广东博意建筑设计院有限公司 广东佛山 528300
摘要：改革开放以来，我国各项事业都进入了发展的快车道，在发展的同时，也带来了负面效应，能源消耗巨大，还有不合理的使用，造成了能源危机，其在一定程度上已经制约了我国的发展，也引起了有关部门的重视。工业在我国经济中占有很大比重，工业上实现电气节能无疑对我国的经济发展具有极为重要的推动作用，也是我国可持续发展的必然要求。
关键词：工业电气；节能；消耗；智能控制
1.工业电气节能设计的重要意义
在不断发展的经济建设中，电能消耗量自然也在不断增大，能源短缺已经是全世界发展的共性问题。众所周知，我国是一个发展中国家，所面临的问题更是不容乐观。最初，我国是以粗放型的经济增长发展模式为主，经济确实得到了大幅度的提高，同时对环境的危害也是极为严重的。缓解能源和我国经济发展的矛盾，实现人与自然的可持续发展的有效途径是将现有的经济增长模式彻底的改变，大力提倡节能减排，以便减少浪费。工业电能消耗在整个社会的电能消耗量中占有很大的比重，因此在工业生产中积极融入节能设计是很好的发展方向。在工业厂房的电气设计中采用节能的设计，可以降低工业厂房的用电量，减少工业企业对电能的消耗，大幅度提高工业企业的节能效果，进而使工业企业走可持续发展的道路。
2.工业电气节能设计的基本原则
降低建筑电能消耗，并达到节能环保是电气节能设计的目的和最终目标。降低建筑的电能消耗并非是减少建筑物的功能，也不是利用再投资的方式对电气节能进行投资，我们所说的电气节能绝不是以前面所述两种情况为代价的节能。所以电气节能还要遵循三个原则，分别是适用性、节能性、可行性。适用性是建立在满足必要能源供给的基础上的电气节能设计，进行配电设计优化的方式提高电能利用效率的合理利用。可行性是充分比较对进行节能所需要的投资与节能产生的收益之间的关系，合理化的投入节能设备、节能材料以及节能技术，提前考虑节能项目的实际经济效益。电气节能设计的根本目的是节能性，电气节能设计的首要任务是消除无关的电能损耗。例如配电设备，以及输送线路的无谓电能消耗等。
3.供配电系统电气节能措施
3.1变压器的节能措施
（1）科学选择变压器的负载率以降低变压器的功率损耗，变压器损耗主要体现在负载和空载损耗。负载损耗通常和变压器负载率是正相关的，变压器的特性也与其有着一定的联系。而变压器的空载损耗只和变压器的特性有关，和负荷并没有直接的关系。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。在变压器的选择上，宜选择较为恰当的负载率，既要考虑变压器损耗也要考虑工业企业中长期用电规划，65%-80%的负载率是比较理想的范围。（2）选择高效节能的新型变压器。现阶段我国很多工业企业中都存在着老旧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，宜采用逐年更新淘汰的方法，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）对于用电负荷周期性变化较大的工业企业，宜采用两台或多台变压器联络的方式，在负荷水平较低时切断某一台或某几台变压器的供电，以降低变压器的空载损耗。
3.2提高功率因数
提高系统的功率因数可以有效降低无功功率在线路上传输，从而达到节能的目的。这是因为在整个配电系统中的很多用电设备都具有电感，会产生滞后的无功功率。这样滞后的无功功率就经系统高、低压线路传输至用电设备，在线路上就产生无功损耗。因此，就需要从电网中引入超前的无功功率来补偿这部分滞后的无功功率。常用的无功功率补偿手段有：提高用电设备的自然功率因数、采用并联电力电容器补偿、利用同步电动机补偿等。
3.3照明系统节能措施
