电气节能在工业电气设计中的应用研究

于增波

摘 要：当前时期，工业高速发展，它的发展为广大群众的生产以及生活活动创造了很多的便利，不过也在无形中导致生态环境变差。此时，能源的使用量也在日益加大，生态恶化严重，社会发展受到极大的阻碍。所以，我们必须积极的开展节能工作，比如要做好电气节能设计。文章具体的分析了电气节能相关的内容。

关键词：工业电气；电气节能；设计

引言

要想发展经济，就必须要使用能源，当前时期我们国家的能源变得非常紧张，这就导致经济的发展受到极大的阻碍。对于工业来讲，它所需的能源数量非常巨大，怎样开展好电气节能设计，降低工业建筑对能源的耗损，就成为了当前时期相关工作者必须认真分析的内容。

1 工业电气节能设计的基本原则

我们在开展节能设计的时候，第一要做的就是要确保设计满足建筑的基本规定，并不应该随意的開展设计，因为一旦设计不当就会导致投入和产出之间无法平衡。总体上来看，我们在进行设计工作的时候，必须遵守三个原则，分别是适用、节能、可行。此处讲到的适用，具体的说是节能必须要先满足正常的使用要求，在这个前提之下，经由合理的设计来实现节约的目的。所谓的可行，具体的说是切实分析项目的具体利润，全方位的比对节能所要使用的资金和它带来的效益间的关系，进而选择正确的措施。所谓的节能，具体的说是科学节约能源，也就是说将那些无关的电损耗降低或是完全消除，针对那些必须要存在电能则要保留。

2 供配电系统电气节能措施

2.1 选择适合的变压器

在实际的工作中，我们必须结合具体状态，选择正确的变压器，包括它的容量以及数量，确保它的效率较高。通常来说，负载率在 30%-75%时，是经济运行区，负荷率在50%-60%时，变压器效率最高。尽量选用节能型变压器。如SL7、S9、SGB10及SGB11-R等型号的节能型变压器。这主要是因为和一般的产品比对来看，此类耗损比较低。

2.2 提高功率因数

适当的提升功率指数，能够减少无功的传递，此时就可以实现节能的目的。这主要是因为在总的体系里面有许多的用电装置本身都带电，会形成许多无功。所以，就必须从电网里面吸收超前无功，以此来对抗装置本身的无功，此时无功功率就从系统经高、低压线路传输至用电设备，在线路上就产生有功损耗。此时可以使用对应方法来减少此类耗损。

2.3 照明系统节能措施

对于工业电气来讲，它的电能的关键耗损在于照明体系，因此我们必须做好该系统的节能工作，在节能的时候必须要保证正常使用，在这个前提之下使用正确措施来降低耗损。第一，我们可以选择那些有着较高效率的光源，比如在大规模的车间我们可以采取高压钠灯照明。再者我们还可以用那些效率较高的电气零件，比如T8 型荧光灯管，荧光的加罩前后的照度相差一倍，同时因为多了灯罩，此时光线可以被反射使用。在选择照明形式的时候也必须认真比对，将自然光和电气照明搭配到一起使用。在选择开关的时候也应该选择那些节能效果好的。

2.4 动力系统的节能设计

对于工业来讲，其排风装置以及机床等都会用到动力装置。根据分析我们发现，我们国家的电机的总负载量占据全国发电量的超过一半的比例，耗电多是它的明显特点。要想降低耗损，最关键的措施是提升电机的效率，避免空载之类的现象出现，我们可使用变频设备使它在荷载降低的时候自行调节速率，和负荷的变动保持一致，这样电机在轻载的时候效率就能够明显的提升。除此之外，我们还可以运用软启动装置，结合启动的时间来控制电压。

2.5 降低线路损耗设计

（1）使用导电率不是很高的材料做导线。在设计的时候，对于一类以及二类负载一般使用铜作为导线，其他的可以使用铝材质。（2）减小导线的线路长度。变压器接近负荷的中心，以减少供电距离。当建筑物的面积较大时最好要建设两个变电所，一方面可以提高供电的可靠性，另一方面可以有效减少干线的长度。

3 积极采用先进的节能途径

3.1 构建电气智能控制系统

微电子技术、网络技术以及通信技术等先进技术的迅速发展为建立一个可以对工业电气用电情况进行实时监控的系统成为可能。这种智能节能系统可以根据需要采取调节控制，降低不必要的电能消耗。如走廊内的照明、排风系统的工作时间、空调的使用情况等，使设备在满足功能需要的情况下最大限度的节能。

3.2 利用好天然光源

太阳光是永不枯竭的洁净能源，在照明节能的实施工程中应当充分加以利用。如在设计中充分考虑建筑物的采光情况，将采光和照明有机的结合起来。白天尽可能地利用利用导光管、采光搁板、反射高窗、棱镜窗等使建筑物内获得稳定的光照条件。还可以利用光伏发电系统，将收集的光能转化为电能进行照明，这种方法广泛的用于室外的街道照明中。

3.3 采用功率因数补偿

在工业企业中大多数用电负荷为机泵。由于电机为感性负载，会产生功率因数滞后，如果不进行补偿，会造成线路损耗和变压器损耗增大。如果补偿只设置在6/10kV侧，低压侧不进行补偿，负荷较多时配电变压器的数量会相应增加或变压器容量会相应增大，很容易造成额外的电能浪费。所以，应采取就地补偿原则，从设计上保证节能，可即变压器后侧进行相应的补偿，在同样负荷率的情况下，使变压器的效率提高。

3.4 改善灯具控制方式

面积较小的房间宜采用一灯一控或两灯一控；面积较大的房间采用多灯一控的方式，但每个开关控制的灯数不宜太多，也应考虑适当数量的单控灯；建筑内的楼梯间、走廊等公共通道的灯具宜采用光电、声控开关控制；在远离侧窗的天然采光不足的区域内的电气照明，宜采用光电控制的自动调光装置；室外宜采用程序控制或光电定时开关控制。

3.5 变电所应尽量深入负荷中心

一般来说，工业的负载多为低压交流380V，假如间隔非常远的话，为了满足启动压降等的规定，要适当的把电缆截面变宽，此时就会导致资源浪费。因此，假如厂区非常大，最好是使用恰当的供电半径，布局很多的变配电装置，缩减线路间距，此时耗损就变低了。很多工程在最初的设计的时候不是很合理，电气相关的工作者没有参加到方案的设计中，等到发现问题的时候再调节就会对整体产生很大的影响。因此，在设计的时候必须和总图比对，最好是把变电布局在负载的中心位置。如果实在没有办法按照此举来处理，就要布置很多的变电所，尽量保证它们处在负载的中心位置。假如存在爆炸区，在确保规范合理的前提之下，把变电所布局到远离爆炸区的地方，而且把屋内外的地坪高度错开，这样就可以实现节能的目的了。

4 结束语

对于工厂来讲，它的节能工作是当前非常关键的一个工作，它的系统性非常强，需要工作者对项目的具体特征和地质条件等都有很好的了解。所以，设计人员不应该只是为了节省时间而是用之前的数据，会导致方案无法发挥真正效益。在符合基础的设计规定之后，要认真分析设备效率，从经济以及工艺等多个层次比对，选择最为恰当的方案，这样才能够发挥出节能的意义。

参考文献

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[3]马宇超.建筑电气节能措施的几点思考[J].民营科技，2011（7）.