摘要：经过几十年的发展，我国电气节能已经被广泛应用于各行业与领域。不过从实际应用情况来说，受到各类因素的影响，依旧存在着电气浪费的现象，其在工业设计领域中未能获得有效推广以及应用。因此，深度分析此课题，提出电气节能的应用策略，对助力其在工业设计中的应用和发展，有着重要的意义。
关键词：电气节能；工业电气设计；应用
1 工业电气节能设计的思路与原则
我国经济的高速发展，是以高能耗为代价的，而工业就是高能耗行业之一。随着我国能源危机与环境污染问题的加剧，工业耗能（尤其是电能）已成为制约我国经济社会可持续发展的关键因素之一。因此，在建设资源节约型、环境友好型社会的内在目标下，将先进的电气节能技术应用于工业电气设计之中，是非常有必要的。
要在工业电气设计中最大程度地避免能源浪费，实现经济效益、环境效益、社会效益最优化，就要进行科学、合理的电气节能设计。分析我国当前工业企业的电气设计现状，电气节能设计的思路应着眼于以下两点：一是结合企业实际，构建综合性的电气节能系统；二是构建集成化监控、调度及优化的节能工作平台。工业企业可通过这两点来优化自身的电气能源系统，使实现全方位、系统性地电气节能。
开展工业电气节能设计，要遵循一定的原则，不能随意为之，否则将无法保证投入与产出的平衡。简言之，工业电气节能设计的原则有三，即适用、节能、可行。所谓适用，即节能须先满足正常的使用需求这一前提，并基于此通过科学、合理的设计来达到降低能耗、节约资源的目的；所谓可行，即切实分析节能项目所需投入及其预期效益，进行全方位对比，做出正确的选择，以达到低能耗、高产出的效果；所谓节能，即降低或消除无关能耗，保留必要能耗，也就是科学节约能源。
2 工业企业电气节能的意义
从工业企业的角度来说，实施电气节能对其具有重要的意义，具体体现如下：（1）符合工业企业发展现状要求。目前，我国现行的电气节能体制还有着很多漏洞以及缺陷，多数企业未能意识到电气节能的意义所在，注重提高生产效益，忽略了资源解决，使得电能被大量浪费。对于此问题的控制，要加大对电气节能技术的深度研究以及应用，进而推动工业企业持续化发展。（2）助力经济可持续发展。工业实现持续化发展，必须要解决能源消耗问题和环境污染问题。在具体
施加中，基于可持续发展目标和要求，积极寻求资源和环境、经济相互协调发展的路径。通过应用电气节能，提高电能的利用率，进而实现可持续发展目标。
3 我国工业电气节能的现状
与西方发达国家相比，我国对电气节能设计的研究起步较晚。具体来讲，欧美等国家从上个世纪70年代对电气节能设计进行研究，并制定了电气节能设计相关的规定，获得显著成效。相比较而言，我国从上个世纪80年代开始对电气节能设计进行研究，电气节能标准正处于试点阶段。直到1988年1月份，电气节能才被正式纳入到《节约能源法》中，并正式颁布实施。经过几十年的发展，电气节能已经在各个行业和领域中得到广泛应用，但是，由于受一些因素的影响电气浪费现象依然存在。电气节能在工业设计领域未能得到有效推广与应用，究其原因，第一，工业电气节能设计需要在满足工业生产的条件下完成，这就对电气节能的应用造成一定的困难。第二，缺乏统一的电气节能标准，当前，不同的工业生产工艺差异性较大，制定一套统一的电气节能标准十分困难。第三，电气节能技术在工业设计中的应用消耗较高的成本，而一些工业为了追求经济效益的最大化，往往对电气节能技术望而却步，这是阻碍电气节能技术在工业设计中应用的最重要原因。总之，电气节能技术在工业设计中的应用依然未能获得显著成效，还有很漫长的路要走。
4 工业电器设计中节能技术的应用
4.1 供配电系统中应用节能技术