照明系统是工业电气的重要耗电部分，其节能设计的前提是要确保照明质量符合有关国家规范的要求，在此基础上应采用多种方式来降低能耗。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先，应尽量选择高光效光源及，大力推行如LED等高光效光源的应用；其次是使用高效率的灯具，例如采用T8型荧光灯管，荧光灯加罩前后的照度相差一倍，而且加了伞状罩后光线反射后可得到充分利用；最后是采用节能控制措施，例如照明开关尽量选择节能型的，如可调光开关、节能自熄开关等。对于照明的方式也要进行灵活的选择，充分利用好自然光和电气照明相互配合的方式。
3.4动力系统的节能设计
在工业企业生产过程中，工艺设备、排风系统等都会涉及到动力设备。要减少动力系统能耗，最主要的方法是提高电动机的效率，尽量减少电机轻载和空载运行的情况，可采用变频调速器使其在负载下降时自动调节转速，与负载的变化相适应，提高电机在轻载时的效率。另外可以使用软启动器，按启动时间逐步调节可控硅的控制角，以控制电压的变化。
2.5降低线路损耗设计
（1）采用导电率较小的材料做导线。在工业电气设计中，对一类和二类负荷最好采用铜导线，而三类负荷和负荷较小部分可以采用铝导线。
（2）减小导线的线路长度。变压器应尽量设置在接近负荷的中心，以减少供电半径。当建筑物的面积较大时最好要设置多个变电所，一方面可以提高供电的可靠性，另一方面可以有效减少供电干线的长度。
（3）增大导线的截面积，对于较长的线路，除了满足载流量、热稳定、保护的配合及电能的电压损失所选定的截面积，宜放大一级导线的截面积。
4.电气节能的有效模式
4.1建立电气智能控制系统
有了智能控制系统，我们就可以对建筑物内电气系统实时进行监控，并根据情况随时进行调节控制，对不必要的电能损耗进行控制。例如，我们在建筑物内可以对风机水泵等实施智能控制，也可以对空调、照明系统、变电系统、电梯系统等随时监控。这样全方位的掌握建筑物内电气设备的运行，就可以在满足实际需要的基础上进行合理控制，使之尽可能的节能。
4.2人工光源与自然光源的优化组合
自然光源是取之不尽用之不竭的资源，可以充分利用以降低照明系统的能耗，以达到降低建筑物电能消耗的目的。人工光源都是通过电气设备工作产生的光源，所以都会产生能耗，自然光源相比人工光源而言则有着更高的利用价值。例如，将人工照明与自然采光进行结合，利用导光管、反射高窗、棱镜窗、采光隔板等自然光源与人工光源相结合的设备，白天可以利用自然光进行采光，满足室内光照要求，夜晚则利用人工光源，既满足了照明需要，还能保持室内温度较高。
4.3建立能源综合利用系统
将能源进行综合利用，是一个减少电气能耗的有效手段。我们知道太阳能是一种用之不竭的清洁能源，我们如果能对太阳能有效利用，就可以减少污染和节约能源，还有利于保护自然环境。太阳能可以用在照明上进行电气节能，还可以利用光伏发电，进行电能的转换，为电气设备提供电能。我们还开发冰蓄冷系统，目前还在研究阶段，还需要进一步完善，但是其应用将是电气节能的一个重要趋势。
5.结语
我国现阶段的经济发展还是主要依靠于能源。所以我们应千方百计的促进经济转型，节能减排已经在全社会范围内吹响了集结号，这其中当然也包括工业电气化。我们应以我国工业电气化的实际情况为出发点，实行具有可靠性、可行性比较高的工业电气节能措施，从而转变经济增长方式，为我国的可持续发展做出应有的贡献。
参考文献：
[1]王邵明.《现代建筑中的电气节能设计[J]》.科技资讯，2006（9）.
[2]黄轩.《电气自动化的节能设计技术[J]》.科技传播，2012（1）.
论文作者:陆恒宇
论文发表刊物:《基层建设》2015年24期供稿
论文发表时间:2016/3/21
标签：节能论文; 变压器论文; 电气论文; 电能论文; 光源论文; 系统论文; 工业论文; 《基层建设》2015年24期供稿论文;