于60％的电动机，应加装限制电动机空载运行的装置，JDI型自动转换节电器能提高电动机在轻载时的功率因数和效率，节约有功电能5％～30％，降低无功损耗50％～70％；对工地用的水泵、通风机，由于流量变化较大，可采用变频调速节能等措施。

电焊机是工地常用的电气设备，由于间断工作，很多时间处在空载运行状态，消耗大量电能。

电焊机加装空载自动延时断电装置，限制空载损耗，是一项行之有效的节电措施。

据统计，对17～40kVA交流电焊机，加装空载自动延时断电装置后，在通常情况下，每台焊机每天按8h计算，可节约有功电能5～8kW·h，无功电能17～25kW·h，其投资可在1～2年内从节电效益中得到补偿。

6．保持三相负载平衡，消除中性线电耗

为了达到施工用电三相负载平衡，在施工组织设计阶段就必须充分调查研究，根据不同用电设备，按照负荷性质分类，尽量做到三相负载趋于平衡。

现举个实例说明平衡三相负载可以节电的实际意义。

某工地供电线路每相线电阻R为Ω，中性线电阻r为Ω（线路感抗X很小，可忽略不计），经测试三相电流不平衡，I1为70A、I2为50A、I3为30A，根据对称分量法求得中性线电流I0：

I02＝I12＋I22＋I32－（I1·I2）－（Il·I3）－（I2·I3）

＝702＋502＋252－（70×50）一（70×25）一（50×25）

＝1200（A2）

I0＝（A）

根据公式P=UI=I2R三相电流不平衡时电能的损失为：

⊿P1＝[（I12+I22+I32）R+I02×r]×I0-3

＝（8300R+1200r）×lO－3

＝（kW）

三相电流平衡时：

三相电流均为50A，中性线电流为零。

电能的损失为：

⊿P2＝（I12+I22+I32）R×I0-3

＝3×502R×l0-3

＝×

＝（kW）

每年损耗电能为⊿A＝（⊿Pl一⊿P2）×24×30×12

＝（1．9一1．5）×8640

＝3456（kW·h）

显然，这不是一个小数目，说明平衡三相负载可以节约大量电能。

因此，为了达到节电的目的，必须使供电回路中的负载做到在接线方式上的对称，并力求在实际运行中使三相负载接近平衡。

7．重视安装施工，降低供电线路接触电阻

在现场临电施工时，应尽量采用同种材质的导线，接头安装，应采取措施，特别是铝线连接中，一定要采取防氧化措施，因铝是一种活泼金属，表面易生成氧化铝，而氧化铝是一种不良导体，这就增加了接头的接触电阻。

通电后接头接触处温度增高，氧化加剧，使接触电阻再增加。

这样恶性循环，使接触电阻急剧增加达几十倍甚至几百倍。

防止氧化的措施很多，比较简单的办法是：

在接头连接之前用钢丝刷刷去线头表面氧化铝，并涂上一层中性凡士林，当两个接触面互相压紧后，接触表面的凡士林便被挤出，包围了导体而隔绝了空气的侵蚀，防止铝的氧化。

在铜线与铝线连接中，铜与铝之问产生电位差，由于空气或雨水中含盐溶液的侵蚀，构成了“电池”的原理，以致产生严重的电化学腐蚀，使表面接触不良，增大了接触电阻。

为了防止腐蚀，应采用铜铝过渡接头可以从根本上解决这类腐蚀问题。

近年来，使用一种行之有效的新材料——电接触导电膏。

导电膏是高分子有机原料、抗氧化稳定剂和特殊的导电微粒组成的一种中性导电敷料，其接触效果非常显着。

经测试表明，涂敷导电膏药比未涂敷导电膏接触电阻可下降25％～65％，温升比未涂敷导电膏下降25％～75％，还可降低接触电压和防止搭接处腐蚀。

电接触导电膏不仅可以取代电气连接点连接时（特别是铝材电气连接点）所需涂敷的中性凡士林，而且可以代替搪锡、镀银等传统工艺。

8．加强用电管理，减少不必要的电耗

（1）要克服临时用电“临时凑合”的观点，选用合格的电线电缆，严禁使用断芯、断股的破旧线缆，防止因线径不够发热或用接触不良产生火花，消耗电能，引起火灾。

（2）临时用电必须严格按标准规范规定施工，安装接线头应压接合格的接线端子，不得直接缠绕接线，铜铝连接必须装接铜铝过渡接头，以克服电化学腐蚀引起接触不良。

（3）施工作业小组搭接电源必须向工地供电管理部门书面申请（注明用电容量和负载性质），供电部门批准后，按指定线路和接线处搭接电源，不经供电部门允许，任何人不得擅自在供电线路上乱拉乱接电源。

（4）制定临时用电制度，教育职工随手关灯，严禁使用电炉取暖、做饭，严禁使用土电褥子，保证既节电又安全。

三、节电管理制度

为了搞好生产过程中的经营管理,切实贯彻局、进一步降低洗选电耗，做好节支降耗工作，选煤厂特制定如下规定：

1．成立节电领导小组，小组成员对生产中的节电情况随时进行抽查，调度负责日常节电检查，组长由机电副厂长担任，由调度组织有关人员每两周对工地用电进行一次全面检查。

2．各办公室、会议室、休息室及生活区的照明有专人负责，且照明灯采用节能灯具，灯开关旁设有节电负责人标签，无责任牌的罚50元，长明灯一盏罚责任人100元。

3．施工现场用电由电工及生产班组负责，根据施工需要，按需要机械停送电，照明开关旁设节电负责人标签，发现违规罚责任人100元。

4．除经项目经理批准外，禁止使用电炉子，电暖气、热风幕等设备。

5．杜绝设备空载运行，如发现下列情况将对带班经理罚款500元，负责人罚款50元。

建筑施工现场电能浪费严重，目前大多数施工现场缺乏完善的节电措施。

建筑企业应从临电施工组织设计开始，正确估算临电用量，合理选择电气设备，科学地考虑设备线缆布置，重视临电安装，加强用电管理，快速地将施工现场电能浪费降到最小。