与民用建筑工程相比，工业电气的应用具有一定的特殊性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆工业电气的用电负荷等级较高，主要原因是涉及到大量的电气设备。为保障这些设备的运行，需大量的电力给予支持。为实现节能效果，需保证供电系统的稳定和安全，通过减少供电环节减少能源消耗。工业电气的设计中，需遵循同一电压等级的供电系统配电级数不超过两级。工业生产中，使用较多循环水泵或者压缩机，不仅可降低短路容量，减少导体与断流器的短路耐受等级，还可降低线路损耗，减小电缆截面面积。
4.2 变电所需深入负荷中心
如果工业生产厂区较大，需合理设计供电半径。筹划相关区域时，需合理增加变配电装置的使用数量，减少线路使用距离，避免能源损耗。工业工程规划中，如果电气设计工作人员缺少对总体的规划与设计，那么在后期项目出现变配电位置的设计问题时需调整总图，影响整体布局。工程项目设计初期，需加强与总图设计人员的沟通，深入相关变电所发热负荷中心，增加变电所。如果处于危险区域，需与爆炸的危险区域保持足够的距离。
4.3 使用功率因数补偿
工业的电气设计主要是电动机设计，其电缆使用量巨大。由于电缆和电动机属于感性负荷，相关功率因数出现滞后，将增加变压器和线路的损耗。供电系统中，需合理选择电动机和变压器的容量，减少线路感抗。如果提高自然功率因数后仍未达到电网的使用要求，需使用并联电容器作为无功补偿装置，以保证使用端的功率数值达到国家规定要求。同时，高压部分的无功功率由高压电容器补偿，低压部分的无功功率由低压电容器补偿。经过补偿，降低了变压器的容量使用要求。设计人员需遵循相关原则，提高设计的节能水平。
4.4 工业电器变压器设计
工业的电气设计工作中，需明确变电所的位置，保证变压器在变电所中的应用与荷载，从而降低变压器线路的使用量。结合变压器的不同，合理选择材质。通常，变压器的空载损耗不会发生很大变化，所以不能消除变压器的损耗。结合变压器的使用环境，选择节能效果较好的变压器，以减少损耗，提高工作效率。变压器使用过程中，存在空载损耗和有载损耗。损耗值的大小主要由变压器的节点功率和自身电阻决定。因此，需根据实际电阻率选择较小的变压器。另外，选择变压器时，需考虑设备的使用成本。通常，负载为75%～85%的变压器使用效果最好。
4.5 工业电动机的设计
提高电动机的工作效率，可降低电力能源损耗。因此，选择电动机时，需严格控制参数，确认电动机的实际效率。对电动机进行节能设计时，需注意工作效率。如果电动机的工作效率较高，需降低电动机的功率，并结合实际用电情况，避免电动机负载过量引发其他问题。此外，当选择负荷较小的电动机时，可搭配相关装置，以减少电动机的能耗，保证节能效果。最后，控制导线的截面，以降低电动机的电路使用量。
4.6 工业电气线路设计
目前，工业电气设计工作中，线路是重要的组成部分。工业电气的设计对线路设计要求非常高。实际电力传输时，将出现不同程度的电能损耗，主要原因是工业电气设备的的理论使用电能与实际使用电能之间存在差距。为达到节能效果，需合理设计线路数量，保证合理的导线截面。设计电气线路时，需合理设计线路路径并达到使用要求，以降低电路实际电阻，提高用电工作效率。
5 结束语
综上所述，电气节能在工业电气设计中的应用，要结合实际情况出发，采取具体的把控措施。在具体实践中，通过分析电能消耗问题产生的原因，做好常见因素的把控，最大程度上能够保证工业电气设计的质量和效率，降低电能消耗。
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论文作者:段东生
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/22
标签：电气论文; 节能论文; 工业论文; 变压器论文; 电动机论文; 电气设计论文; 电能论文; 《基层建设》2019年第13期论文;