浅析新形势下工业电气的节能技术与应用

牛广文

摘 要：随着我国经济建设发展的不断深入，各行各业对于能源的需求量也是越来越大，尤其是工业生产中，电能消耗逐年增加，已经形成了工业用电的严重危机。新的经济发展形势将节能减排作为工业生产的主要核心理念，特别要求注意对电能进行节约和控制。文章就以此为基础，简要地对新形势下工业电气的节能技术及其应用进行分析和探讨。

关键词：新形势；工业电气；节能技术；应用

我国经济建设快速发展的同时带来了巨大的能源消耗，尤其是电能，据统计调查，2014年我国电能的总体消耗量45582万吨，在总的能源消耗占比中已经达到了10.7%，同比增长3.8%，电能的消耗量逐年都在明显的增加。尤其在工业生产中，对于电能的需求特别大，在这样的电能消耗趋势下，据推测，未来我国多数的工业生产可能都会出现严重的“电荒”现象。新的发展形势要求工业生产全面实行节能减排，尤其是对工业电能的消耗进行有效合理地控制，在工业生产的各个环节中全面应用工业电气节能技术，在“节能减排的”的新形势发展理念下，合理有效的节约工业电能。

1 我国工业生产中电气节能的现状

工业生产对于电能的需求消耗一直都非常严重，很多大型的工业设备都是依靠电能来完成全部生产流程的，但是与国外节能减排的整体工业生产环节相比较，我国工业生产电气节能在节能体制和节能技术的应用方面都存在一定的问题和技术难点。而面对我国工业生产中日益严重的电能消耗和不久后可能引发的生产“电荒”问题，国家针对工业生产提出了全新的发展要求和电气节能规范。当前我国工业生产中电能消耗的主要表现有：第一，我国工业生产集中程度很低，这就导致工业生产整体能耗比较严重，尤其是对电能的消耗，因为很多工业生产设备都是电源发动的，过低的集中度和生产效率对于电能来说需求量是可想而知的；第二，我国工业生产中很多电能電气设备本身就极为落后，没有应用先进的电气节能技术，这是工业生产节能减排最大的问题难点，因为大功率低产出的电能设备对电能需求量大，利用转化率却极低，是工业电能损耗最为严重的原因。

2 新形势下工业生产中电气的节能技术

节能减排成为工业生产新的发展形势和发展要求，尤其是对电能的节约，所以新形势下工业生产中必须引用全新的电气节能技术：第一，对工业生产提供合理的供电电压。不能盲目地采用日用电压对工业生产进行交流输出供电，要在设计环节对不同工业生产链的用电容量和供电距离进行分析和研究。举例来说，如果生产环节工业用电的配电电压要求是6-10kV，不能像往常一样直接提供10kV的最高配电电压完成整条生产链的电量供应，我们要在技术经济合理的要求考虑下将10kV或6kV的生产环节进行电量的单独配送，改组电量输送线路，不能盲目地进行最高电压配送；第二，使用节能型变压器。一般来说，工业生产中会广泛使用变压器，因为工业设备型号太多，只有变压器能够实现整体的电压统一，但是变压器是输变电行业的耗能大户，所以工业生产中一定要积极推广引用节能型变压器；第三，安装无功补偿装置。功率因数的高低对于工业生产的用电消耗来说是至关重要的，而对工厂设备，特别是一些大型电机安装无功补偿装置就可以整体提高和改善工业生产中各供电部分的功率因数，以配合每一个工业用电设备的用电容量，增加输电能力，减少功率损耗和电能损耗，极大地提高工业生产中对电能的利用率；第四，在工业生产中推广使用变频器。工业生产中很多大功率用电设备日夜始终都要保持工频的工作状态，这对电能来说无疑是一种巨大的消耗。而在工业生产中大范围推广引用变频器对大功率用电设备进行变频调节，通过实时的电机运转频速的改变就能极大地减少电能的损耗，实现节能的目的；第五，使用工业汽轮机代替电动机拖动转动设备。在工业生产中经常会对比较重的工业设备或工业原料进行推动和转动，以前的工业生产中都是使用电动机完成这些大吨位设备原料的拖动转动的，这对于电能来说消耗时巨大的。而其实可以使用工业汽轮机来代替电动机完成这些操作，汽轮机是以压力蒸汽为主要动力进行运转的，对电能消耗不大，以汽轮机全面代替电动机和发电机在工业生产中是有效节约电能的重要途径之一。

3 电气节能技术在工业生产中的具体应用

3.1 生产电机节能气动控制

在一般的工业化生产中，电机消耗是主要的电能消耗方式，所以在工业生产中必须利用电气节能技术实现电机的有效控制，从而极大地节约生产中对电能的损耗。传统的电机启动是依靠电机接入线路的点位变化降低电机部件内部元件功率，从而实现电机的瞬间电机启动，这其实是相当消耗电能的。而我们运用全新的电气节能技术，对电机降低其定子电压从而限制启动电流，实现电机的降压启动，有效地利用定子串电阻、延边三角启动装置和自耦变压器来从电机内部降低启动所需要的巨大电压，利用有效的节能技术减少生产电机的电能损耗。

3.2 控制变压器的负载

工业生产中变压器的使用是非常频繁的，仅次于电机的使用，虽然节能型变压器能够在一定程度上减少电能的损耗，但是工业的整个生产过程中变压器运用过于频繁，还是需要有效的电气节能技术来实现更高效率的节能减排。一般采用改变变压器变压的负载控制来减少变压器的电能损耗，主要通过两个方式：一是提高负载率。对于同样的电能消耗我们可以利用技术实现变压器最大功率的承载，从而在使用中减少多于设备的投入，最终减少电能的损耗；二是削峰填谷节能。削峰填谷就是指对用电设备的用电侧和发电侧进行有效调度，将尖峰负荷的部分电荷通过技术手段移至低谷符合段，平均整个时段的用电波度，能够更好地实现电能节约。

4 结束语

在我国的工业生产中电能消耗过高现象非常严重，而且以往的工业生产中电气节能技术运用也非常不足，节能的整体管理水平更是相对低下。新的发展形势要求工业生产更加重视节能减排，重视电能的节约和高效使用，所以实现工业生产中的电气节能技术的有效运用有着非常重要现实意义。

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