工業電氣設計中電氣節能分析

摘 要：經濟的高速發展必然帶動社會的進步，然而在這個過程中也會消耗大量的能源。尤其是最近幾年，我們國家的經濟發展耗用了很多的資源，此時資源的總量變少，危機開始出現。此時國家適時地頒布了節省資源的有關條例，目的是為了推動節能工作的開展，保證資源合理使用。作者在這個前提之下，分析了當前工業電氣設計中的節能工作。

關鍵詞：工業電氣設計；電氣節能；分析

1 目前我國工業電氣設計中電氣節能的現狀

在西方國家，人們早已意識到電氣節能的重要性。許多國家在很多年前就已經制定了相關的法規條例，但是我們國家在這方面開展的就相對要晚一些，在上世紀后期我們的節能工作仍舊沒有步入正軌。自從九八年出臺了相關的節能法規之后，我們國家才真正的開始了節能工作。如今，節能思想已經深入到我們國家的很多領域之中，廣大群眾也已經意識到節能的重要性，不過對于工業電氣來講，其節能工作開展的還不是很到位，應用范圍不寬，這種原因主要有二點：第一，電氣的基礎功效是為了保證生產工作順暢的開展。第二，由于工藝不一樣，因此無法制定一樣的標準。對于項目業主來講，他們非常重視前期的資金投入，他們都希望把資金合理的使用，但是沒有考慮到后續的效益問題。因此，該電氣設計最為明顯的特點是經濟。不過，我們不能夠放松該項工作，雖說在開展的時候會耗用較多的資金，不過在投入之后較短的時間之內就能夠獲取效益，因此我們應該站在長遠的角度上來看待節能工作。

2 工業電氣設計中節能技術應用要點

2.1 供配電系統中的節能技術應用

和常見的民用電氣比對來看，此類電氣有著較為明顯的特征：它的負載級別很高，而且電力裝置數量多，可以確保供電持續。要想獲取節能效果，我們先要確保供電體系的運作是穩定的，而且不應該設置太多的供電程序，要不然的話就會使得能源耗損嚴重。對于此類問題，條例中做了具體的論述，即“同一電壓等級供電系統配電級數不宜多于兩級”。而且在確定電壓水平的時候還要確保其合理，一般來說電壓高的話，耗損就小。比如，我們在生產的時候使用很多水泵，此時供電使用的是6/10kV供電，此舉不但能夠降低耗損，而且還能夠明顯的節省資源。

2.2 變電所應盡量深入負荷中心

在工業、企業中的負荷通常是低壓交流380V，如果距離太遠的話，要想確保降壓穩定的話，就要加大電纜面積，此時就會導致銅的使用量增加，導致資源得不到合理的使用。所以，如果廠方的規模比較大，就要合理明確供電尺寸，在這個區域之內合理籌劃，多設置一些變電裝置，縮減線路的間距，這樣就能夠降低耗損現象的發生幾率。個別項目在設計的時候面對一些問題，電氣工作者未能夠參加到總的設計之中，在后續參加到其中的時候才得知電力相關的布局方面有一些問題，而此時再開展調整工作就必然會對總體有很大的影響。因此，為了避免負面現象發生，相關的工作者就應該積極的參加到設計工作者，合理交流思想，要將變電所方位考慮得當。假如沒有合理的處理方法，我們就只能多設置幾個變電所，此時要確保這些場所均處在負載中心點。如果有爆炸區域，在保證遵守規定的前提下，可以把變電所布局到靠近此區域的范圍之內，而且要適當的增加地坪差值。

對于工業單位來講，機泵是它們最常見的用電負載。電機的負載是感性的，它的功率指數較為落后，此時就會導致線路的耗損增加，因此我們為了避免問題發生就要補償功率指數。在推出《石油化工企業生產裝置電力設計技術規范》后，工作者將低壓補償取消，很顯然這是不合理的。假如忽略了低壓，就會因為負載增多，導致變壓器變多，這時候就會導致電能得不到合理的使用。所以，我們要就地補償，確保設計體現節能思想。

3 工業電氣設計中電氣節能的主要設備

3.1 照明系統

3.1.1 利用自然光

當我們設計建筑的時候，要考慮到自然光線，保證建筑采光性良好。而且，還要使用透光水平好的玻璃窗，這樣就能夠增加光照。

3.1.2 改善燈具的控制方式

在小面積的建筑物內通常會采用一燈一控或者兩燈一控的模式，然而在面積較大的建筑物內則會出現多燈一控的情況。為了達到節能的目的，單個開關應該盡量少控制燈具。除此之外，在室內距離窗戶自然光較遠的區域應采取光電調控及自動控制的照明方式，降低燈具的電力消耗。

3.1.3 選用高效節能的光源

隨著人們對照明系統的節能越來越重視，節能照明設備日益繁多。因此，在設計工業電氣時應該確保燈具的視覺要求、照明標準及照明功率要求滿足國家規范，并在此基礎選取相對高效節能的照明設備，盡量避免選擇白熾燈。

3.2 變壓器

在確定變電所的位置時，最好是將其設置在負載的中間區域，確保其低壓線路較短，這樣就能夠降低耗損。在變壓器上的有功功率損耗由空載損耗和有載損耗兩部分組成，即：有功功率損耗=空載損耗+負載率×有載損耗。其中空載耗損被稱之為鐵損，該定義涵蓋了兩種類型的耗損，分別是鐵芯渦流損耗以及漏磁損耗，該耗損不會發生變化。在選取變壓設備的時候，最好是使用節能設備，這樣能夠提升效率。而有載耗損指的是變壓設備的線損，它取決于電阻和電流的高低。因此在選取電阻的時候盡量選擇阻值低的，選擇銅材質。用微分求極值法，可以求得在負載率為50%處變壓器上的能耗最少，不過這時我們只是將線損降低了但是沒有考慮到鐵損，所以不是最合理的方法。在具體的工作中，有很多的變壓器未運作，這樣雖然節約了電能，但加大了投入的資金，對資源是一種浪費。綜合各方面的因素來看，要保證費用低且變壓器有一定的余量，一般負載率在75%-85%之間時，變壓器最節能。

3.3 電動機

在工業建筑中電動機使用量很大，尤其是交流電動機，相應的電動機的節能潛力比較大。電動機的節能主要有四個措施：第一，選用效率較高的電動機。第二，根據負荷的特征正確選取電動機；第三，對于輕載電動機，負載率小于40%，應該使用壓降或星-三角切換裝置來減少電動機的能量損失，同時提高功率因數，實現電氣節能；第四，減小導線的截面積和配電變壓器容量。

3.4 線路

在工業電氣設計施工中，線路是最常見的施工設施，在建筑各處都布置有錯綜復雜的線路。線路的總功率消耗是相當大的。因此，減少線路上的消耗可以有效地實現電氣的節能。線路的功率損耗與線路電阻有著直接關系，由此而來分析出線路的節能措施可以分為以下三個方面：減少導線的長度；選用合適的導線；增加導線的截面。

4 結束語

節能是社會發展的大趨勢，符合我國科學發展觀和可持續發展的戰略。加強節能控制工作可以提高企業在市場中的競爭力，提高企業的經濟效益，促進整個社會的發展。工業電氣設計中節能的潛力很大，因此在工業企業中做好電氣節能有重要的意義，企業在設計過程中應綜合各方面因素，設計最佳的方案，實現電氣節能。

參考文獻

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