关于电气节能在工业电气设计中应用的探究汤恒亮

关于电气节能在工业电气设计中应用的探究汤恒亮

汤恒亮

广东鑫光智能系统有限公司广东省中山市528467

摘要：随着时代的变化，人们对生活的质量不断提高，尤其是节能环保意识越来越强，节能技术在社会各行各业生产中得到广泛应用。众所周知，工业耗能较大，将电气节能技术应用于工业设计中，将会推动工业可持续发展，有效的改善工业生产中能耗大的问题。目前，把节能技术应用于工业设计中已经成为一个重要的议题，摆在了相关领域的专家学者面前，引起了社会各界人士广泛关注和重视。

关键词：电气节能；工业电气设计；应用；

引言

随着社会经济水平的提高以及工业规模的不断扩大，环境污染越来越严重，引起了人们对于环境保护的高度重视，环境保护以及能源开发成为各个领域探讨的重点。根据相关数据显示，我国的经济增长背后的代价是环境污染以及高能源消耗为主。对此，影响我国经济发展的主要因素是工业耗能。

1电气节能技术在工业设计中应用的原则

从总体上来看，电气节能技术在工业设计中应用需要遵循经济性原则、节能性原则和适用性原则。第一，经济性原则。由于电气节能技术的应用具有高成本，要对工业项目的各项具体利润进行详尽分析，充分对比电气节能技术应用后带给工业设计的效益以及电气节能技术应用要使用的资金，确保电气节能技术应用的经济性。第二，节能性原则。电气节能技术应用的最终目的是降低电能损耗节约能源，这也是电气节能技术应用于工业设计中的意义所在。因此，要尽可能的减少电能的耗费，努力提升电气设备的节能性能，提高电能的利用率，进而真正意义上的实现节能减损。第三，适用性原则。电气节能技术的应用需要在满足生产工艺的前提下进行，结合设备的运行特点，遵循设备的使用规则，保障电气设备与电气节能技术的适用性。既保障生产工艺的正常运行，同时也实现了节能减排的效果。总之，遵循电气节能技术应用的经济性原则、节能性原则和适应性原则，在此基础之上，科学合理的选用电气节能设计，才能够最大限度的彰显电气节能技术在工业设计中的价值。一方面，节约社会能源，另一方面也促进工业的可持续发展。

2案例概述

以某企业为例，其主要开展炼油化工生产加工作业，使用的是炼油化工生产装置，包括催化裂化和延迟焦化等，生产加工的产品为柴油和汽油等。此企业的生产和生活区，配置了6kV的配电室共计20个；0.4kV配电室共计160个。从配电所的情况来说，采取的是单母线分段方式实现电气接线，选择的是放射式负荷接线结构。生产电力系统共计配置了215台电力变压器，同时配置了210台高压电机装置。就过去一年的用电情况来说，用电量不断增加，电网线损问题的发生数增加。除此之外，还存在其他用电问题。通过电能耗损问题的深度分析明确，由于低压配电室功率因素偏低，存在着突出的损耗问题，而且谐波损耗较为严重，影响着电容器运行的安全性，提出进行电气节能设计。

3工业电气设计中的电气节能措施

3.1合理设计供配电系统

在进行工业电气设计过程中要充分考虑工业电气的需求，做好配供电系统的设计，对配供电系统进行优化，达到节能降损的目的。在供配电系统设计上，减少供配电系统的环节数量，对供配电系统进行合理的精简，降低造价，减少能源的损耗，合理设置总变电所及供配电室在厂区的位置。在电气设备选型时，应考虑供电电压等级，避免由于电压问题造成的损耗过多。在变电所设计时，对于负荷较集中且距电力室较远的配电设备区域设置变配电室。避免由于供配电距离过长而造成的负荷增加，减少电缆及附件耗材成本的增加。如果供配电区域面积过大，最好采用合理的规划，配置多个变配电室，减少配电线路距离。在厂区总平面图设计过程中，应由工艺专业设计人员和电气设计人员共同参与，尽量的避免配电距离过长，减少电线电缆的使用量。在水泥厂常使用大功率电机，功率在200kW及以上的电动机采用10kV高压电动机，功率在200kW以下的电动机采用380V低压电动机。高压鼠笼电机采用笼型机启动柜启动，高压绕线电机采用液体电阻器启动。静止式进相机单机就地电容补偿装置，对调速高压电机采用单机就地电容补偿方式。其静止式进相机柜及就地电容补偿柜放在相应的电力室内，尽可能地减少厂区配电线路损耗，随机投入和切除，以使补偿保持平衡。

