广州高澜节能技术股份有限公司 510663
摘要：近几年我国的经济不断发展，在经济发展的同时，对能源的需求量随之增加，在这样的情况下研究节能具有重大的意义。在工业电气设计中，电气节能是一个重要的研究课题。要想保证整个项目满足节能的要求，需要在项目前期进行电气节能的规划和分析。本文介绍了我国工业电气设计电气节能的现状和技术应用要点以及主要的设备。
关键词：工业电气；设计；电气节能
节约资源，是世界各国都在关注的话题，我国的能源消耗量巨大。国民生产总值的增长比例和能源消耗的比例差距不合理。我国资源相对匮乏，可再生能源的采集技术不足。所以我国的节能工作任重而道远。为了做到可持续发展，我们要加大技术研究，提高节能技术。做好工业电气节能，是我国节电技术的关键。笔者根据实践经验，从供配电系统的合理设计和变压器的合理选择，优化照明系统设计，进行合理的设备选择四个方面对工业电气设计中电气节能进行了研究分析。
1.目前我国工业电气设计中电气节能的现状
在一些发达国家，工业电气设计中的电气节能很早就引起了人们的关注，上个世纪70年代一些欧洲国家就开始关注电气节能并制定了相关的法律法规来规范约束电气节能。然而电气节能在我国实行较晚，在20世纪80年代我国的电气节能标准仍处于试点阶段。1998年1月1日，《中华人民共和国节约能源法》颁布，这标志着我国法律的高度约束和控制能源节约。到目前为止，节能已经应用到了我国的各个行业，在公共设施、民生利用中被民众认可，但是，工业电气中的电气节能仍没有得到应有的重视，普及范围不够广，其原因主要有两个，一个原因是工业电气的最基本功能是需要满足生产的要求；另一个原因是生产工艺不同，难以制定一个统一的标准规范电气节能。前期的投入是所有工业项目的业主首要考虑的问题，大家都希望可以将有限的资金充分利用起来，而忽略了以后利益。所以工业电气设计的特点就是经济适用，导致电气节能在工业中的推广落后于公共设施、住宅等工业。即便如此，工业电气节能的推广也不能松懈，虽然电气节能在前期设计时投入资金较多，但在投入资金后在短时间内即可收回投入的资金，站在长远发展的角度，是非常有利的。
2.供配电系统的合理设计
进行工业电气节能设计首先要了解它的基本原则，在进行节能设计的时候，我们不是在随意的开展设计，而是根据工业的基本数据和基本要求来进行设计计划，提出设计建议。在进行工业电气节能设计工作时一般应该遵守三个原则，第一是适用，就是说应该满足工业用以实现其功能的基本需求。在满足了适用的前提之后，应该做到充分的节约能源。当然节约能源也要遵循可行原则。不是一味的印向天开的，想要节约多少就节约多少。而是应该具体分析项目的情况，做到在满足其需求的情况下节约能源，并实现利益最大化。根据这三个原则来选择最切实可行，利益最大化的方案。我们所说的节能是采用科学的方式节约能源。就是尽量减少或消除那些不必要的损耗。但是又不损害工业用电的基本需求。工业电气与普通民用电器具有很大的区别，工业电器用电负荷等级很高，用电设备相对集中，往往要求需要进行连续性供电。我们在进行工业电气设计时，一定要充分考虑到工业电器的需求，多做好配供电系统的合理设计，可以直接达到节约能耗，降低损失的目的。想要在工业电气中达到节能的效果，首先需要减少供配电系统的环节，减少额外的能量损耗。其次应该选择设备的供电电压水平，我们都知道电压水平高，损耗就会相对较小。从变电所的方面来讲，应该根据厂区的面积，采用合理的供电半径进行统一筹划。厂区面积大的地方，可以多设置一些变配电装置，这样有利于缩小线路距离，有效的降低损耗。在工程进行初期规划时，电气人员应该介入总体规划，尽量把变配电所设置在合理位置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.设备的合理选择
