工业电气中电气节能分析陈日辉

工业电气中电气节能分析陈日辉

陈日辉

十一冶建设集团有限责任公司安装工程分公司广西柳州545007

摘要：在社会能源日渐紧缺背景下，人们的节能环保意识在不断增强，在生产生活中的方方面面都运用了节能技术。而工业有着耗能较大的特点，如何实现节能技术在电气设计中的有效应用，是现阶段工业发展中的研究热点，引起了人们的广泛关注和重视。文章立足于我国工业电气节能设计现状，基于工业设计中电气节能技术的应用原则，从多个方面对其实践应用进行了详细探究，旨在减少工业生产能耗，落实节能减排可持续发展战略。

关键词：工业设计；电气节能；电气设计

引言：能源在推动社会发展、加快经济增长过程中发挥着关键作用，但是就当前世界各国实际情况来看，不可再生能源日渐减少，能源紧张问题越来越严峻，节能减排已经成为必然趋势，是实现人与自然和谐相处、推动可持续发展的必经之路。在工业电气生产中应用电力节能技术，既是积极响应国家节能减排号召的具体体现，也可以有效解决电力不足问题，对推动工业发展及地区经济发展具有重要意义，必须落实到实际行动中去。

1工业设计中电气节能技术的应用原则

1.1适用性

在将电气节能技术应用到工业设计中时，必须从生产工艺角度进行考虑，根据设备特点及运行需求加以合理运用，保证节能技术与电气设备之间的适用性，才能实现设计的科学规范，既可以满足生产工艺需求，又能够达到预期节能效果；

1.2节能性

节约能源、降低电能的损耗，是工业设计中应用电气节能技术的最终目的，所以，应坚持节能性原则，减少并消除不必要电能耗费，提高电能利用率，以此循环实现真正的节能减损，提高工业电气设备的节能性能。

1.3经济性

基于电气节能技术高投入成本特点，在实际应用时应确保其经济性，需要对工业项目具体利润进行详细分析，全方位比对节能所要使用的资金和它带来的效益间的关系，在确保所用电气节能技术适用性、节能性的同时，选择经济效益更高的措施手段。只有从以上三方面分析、考虑，科学选用电气节能设计，才能充分发挥其在工业设计中的应用价值，在缓解社会能源紧张现象的同时，促进工业的良好发展。

2工业电气中电气节能技术的实践应用

2.1应用节能设备

工业电气节能设计中，节能设备的应用是必不可少的，当前应用较为广泛的节能设备主要有变频器、Y型高效发动机等。实践证明，这些设备在工业中有着良好的节能效果。在工业活动中，经常需要用到风机、水泵等大型设备，其工作状态通常都是工频状态，在风量和流量控制过程中，会造成大量电能的浪费。而借助变频器设备，调节风量和流量可以通过改变电机转速实现，其输出功率也会发生变化，此时电能损耗将会降低，电气节能效果明显[1]。另外，Y型高效发动机的应用，可以降低工业电气设备大约20%～30%的电能损耗，在新项目开发、旧电动机损坏或重新绕组、新电动机更换时，可结合技术经济性考虑选用Y型高效发动机。

2.2应用电气智能控制系统

在我国总发电量中，电机设备负载量所占比例达到了一半以上，是工业电气设备主要能耗类型。所以，可以通过对动力系统进行优化设计，来达到电气节能目的，具体实现方式是利用计算机技术、网络技术、数字技术等先进技术，构建电气智能控制系统，加大对电机运行的控制力度，避免能源浪费现象的出现。电气智能控制系统主要是结合信息化技术，开发和研制有效的电频设备，提高控制系统智能化程度，自动调节与实际工作关系不紧要设备的运行状态，在确保其正常运行的前提下，尽可能减少电能损耗，达到节能减排目的。同时，在电机设备工作过程中，应在有功运转状态下运行，降低无功功率所引消耗的电能，才能充分体现出电气节能技术在工业设计中的应用价值。