3.2合理选择变压器

①变压器的负载率要进行科学地选择，以实现降低变压器的功率损耗，负载损耗和空载损耗是变压器损耗。负载损耗通常是能够变化的，和变压器负载是正相关的，变压器的特性也与其密切的联系。而空载损耗和负荷的关系就没有那么直接了，在变压器一次绕组频率和电压值都比较固定时，空载损耗也不会有太大的变化。根据经验值分析，在变压器的选型上，宜选择负载率为70-80%，是较为恰当、理想的范围。②高效节能的新型变压器是比较理想的选择。现阶段我国很多的工业企业中都存在着老变压器数量巨大的现象，想要将其在一次性更新是不实际的，逐年更新才是宜采用的方法，应先将那些技术特性比较差的变压器淘汰掉，选择新型高效节能的变压器，做到小投入，大产出的良好效果。全密封式配电变压器是一种节能变压器，相比于普通油浸式变压器，没有了储油柜，油箱的波翅代替油管作为冷却散热元件，波纹油箱中使用的优质冷轧薄板在专用生产线上制造，波翅可以随变压器体积的变化而变化，变压器和大气始终在相对隔离的状态，这样就可以有效的减少油劣化和绝缘受潮的现象，工作的可靠性也得到了加强，达到了节能减排的预期。

3.3优化照明系统设计

工业、企业电气照明设计并没有民用建筑照明设计复杂，但是在装置中同时使用的灯具数量大。①过去通常采用的灯具为汞灯、钠灯、金卤灯，这些灯具在工矿企业当中使用量大、面广，也发挥了其应有的作用，但在新兴光源的推出后逐渐失去了原有的主导地位，其光效低、寿命短、功率因数低，起动时间长等缺点，已经不能满足现代企业的照明要求。所以，现在推出了电磁感应灯、LED灯等光源，这些已能完全满足用户的要求，虽然价格稍高，但随着逐步推广，电能节约，费用会逐渐降低。②过去对光源的控制不能达到节能的效果。如采用适当的措施，如光控、时控、稳压输出等，则每年可以节约大量的电能。

3.4推广应用电气智能控制系统

若想实现电气节能，加大对电机设备的改进，能够获得不错的效果。在具体实践中，应用计算机技术和数字技术等，优化动力系统，强化对电机运行情况的控制力度。通过建立电气智能控制系统，减少电能的浪费。基于现代化信息技术，进行电气设备的开发，提升电气智能化控制的水平。实际应用中，应用电气系统智能化控制，结合设备当前的运行情况进行调节，可以保持其正常运行，同时减少电能的损耗，进而实现节能减排。

结语

目前,电气节能技术的应用已形成了一系列规范化的体系。因此,研究在不降低工业功能标准的前提下,通过合理配置电气设备,选择节能的电气原件、提高设备利用效率等方式是提高现代工业电气节能效率有着重要的意义。

参考文献

［1］崔志成，黄跃.电气节能技术在工业设计中的应用研究［J］.建筑工程技术与设计，2017（16）：347.

［2］张超.工业电气设计中电气节能问题分析［J］.建筑与装饰，2017（10）：165-167.

［3］马越洲.建筑电气设计中绿色节能的应用分析[J].科技与创新，2018，12（5）：66-67.

［4］王继强.绿色节能技术在民用建筑电气设计中的应用[J].建筑技术开发，2018，25（9）：89-90.