摘要：电气节能设计作为国家执行基本国策的重要手段，不仅有利于达到节能减排的目的，还对于我国电气工程发展中降低工程成本、缓解能源紧张、解决能源消耗问题等方面有着积极的帮助，为我国化工厂行业电气工程的长效发展奠定了良好的基础。
关键词：化工厂；电气；节能
1电气工程节能的重要性
在我国现代化科学技术高速发展的今天，能源紧缺问题已成为我国社会发展中亟待解决的重要问题之一。近几年随着我国电力工程事业的逐渐发展，对于电力资源的需求量愈加增大，致使我国整体的电力资源越来越紧缺。电气行业作为一个能源消耗严重、投入成本较高且存在一定环境污染的工业产业，节能减耗已经成为了其长效发展的必然趋势，就我国现阶段化工厂电气工程而言，对其进行节能化设计作为我国电气工程进行施工建设的重点工作，在缓解能源紧张等方面发挥着重要的作用。因此，为了有效地缓解能源紧张、实现节能减排，加强电气工程节能化设计已成为我国现阶段化工厂领域电气工程发展建设的重要目标。
2电气自动化中节能设计的原则
2.1安全性
在电气自动化的节能设计工作中，无论对电气自动化系统进行怎样的设计，首先都需要保障其使用的安全性，这是电气自动化节能设计工作中的首要原则。在进行节能设计时，不仅需要重视节能，还需要充分重视安全性，保证电气设备和系统能够安全运行，确保其生产的安全性。
2.2经济效益与环保相结合
在电气自动化的节能设计工作中，虽然有着节能减排的设计要求，但是在设计的过程中也不能忽视了企业的经济效益，对于企业来说，经济效益才是放在第一位的。所以在进行电气自动化的节能设计过程中，需要将企业的经济效益与设计的环保性相结合，既要实现节能环保的要求，又要想办法提高企业的生产效率，增加经济效益，切实促进企业的可持续发展。
3化工厂电气设备的节能设计
3.1电气设备节能系统的总体设计
化工企业开展节能设计的时候，应该根据化工厂耗电的实际情况，有针对性的设计电气节能系统。首先，积极更新和改造工厂目前拥有的旧电气设备，同时使用信息技术采集生产车间的用电量，创建电气设备电能消耗全面监控系统，保证企业对电气能耗的管理科学化、精细化。其次，在化工厂生产车间中，特别是低压配电室内，安装无功补偿设置和谐波抑制装置，从而有效降低谐波污染，实现良好的节能效果。
3.2优化供配电线路节能设计
要想把化工企业在生产过程当中产生的无功消耗降到最低，可以优化供配电线路节能设计。电网是有电阻的，无功电流在电网中流动的时候，在电阻上面也会产生一些有功率耗损，这种损耗和线路的长度与负载的大小有着直接联系。所以，为了实现改变电线传导过程中产生的电阻，防止电网中产生的无用功率，可以采用提升影响电网效能功率因数的方式来降低能量损失。①调整电路布局。选取适当的电线路径，改变铺设方式，尽量选择空间开阔的区域铺设线路。②科学合理的选择导线的截面积。根据经济条件与电流指标，确定导线截面积。对于线路较长的电线，在保证其能够满足基本需求的情况下，尽可能的提升导线的截面积。③科学合理的选择并确定各种电气用房的位置与规模。电气用房的位置和电力节能密切相关，线路越短，其耗能就越低。
3.3提升系统功率
在电气自动化的运行过程中，想要提高节能的效果，就需要采用合理的方式，提高电气自动化系统的自然功率。比如在提高用户负载率的情况下，在满足基本工艺的前提下，尽可能选择少数的电动机，来提高电气系设备的运行效率，从而实现节能效果。
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3.4提高变压器设备选择的合理性
在进行化工厂电气设计时，变压器容量的合理选择是提高化工厂电气系统节能效果的重要环节。一般变压器容量小于实际需要，出现过载情况时，电能损耗将明显增加，而且变压器如果长期处于超负荷运行状态下时，也会对电气系统的运行安全造成一定的风险隐患。相反，如果变压器容量明显超出了实际的需要，就会增加供电系统的空载损耗，并影响变压器的使用效率。因此设计人员应充分了解化工厂工程的实际负荷情况，并合理确定变压器容量，一般应将变压器的负荷率控制在30%到80%之间为最佳。
3.5提高电机设备选择的合理性
设计人员首先应充分了解化工厂电气系统的实际需要，提高电机容量选择的合理性，确保电机设备的负载率能够超过75%，从而减少对能源的浪费。同时应尽量选择损耗更低的高效电机，其虽然一次性建设成本相对较高，不过其运行能耗却能够减少约25%，从而长期效果上来看，高效电动机的经济性更好。
3.6变频改造的经济性
化工厂内经常会提出变频改造节约电能的意见，但不一定能达到目的，往往适得其反。变频器具备多种功能，如调速、软起、稳压等，节能只是调速后所带来的功能，而非本质。
变频器通常运用在风机、水泵、压缩机等设备上，介质均为流体。根据流体力学原理，当感应电机驱动水泵等负载时，流量Q与电机转速n成正比，压力H与电机转速n的平方成正比，电机实际功率与流量和压力的关系为P∝Q×H，即功率正比于转速的3次方。比如，当电机转速降至0.8倍额定转速，电机所消耗的功率将为0.83=0.512倍额定功率。
前提是负载有较大的余量，多数情况下运行负荷较低；变频器会散发大量热量，改造初期同步考虑空调降温设备的投入；变频器运行中含大量谐波，对电网有一定污染；回路中增加了变频器，增加了新的故障点，也增加了新的维护点；投资较大，考虑回收期。如果负载有较大余量且长期稳定运行在较低负荷，增加变频器的改造不如更换更合适的电动机。
3.7科学合理的选取节能光源
节能光源作为照明系统中节能设计的重要前提，科学合理的选取节能光源，才能够保证照明系统的照明结果和效果。因此，必须根据厂房的实际情况，同时严格按照国家规定的相关标准，有针对性的选取节能光源。其一，确保节能光源的质量，使其能够满足要求的负荷规定以及标准。光源选择的是否合理直接影响其效果。设计的过程中应该根据厂房的施工平面图和实际生产需求，科学合理的加入节能减排的绿色设计理念。其二，保证光源具备工厂生产需要的显色性，才能确保产品的生产质量。因此，确保选择的光源节能，才能科学合理的使用光源产生的光线，从而为工厂提供良好的生产环境，提高照明效率，提升生产效益。
结束语
科学合理的电气系统是化工企业实现稳定发展的重要保障。化工企业正常运行需要一定的电能，在化工生产过程当中，经常需要使用到较大功率的机械，所以对电能系统的要求较高。不仅需要保证电能系统稳定、持续的工作，还需要保证供电的可靠性，才能有效提升生产效率。当前，化工企业生产当中，普遍使用的是节能技术。在电气系统中使用节能技术，可以有效减少生产过程中的不必要浪费，尽最大程度的降低能源消耗，提升运行效率。但是，我国的电气节能技术发展时间简短，在具体实践当中存在一些问题，必须要根据实际情况不断优化和完善。
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论文作者: 焦海禄
论文发表刊物:《中国电业》2019年20期
论文发表时间:2020/3/10
标签：节能论文; 电气论文; 化工厂论文; 光源论文; 系统论文; 电机论文; 功率论文; 《中国电业》2019年20期论文;