2.3利用高效节能光源

太阳光属于可再生、无污染能源，在进行工业电气节能设计时，可将其应用到照明节能方面。以建设设计为例，可将采光和照明有机的结合起来，白天尽可能地利用利用导光管、采光搁板、反射高窗、棱镜窗等使建筑物内获得稳定的光照条件，还可以利用光伏发电系统，将收集的光能转化为电能进行照明，室外街道照明设计中通常采用该方法。同时，还可以通过提电气零件效率，达到照明节能目的，这就需要充分利用高效光源，包括扩大照明效果、节约能源消耗等设备，高压钠灯与TS型荧光灯管结合使用便是一种较为常见的高效光源。

2.4改进灯具控制方式

结合实际照明需求，对灯具控制方式进行改进，也可以提高工业设计电气节能性能，在达到正常照明要求的基础上，避免电能浪费。如果房间面积较小，则灯具控制可以采取一灯一控或两灯一控方式；如果房间面积较大，则灯具控制应采取多等一控方式，但是应限制单个开关所控制的灯具数量，也可以采用一定数量的单控灯[2]。声控、光电控等方式，则主要应用于楼梯、走廊等公共场所灯具中，对于与侧窗具有一段距离且无法获取天然采光的地方，灯具控制一般选用光电控制方式；室外应通过程序控制或光电定时开关控制达到照明要求。

2.5使用节能型供配电系统

设计节能性供配电系统是工业电气节能的重要手段之一，具体可从供电电压、变压器、无功补偿三方面加以优化。首先，从供电电压角度，需要结合用电容量、供电距离、用电类型、电网布设等多种因素，使供电电压保持在合理水平，一般情况下，高压配电电压应控制在10kV，当用户6kV设备较多时，采用6kV供电电压具有良好的经济效益；其次，变压器损耗在工业电能损耗中所占比例大约为10%，电气设计时应尽可能选用节能性变压器，用干式变压器取代原有的油浸式变压器，通过降低变压器损耗带达到节约电能的目的，同时还能减少变压器维护工作量及成本；最后，对于工业电气设计，功率因素是影响其节能效益的一项重要参数，可通过设置无功补偿装置加大功率因素，实现电气设备容量的有效利用，不仅可以提高供电质量，增强供电能力，而且还可以降低功率损耗，对电能的节约具有显著作用，可以实现工业电气节能设计。

2.6靠近负荷中心设置变站所

通常情况下，工业负载以低压交流380V为主，如果供电距离较远，一般会选用横截面积较大的电缆输送电能，以满足启动压降等相关规定，但是较大横截面积的电缆，电能损耗也更为严重。因此，当厂区较大、供电距离较远时，应确定最佳供电半径，通过增加变配电装置数量来缩减线路间距，以此来降低电能输送过程中的损耗[3]。在设计的时候必须和总图比对，最好是把变电布局在负载的中心位置。如果实在没有办法按照此举来处理，就要布置很多的变电所，尽量保证它们处在负载的中心位置。假如存在爆炸区，在确保规范合理的前提之下，把变电所布局到远离爆炸区的地方，而且把屋内外的地坪高度错开，进而实现节约电能目的。

结束语：

总之，节能减损始终是工业生产中的一个重要话题，不仅关系到项目成本高低，而且还与可持续发展的实现有着密切联系。所以，在工业设计阶段就要树立节能意识，合理、灵活运用各种电气节能技术。具体应用过程中，应从适用性、节能性、经济性等多方面进行综合考虑，结合工业项目特点及用电需求，根据基础设计规定，对设备效率进行全面、细致的分析，进行全方位的经济比对和工艺比对，制定科学、合理的设计方案，实现电气节能技术有效利用，达到经济效益和社会效益供应效果。

参考文献：

[1]戴乐乐.关于工业电气设计中电气节能的研究[J].科技展望，2015，25（07）：70+72.

[2]朱风华.工业电气设计中电气节能相关问题研究[J].福建质量管理，2016（04）：150.

[3]郭晋雷.工业电气设计中电气节能问题分析[J].能源与节能，2016（06）：95-96+131.