工业电气设计在电气节能方面的探讨

工业电气设计在电气节能方面的探讨

李文婷

身份证号：230106198705071726

摘要：工业的快速发展离不开电力资源的支撑，随着工业体量的增大，我国的工业用电量需求扩张。若不能够采取有效措施提高能源利用率、开发使用清洁能源，能源枯竭的发生则不再遥远。因此改革工业电气设计使其更加节能环保，刻不容缓，我国也开始着手解决工业电气中的节能问题，并期望通过不断地技术革新，最终使我国不再面临能源枯竭的窘境。

关键词：工业；电气；设计；节能

工业电气设计向节能化改革是大势所趋，行业中涌现出许多电气节能方面的创新。然而由于缺乏原则性的指引，整体呈现出杂乱无章的状态，各节能操作之间衔接性差，甚至相互冲突。因此在设计电气节能方案时，应以统一的原则作为指引，使工业电气设计发挥出最大的节能效果。

1 工业电气设计应遵守的节能原则

1.1 不损害设备原有功能

工业电气设备的核心功能为高效率地生产工业用电。而目前许多节能设计在实际应用中会严重影响工业电气设备的原有功能。这无疑是对节能改造的理解存在偏差，为了节能效果牺牲生产效率属于严重的本末倒置。因此在节能设计时，应遵守不损害设备原有功能原则，在二者发生冲突时以保障生产效率为先。电气节能研发部门应避免急功近利的心态，在增大节能效果的同时应重点关注设备的生产效率的减损情况。

1.2 保证节能方案能够被落实到实处

在具体的实践工作中，很多工作人员提出的节能方案都是纸上谈兵，看起来完美无缺，但真正实施起来却会遇到各种各样的问题。要想让电气节能设计方案具备现实性，需要着重考虑三方面的因素，首先是方案中所涉及的设备是否已经在这个工业生产部门得到了普及，其次是方案中涉及的技术是否已经投入到了生产实践之中，它的安全性、可操作性是否具有保障，最后是完成方案所需要的资金是否与它能够创造的经济价值相匹配，只有综合权衡了这三点之后，才能够真正判断出节能方案是否具有可行性。

1.3 保障节能方案的真实效果

节能效果是衡量节能方案有效性的核心指标，应确保方案实施后具备满足预期的节能水平。避免复杂的设计方案落地后发现不具有节能效果的情况发生。因此在节能方案设计时，应以节能效果为重要衡量标准。在确保节能方案的可操作性的基础上，保证方案能够达到减少能源浪费、减少污染排放的实际效果。可将可持续能源作为方案设计的突破口，为工业电气的节能设计提供有效、覆盖性强的解决路径。

2 工业电气设计中节能方案的具体措施

2.1 注重电气设备的组合优化

工业电气设备纷繁复杂，需要各设备相互连接共同构成工业电气生产系统。统计数据表明，电气设备型号的选择、设备间的连接方式、设备连接顺序的不同均会对能源消耗产生不同的影响。因此在设计电气设备间的组合时，设计人员应仔细计算不同组合的能源利用率高低，选择其中节能效果最佳的组合方式。减少能源浪费，使无用功率降到最低，同时提高电气生产流程的机械效率。在注重节能效果的基础上确保电气生产效率达到最大化。

2.2 选择合理的变压器

在工业设计的过程中，变压器是一要点。由于在整个工业生产环节，变压器数量多、容量大，长时间运行就会消耗很多的能量，所以变压器的选择对电气工程实现节能举措非常关键。随着科技的不断进步，节能型变压器已经渐渐走入了我们的视野当中，但是在实际工作中，有很多的单位依旧使用的是旧型号的变压器，进而造成了电能的浪费。现阶段，我们应该坚决淘汰落后产品，使用新型的、可以实现节约能源的新产品，来实现电气节能。

2.3 照明系统的节能优化

为了保证工业生产的有序进行，工业企业都会在厂房内部安装大量的照明设备，以满足生产作业的需要。这些照明系统的使用也造成了能源的消耗，因此，对照明系统进行节能设计也极具必要性。在选择照明设备时，除了要优先选择在节能设计上较为先进的系统外，也要对灯具的控制方式根据企业的实际情况加以考量，选择分区控制或是增加照明点，来方便企业生产。

