工业电气设计中电气节能方面的研究刘文星

工业电气设计中电气节能方面的研究刘文星

刘文星

广东中商国通电子股份有限公司

我国科学技术和经济发展迅猛，能源需求愈发增多，工业化生产和制造以及大众日常生活都离不开能源的消耗，现如今全球能源资源匮乏，节能项目是我国可持续发展的关键一环。工业项目耗电量大，工业电气设计是电力工程的核心，要注重节能技术的合理运用，为工业电力工程提供可靠、安全的电力保障，从而带来稳定的社会效益和经济效益。

一、我国进行电气节能设计的必要性

当今社会步入绿色工业时代，节能技术成为如今经济建设的重要目标，目前电气自动化工程已经普遍存在于社会生活的各个领域，对此，开展电气自动化工程项目的节能技术的研究工作便是十分重要。首先，电气系统的节能设计可以大幅减少对能源的消耗，一定程度上缓解我国能源短缺现象，减少能源消耗。其次，先进的电气自动化作为一种新型技术，可以有效推动各大行业工程的节能减排，具有提高工程生产效率，较少运行成本以及改善劳动条件等作用。

二、节能技术的实际运用

（一）供电配电系统的设计应用

一般来说，工业电气与普通民用电气的差别较大，工业电气用电设备密集，高负荷且需连续供电。因此在进行工业电气设计的过程中，要做好供电配电系统设计，控制供电系统数量，进行合理优化配置，减少能源损耗节能减损。要考虑供电系统的电压水平，进行节能设计的时候要避免配电距离过长，采用多配置变电装置，减少线路距离，提前做好补偿设计，降低电气设计难度，减少能源损耗。

（二）选取优质变压器

变压器主要负责电流、电压和功率的转换作用，是工业电气设计的重要组成部分，数量和容量较大会产生大量的能源消耗，直接影响到工程项目的效率。因此要开展节能技术，便要对变压器进行合理科学的选择。

在变压器的选择上，首先要选择耗能小的节能型变压器以降低有功功率的消耗，其次要降低变压器自身的消耗，采用三相四线制供电和单相自动补偿设备，来维持三相电流的平衡。

（三）采用无功补偿

电气系统的运行过程中会产生许多项目不需要的功率，也就是无用功率，无用功率在电力系统中占配电设备极大一部分，对线路的损耗强，继而会使电网的电压下降，影响电网和电能质量的正常运作。而无功补偿就是一种可以无功率补偿的设备，可以降低变压器上的输电损耗，继而提高功率，节约能源，是电气自动化工程中十分重要的一种设备。例如，供电部门对于用户功率因数的罚款缴纳比在0.9以下，对此用户的用电成本和经济效益成反比，在受导电抗的作用下，交流电流和交流电压的相位角不等于零，因此电能不会被用电器全盘吸收，又因为电容器产生的是无功效益，因此采用电容器进行补偿可以与无功率的电能进行抵消，即Q=QL-QC。根据这个现象，采用合理有效的无功补偿设备便可以提高功率因数，节能减耗，稳定电压，并且提高经济和社会效益。

在进行无功补偿时，要把控好电压的容量、负荷和三相电压之间的平衡，结合电网的运行情况，在电气设备的功率参数、无功电流和功率等方面选择无功功率作为投切参数物理量，选择准确吸收较高、广泛适用的投切方式，以有效的防止投切振荡、补偿过度和无功倒送等现象。

（四）优化照明节能设计

工业照明系统是工业电气设计中的重要组成部分，其设备数量多，照明系统的设计相对简单，例如在进行矿业项目工程时，多采用汞灯、钠灯等进行照明。

在工业电气设计过程中，还可以采用照明节能来有效的进行节能工程运作，充分运用自然光效，改造传统白炽灯光，对建筑物进行相应的变化改造，扩大门窗透光量或是进行阴面阳面朝向的合理选择。主动选择新型照明光源进行节能设计，降低电能损耗，提高光照强度和持久度，提高能源利用效率，实现良好的节能效果。

三、工业电气节能设计所采用的设备

在进行工业电气节能设计过程中，所需的主要设备有变压器、导线和电动机。

变压器进行节能运行的负载率一般在75%～85%，为减少变电所出线线路的长度和线路损耗，要尽量将变电所的地点设立在负荷中心点的位置，选用节能型变压器，提高传输效率，降低减少电能损耗。导线的选取一般采用铜芯导线，降低线路电阻，减少配电线路的长度，提高导线的横截面，降低工程造价，提高企业经济效益并且达到节能减损的目的。在工业项目中，交流电动机的使用较为广泛，节能潜能大，因此要针对负荷特征，选用节能降损且工作效率高的高效电动机，采用电动机无功功率补偿，降低供电系统线路的电流量，以实现节能省电效果。

四、节能技术运用的注意事项

（一）电气系统的安全运行

安全性始终是各个工程项目的首要前提，运行节能技术时，电气系统的安全运行是工业电气设计节能工程的首要原则，不仅要注重能源的节约，还必须将目光放长远，放全面，对工业电气设计的安全运行进行重视，以保障工业电气工程项目的顺利完成。

（二）节能设计要符合规定标准

当今社会的信息化与科学技术发展迅速，许多新技术、新设备不断出现，关于工业电气设计的节能技术运用更是要工程结合现实要求，对国内的相关规定和标准进行详细了解，在节能设计过程中，要确保节能设计符合相关规定和标准，并在设计过程中，对其进行不断的总结和改进，减少和避免设计中出现的问题，逐渐形成完备高效的节能设计方案。

（三）节能设计要注重环保

对工业电气项目工程进行节能设计的目的是为了减少能源的消耗，减少工程运行成本，增加工程项目的经济效益。在进行节能项目时，要格外注意节能技术对自然生态环境的影响，筛选工程项目所需的原材料，在节约能源的同时注重对周边环境的保护，如若必须使用器械化等对破坏自然环境的设备，也要尽量将对自然环境的破坏降低，对于报废的电气设备进行后期污染处理，以及可回收资源的再利用。

四、结语

节能减耗是现如今社会进步发展的必然趋势，随着当今社会的不断进步和发展，我们对各类能源的需求和使用也日益增多，电气的使用更是存在于人们生活的方方面面，因此对电气自动化工程节能技术的不断改进和完善便尤为重要。节能技术一定程度上缓解了电能消耗的巨大压力，有效增加了对电能的利用率，降低电气自动化工程对能源的消耗和使用率，一定程度上也减轻了对自然环境的污染。但是随着人们对电气自动化的要求的提升，节能技术的发展不能落后，要科学利用电力资源，不断提高节能技术和电气自动化的运行效率，以实现节能减耗的最终目的。

参考文献

[1]朱晓锋.有关电气节能设计的一些体会[J].科技资讯,2008(10).

[2]赵纯禹.工业企业电气节能的主要途径[J].大众用电,2007(6).

[3]周丹.我国工业节能电气自动化的发展现状与趋势[J].科技创新导报,2008,(17).