工業(yè)電氣設(shè)計中電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用分析

亓建強

摘要：針對電氣節(jié)能在工業(yè)電氣設(shè)計中的應(yīng)用，結(jié)合實際案例，做了簡單的論述，提出了工業(yè)電氣節(jié)能設(shè)計的策略，共享給相關(guān)人員參考。從工業(yè)電氣設(shè)計的實踐研究結(jié)果來說，做好電氣節(jié)能設(shè)計的把控，充分應(yīng)用電氣智能控制系統(tǒng)和節(jié)能型供配電系統(tǒng)等，能夠?qū)崿F(xiàn)能源的節(jié)約，同時有利于推動工業(yè)持續(xù)化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣節(jié)能;工業(yè)電氣設(shè)計;應(yīng)用要點;能源消耗

引言：經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國電氣節(jié)能已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)與領(lǐng)域。不過從實際應(yīng)用情況來說，受到各類因素的影響，依舊存在著電氣浪費的現(xiàn)象，其在工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域中未能獲得有效推廣以及應(yīng)用。因此，深度分析此課題，提出電氣節(jié)能的應(yīng)用策略，對助力其在工業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用和發(fā)展，有著重要的意義

一、電氣節(jié)能技術(shù)在工業(yè)設(shè)計中應(yīng)用的原則

對于工業(yè)中的電氣設(shè)計，節(jié)能技術(shù)是未來發(fā)展的趨勢，同時也響應(yīng)了國家環(huán)保與節(jié)能的號召。設(shè)計時，需遵循一定原則，以保證設(shè)計的合理與科學。具體原則包含3個方面。第一，經(jīng)濟性原則。工業(yè)設(shè)計中，電氣節(jié)能技術(shù)的使用成本較高，需詳細分析對工業(yè)的整體經(jīng)濟利益與效益的影響，保證電氣節(jié)能技術(shù)使用后資金使用的經(jīng)濟性，從而提高資金的使用效率。第二，節(jié)能性原則。使用電氣節(jié)能技術(shù)的最終目的是降低能源消耗。第三，適用性原則。工業(yè)電氣的節(jié)能設(shè)計需保證工業(yè)生產(chǎn)的順利進行，結(jié)合所用設(shè)備的使用情況和運行特點，確保電氣節(jié)能技術(shù)較好地應(yīng)用于電氣設(shè)備。

二、工業(yè)企業(yè)電氣節(jié)能的意義

從工業(yè)企業(yè)的角度來說，實施電氣節(jié)能對其具有重要的意義，具體體現(xiàn)如下：（1）符合工業(yè)企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀要求。目前，我國現(xiàn)行的電氣節(jié)能體制還有著很多漏洞以及缺陷，多數(shù)企業(yè)未能意識到電氣節(jié)能的意義所在，注重提高生產(chǎn)效益，忽略了資源解決，使得電能被大量浪費。對于此問題的控制，要加大對電氣節(jié)能技術(shù)的深度研究以及應(yīng)用，進而推動工業(yè)企業(yè)持續(xù)化發(fā)展。（2）助力經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。工業(yè)實現(xiàn)持續(xù)化發(fā)展，必須要解決能源消耗問題和環(huán)境污染問題。在具體施加中，基于可持續(xù)發(fā)展目標和要求，積極尋求資源和環(huán)境、經(jīng)濟相互協(xié)調(diào)發(fā)展的路徑。通過應(yīng)用電氣節(jié)能，提高電能的利用率，進而實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標。