工业、企业用电负荷主要是机泵。虽然机泵的选择并不是电气专业人员的设计范围，但可在设计的前期提些合理化的建议。选择的电机功率偏大，虽然在运行时保险，但在轻载和空载时电能损耗很大的电机往往效率很低，对功率较大的电动机采用变频调速器，可提高电机在轻载时的效率，达到节能的目的。对于大型电机可采用就地直接补偿的措施，提高功率因数，减少线路因输送超前无功而引起的有功损耗。对于季节性变化引起的负荷变化，除了采用变频调速外，还可采用变级调速、多速电机等，设计人员应将节能的思路引入到设计中。
4.工业电气设计中具体的节能措施
4.1节能技术的运用
应用先进的节能技术，是工业电气系统提高能效、降低能耗的根本保证。在工业电气节能中，除了选用上文中提到的变频调节技术外，还应科学地运用冰蓄冷技术及热电冷联供。冰蓄冷技术主要特点是调节用电负荷，冰蓄冷空调就是利用用电低谷时段（夜间）制冷机组制冰，将冷量储存起来。而在用电高峰时段（白天），化冰取冷，以供空调系统之需要。热电冷联供即通过能源的梯级利用，燃料在热电联产装置发电后，变为低品位的热能用于取暖、生活供热等用途，这一热量也可驱动吸收式制冷机，进而形成热、电、冷，节约了用户运行费用，提高了能源的综合利用效率，同时也保证了能源供应的可靠性。
4.2变压器
在选择变电所时应尽量选在负荷的中心，使变电所低压出线线路的长度尽量最短，从而减少电能在线路上的损耗。在变压器上的有功功率损耗由空载损耗和有载损耗两部分组成，即：有功功率损耗=空载损耗+负载率×有载损耗。空载损耗又叫做铁损，这部分损耗包括铁芯涡流损耗以及漏磁损耗，这部分损耗大小不变，是由变压器中铁芯制造工艺及矽钢片的性能决定的，所以在选择变压器时，应选择节能型的变压器，提高工作的效率。有载损耗就是变压器的线损，它是由变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小决定的，正比于负载率。所以在选择绕组时应选阻值较小的绕组，选择铜芯变压器。用微分求极值法，可以求得在负载率为50%处变压器上的能耗最少，但此时只减少了变压器的线路损失而没有减少铁损，因此不是最节能的措施。在实际工作中有许多变压器没有运行，这样虽然节约了电能，但加大了投入的资金，对资源是一种浪费。综合各方面的因素来看，要保证费用低且变压器有一定的余量，一般负载率在75%~85%之间时，变压器最节能。
4.3优化照明系统设计
工业的照明系统在工业企业用电中占据重要位置。自然是我们在进行工业电气设计中进行电气节能的重点对象。工业电器对于照明设计的要求往往较为简单，但是因为照明设备的数量需求较大，需要我们在设计阶段就做好统计和规划。随着科技的不断发展，工业的照明系统中对于光源的选择也越来越多，我们应该，淘汰那些耗能较高，寿命较低，光照效果不足的光源，积极的发展新型光源。要把目光放长远一些，而不是斤斤计较那些换置光源的投资。在照明方面进行节能设计，需要我们在保证不降低视觉效果和照明质量的情况下，尽量减少照明系统中电能的损失在照明方面进行节能设计有许多措施措施。我们应该充分的利用自然光，在工业电气设计中，设计人员应该多结合建筑专业的知识，合理选择建筑朝向，做到充分利用自然光，减少需要室内人工照明的时间，从而大大节约电能。
结论
节能是社会发展的大趋势，符合我国科学发展观和可持续发展的战略。加强节能控制工作可以提高企业在市场中的竞争力，提高企业的经济效益，促进整个社会的发展。工业电气设计中节能的潜力很大，因此在工业企业中做好电气节能有重要的意义，企业在设计过程中应综合各方面因素，设计最佳的方案，实现电气节能。
参考文献：
[1]蔡志宏.工业电气设计中电气节能方面的研究[J].科技信息，2012，17（10）：52-53.
[2]曹招弟.工业与民用建筑电气设计节能办法[J].建筑工程技术与设计，2014，10（15）：85-86.
[3]梁小全.企业电气设计中的节能技术分析[J].资源节约与环保，2014，2（7）：156-158.
论文作者:黄坤鑫
论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期
论文发表时间:2018/1/31
标签：节能论文; 电气论文; 工业论文; 变压器论文; 电气设计论文; 我国论文; 节约能源论文; 《基层建设》2017年第31期论文;