（1）构建智能化的电气节能控制系统

随着电子技术、通信技术的高度发展，建立一个对工业电气用电情况的实时监控系统已经不再是幻想，而逐渐变成可能。采用这种智能化的调节系统，可以在很大程度上减少能源的浪费，保证设备尽可能地实现节能。利用智能系统控制照明设备在工业电气生产环节中，必不可少的能源消耗就是照明所需要的电力。电气生产场景对照明环境要求很高，在高亮度的基础上还需要更大的照明范围。在以往的照明体系设计中，无法做到对照明设备的精细控制，为了确保电气生产高效性，所有照明设备均长期保持最大功率运行。然而生产人员具有流动性，在没有人员参与的生产领域则不需要进行照明，部分区域不需要过高的照明亮度。通过对照明设备安装智能系统，将信息技术与建筑照明相结合，达到精细操控的效果。结合实际照明使用情况，对生产车间不同区域的亮度进行差异化调节，根据常规使用时间控制照明设备的自动开关，智能化计算自然光源与人工光源的互补模式。通过精准调配照明设备，将照明设备的能源浪费降到最低。不仅节约了电气生产的能源消耗，同时还降低了人工成本，不再需要人工对照明设备进行管理和调试。因此智能照明系统的建立对节能方案的有效实施具有重要意义。

（2）充分利用天然光源

在整个自然界中，太阳能取之不尽、用之不竭，是一种能广泛利用的清洁能源。因此，自照明系统的设计过程当中也需要将太阳光加以充分利用，将太阳光和照明系统有机地结合起来。

2.4 使配电系统得到优化

工业的用电系统比普通家用的用电系统要复杂很多，无论是在电气设备的种类上还是数量上，他们具有着天壤之别。所以，工业用电系统的电气节能工作有很大的发展空间，要想使配电系统得到优化，相关工作人员需要注意两个方面的问题，首先，要尽可能地使电气设备系统得到简化，这样能够避免无用功率对电能的消耗，能够达到良好的电气节能效果。其次，尽可能地使电气设备所用的电压呈最小状态，因为电压越大意味着消耗的电量越多。但是，在考虑这两个问题时也不能忘记功能保证原则和适应可行原则，要考虑经济价值和安全系数。

2.5 动力系统的节能优化

在电气设计的每一环节中，绝大多数的用电设备都或多或少地应用了动力系统，对动力系统进行电气节能的优化，是解决工业生产中能源消耗的关键。减少高能耗现象的出现，首要的就是提高电机的工作效率，避免它出现不做功的情况。同时，还可以使用变频设备，通过对电机进行降频来减少电机的能源消耗。再者使用电机的软启动装置，利用启动时间的延长来对电压实现良好控制，也能在一定程度上减少能源消耗。

2.6 弱电系统的节能优化

对于工业生产而言，厂房是进行工业生产的主阵地。为了保障企业的安全生产，就需要对厂房进行合理的消防安全规划，帮助厂房降低火灾隐患。很多厂区为了方便工人作业及管理者的监督，会在厂区设置各种安全保卫系统，这样虽然是保证了安全的生产，但是无形之中也增加了电气设备的数量，致使能量消耗增加。因此对弱电系统进行节能措施的优化环节是必不可少的。

3 结束语

工业电气的节能设计是一个覆盖面广、综合性强、科学性高的工作，需要设计人员根据每个工业生产情况的不同来进行有区别的设计。节能已然成为各行各业竞相追逐的主流话题，甚至一度成为工业生产行业的发展趋势。将电气节能作为工业行业生产的目标，助推行业的改革升级，促进经济绿色发展，让中国经济的生命力更加旺盛。

参考文献：

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[2]李同宾.工业电气节能技术研究[J].黑龙江科技信息,2015(06):36.

[3]刘憬新.工业电气设计在电气节能方面应注意的一些问题[J].现代建筑电气,2011,2(08):73-76.