三、我國工業(yè)電氣節(jié)能設(shè)計現(xiàn)狀

西方歐美國家在電氣節(jié)能設(shè)計方面的研究起步較早，上世紀70年代便已經(jīng)從法律層面作出了一系列規(guī)定，并且取得了顯著成效。而我國在上世紀80年代時期，對電氣節(jié)能的標準尚處于試點階段，電氣節(jié)能被正式納入到國家法律法規(guī)中的標志是1988年1月1日《節(jié)約能源法》的正式頒布實施[1]。經(jīng)過30年發(fā)展，節(jié)能技術(shù)已經(jīng)在廣泛應(yīng)用到各個行業(yè)和領(lǐng)域中，但是受多種因素的影響，并未在工業(yè)設(shè)計中得到良好推廣應(yīng)用，電能浪費現(xiàn)象仍然比較突出。首先，對于工業(yè)電氣節(jié)能設(shè)計，應(yīng)以滿足生產(chǎn)工藝為基礎(chǔ)前提，存在較大的局限性;其次，不同工業(yè)生產(chǎn)工藝存在較大差異，無法制定統(tǒng)一的電氣節(jié)能標準;其次，電氣節(jié)能技術(shù)前提是較高成本的投入，使很多工業(yè)項目業(yè)主都望而卻步，這些都阻礙了電氣節(jié)能技術(shù)在工業(yè)設(shè)計中的普及應(yīng)用。由此可見，要想在工業(yè)設(shè)計中實現(xiàn)電氣節(jié)能技術(shù)的有效應(yīng)用，減少電能浪費現(xiàn)象，仍有很長的一段路要走。

四、工業(yè)電器設(shè)計中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

1.供配電系統(tǒng)中應(yīng)用節(jié)能技術(shù)

與民用建筑工程相比，工業(yè)電氣的應(yīng)用具有一定的特殊性。工業(yè)電氣的用電負荷等級較高，主要原因是涉及到大量的電氣設(shè)備。為保障這些設(shè)備的運行，需大量的電力給予支持。為實現(xiàn)節(jié)能效果，需保證供電系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全，通過減少供電環(huán)節(jié)減少能源消耗。工業(yè)電氣的設(shè)計中，需遵循同一電壓等級的供電系統(tǒng)配電級數(shù)不超過兩級。工業(yè)生產(chǎn)中，使用較多循環(huán)水泵或者壓縮機，不僅可降低短路容量，減少導(dǎo)體與斷流器的短路耐受等級，還可降低線路損耗，減小電纜截面面積。

2.變電所需深入負荷中心

如果工業(yè)生產(chǎn)廠區(qū)較大，需合理設(shè)計供電半徑?；I劃相關(guān)區(qū)域時，需合理增加變配電裝置的使用數(shù)量，減少線路使用距離，避免能源損耗。工業(yè)工程規(guī)劃中，如果電氣設(shè)計工作人員缺少對總體的規(guī)劃與設(shè)計，那么在后期項目出現(xiàn)變配電位置的設(shè)計問題時需調(diào)整總圖，影響整體布局。工程項目設(shè)計初期，需加強與總圖設(shè)計人員的溝通，深入相關(guān)變電所發(fā)熱負荷中心，增加變電所。如果處于危險區(qū)域，需與爆炸的危險區(qū)域保持足夠的距離。

3.使用功率

因數(shù)補償工業(yè)的電氣設(shè)計主要是電動機設(shè)計，其電纜使用量巨大。由于電纜和電動機屬于感性負荷，相關(guān)功率因數(shù)出現(xiàn)滯后，將增加變壓器和線路的損耗。供電系統(tǒng)中，需合理選擇電動機和變壓器的容量，減少線路感抗。如果提高自然功率因數(shù)后仍未達到電網(wǎng)的使用要求，需使用并聯(lián)電容器作為無功補償裝置[3]，以保證使用端的功率數(shù)值達到國家規(guī)定要求。同時，高壓部分的無功功率由高壓電容器補償，低壓部分的無功功率由低壓電容器補償。經(jīng)過補償，降低了變壓器的容量使用要求。設(shè)計人員需遵循相關(guān)原則，提高設(shè)計的節(jié)能水平。

4.工業(yè)電器變壓器設(shè)計

工業(yè)的電氣設(shè)計工作中，需明確變電所的位置，保證變壓器在變電所中的應(yīng)用與荷載，從而降低變壓器線路的使用量。結(jié)合變壓器的不同，合理選擇材質(zhì)。通常，變壓器的空載損耗不會發(fā)生很大變化，所以不能消除變壓器的損耗。結(jié)合變壓器的使用環(huán)境，選擇節(jié)能效果較好的變壓器，以減少損耗，提高工作效率。變壓器使用過程中，存在空載損耗和有載損耗。損耗值的大小主要由變壓器的節(jié)點功率和自身電阻決定。因此，需根據(jù)實際電阻率選擇較小的變壓器。另外，選擇變壓器時，需考慮設(shè)備的使用成本。通常，負載為75%～85%的變壓器使用效果最好。

5.工業(yè)電動機的設(shè)計

提高電動機的工作效率，可降低電力能源損耗。因此，選擇電動機時，需嚴格控制參數(shù)，確認電動機的實際效率。對電動機進行節(jié)能設(shè)計時，需注意工作效率。如果電動機的工作效率較高，需降低電動機的功率，并結(jié)合實際用電情況，避免電動機負載過量引發(fā)其他問題[4]。此外，當選擇負荷較小的電動機時，可搭配相關(guān)裝置，以減少電動機的能耗，保證節(jié)能效果。最后，控制導(dǎo)線的截面，以降低電動機的電路使用量。

6.工業(yè)電氣線路設(shè)計

目前，工業(yè)電氣設(shè)計工作中，線路是重要的組成部分。工業(yè)電氣的設(shè)計對線路設(shè)計要求非常高。實際電力傳輸時，將出現(xiàn)不同程度的電能損耗，主要原因是工業(yè)電氣設(shè)備的的理論使用電能與實際使用電能之間存在差距[5]。為達到節(jié)能效果，需合理設(shè)計線路數(shù)量，保證合理的導(dǎo)線截面。設(shè)計電氣線路時，需合理設(shè)計線路路徑并達到使用要求，以降低電路實際電阻，提高用電工作效率。

7.推廣應(yīng)用電氣智能控制系統(tǒng)

若想實現(xiàn)電氣節(jié)能，加大對電機設(shè)備的改進，能夠獲得不錯的效果。在具體實踐中，應(yīng)用計算機技術(shù)和數(shù)字技術(shù)等，優(yōu)化動力系統(tǒng)，強化對電機運行情況的控制力度。通過建立電氣智能控制系統(tǒng)，減少電能的浪費。基于現(xiàn)代化信息技術(shù)，進行電氣設(shè)備的開發(fā)，提升電氣智能化控制的水平。實際應(yīng)用中，應(yīng)用電氣系統(tǒng)智能化控制，結(jié)合設(shè)備當前的運行情況進行調(diào)節(jié)，可以保持其正常運行，同時減少電能的損耗，進而實現(xiàn)節(jié)能減排[。

結(jié)束語

綜上所述，電氣節(jié)能在工業(yè)電氣設(shè)計中的應(yīng)用，要結(jié)合實際情況出發(fā)，采取具體的把控措施。在具體實踐中，通過分析電能消耗問題產(chǎn)生的原因，做好常見因素的把控，最大程度上能夠保證工業(yè)電氣設(shè)計的質(zhì)量和效率，降低電能消耗。

參考文獻

[1]李彥光，樊建玲，馮艷梅.關(guān)于電氣節(jié)能在工業(yè)電氣設(shè)計中應(yīng)用的探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（36）：174-175.

[2]董梅.電氣節(jié)能在工業(yè)電氣設(shè)計中的應(yīng)用分析[J].建材與裝飾，2018（39）：257-258.

[3]張全元.變電運行現(xiàn)場技術(shù)問答[M].2版.北京：中國電力出版社，2009.

[4]黃遠飛，彭澤華.斷路器本體三相不一致保護設(shè)計分析[J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2012，6（4）：72-75