莊麗

摘 要：隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展與工業(yè)水平的提高，能源危機與環(huán)境污染問題不斷加劇。而電能是當前工業(yè)生產(chǎn)必不可少的動力與能源，基于我國當前很多工業(yè)企業(yè)尚缺乏電氣節(jié)能意識的現(xiàn)狀，以及促進我國經(jīng)濟高質量、可持續(xù)發(fā)展的要求，發(fā)展工業(yè)電氣節(jié)能是非常必要的。本文首先分析了工業(yè)電氣節(jié)能的思路與原則，然后重要闡述了電氣節(jié)能在工業(yè)電氣設計中的典型應用措施，以期對工業(yè)電氣節(jié)能設計，尋求經(jīng)濟與資源、環(huán)境的協(xié)調發(fā)展有一定的助益。

關鍵詞：電氣節(jié)能；工業(yè)電氣設計；應用措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.014

1 工業(yè)電氣節(jié)能設計的思路與原則

我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，是以高能耗為代價的，而工業(yè)就是高能耗行業(yè)之一。隨著我國能源危機與環(huán)境污染問題的加劇，工業(yè)耗能（尤其是電能）已成為制約我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的關鍵因素之一。因此，在建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的內在目標下，將先進的電氣節(jié)能技術應用于工業(yè)電氣設計之中，是非常有必要的。

要在工業(yè)電氣設計中最大程度地避免能源浪費，實現(xiàn)經(jīng)濟效益、環(huán)境效益、社會效益最優(yōu)化，就要進行科學、合理的電氣節(jié)能設計。分析我國當前工業(yè)企業(yè)的電氣設計現(xiàn)狀，電氣節(jié)能設計的思路應著眼于以下兩點：一是結合企業(yè)實際，構建綜合性的電氣節(jié)能系統(tǒng)；二是構建集成化監(jiān)控、調度及優(yōu)化的節(jié)能工作平臺。工業(yè)企業(yè)可通過這兩點來優(yōu)化自身的電氣能源系統(tǒng)，使實現(xiàn)全方位、系統(tǒng)性地電氣節(jié)能。

開展工業(yè)電氣節(jié)能設計，要遵循一定的原則，不能隨意為之，否則將無法保證投入與產(chǎn)出的平衡。簡言之，工業(yè)電氣節(jié)能設計的原則有三，即適用、節(jié)能、可行。所謂適用，即節(jié)能須先滿足正常的使用需求這一前提，并基于此通過科學、合理的設計來達到降低能耗、節(jié)約資源的目的；所謂可行，即切實分析節(jié)能項目所需投入及其預期效益，進行全方位對比，做出正確的選擇，以達到低能耗、高產(chǎn)出的效果；所謂節(jié)能，即降低或消除無關能耗，保留必要能耗，也就是科學節(jié)約能源。

2 電氣節(jié)能在工業(yè)電子設計中的應用措施

2.1 供配電系統(tǒng)的節(jié)能設計

較之普通民用電氣，工業(yè)電氣最明顯的特征在于其用電負荷等級較高，電力設備較多且集中，通常需持續(xù)、穩(wěn)定供電。在此條件下進行電氣節(jié)能設計，首先要做好供配電系統(tǒng)的合理設計，使其既滿足工業(yè)電氣的需求，又可達到節(jié)約能源的目的。為此，一是要盡量減少供配電環(huán)節(jié)，避免額外的能耗，使供配電系統(tǒng)簡單、可靠；二是要按實際需求的不同，合理選擇設備的供電電壓，一般而言電壓水平越高，則損耗就越小；三是要考慮變電所的供電半徑統(tǒng)籌、變配電位置的規(guī)劃等。

2.2 工業(yè)變壓器的合理選擇

工業(yè)變壓器的合理選擇，首先在于用電負荷的計算，并可根據(jù)實際需要，在不同設計階段選用不同的計算方法，如在方案設計階段用單位指標法，在初步設計或施工圖設計階段用需要系統(tǒng)數(shù)等。其次要將變壓器設置在變電所與負載中心之間，如此能有效減少線路數(shù)量。再次，要重視變壓器的損耗，包括空載損耗與負載損耗。選擇節(jié)能型變壓器，有助于減少空載損耗；對負載損耗而言，正確確定變壓器的容量，建議使用負載率在75～85%的變壓器。最后，要設法提高整個系統(tǒng)的功能因素，以有效降低變壓器損耗和減少線路。此外，還需注意變壓器的投入成本，以達到節(jié)約能源與成本控制相協(xié)調的效果。

2.3 工業(yè)電氣動力系統(tǒng)的設計

工業(yè)生產(chǎn)中電動機的使用非常廣泛，其對電能的耗費極大。因此，在工業(yè)電氣動力系統(tǒng)的設計中，要切實提升電動機的工作效率，盡可能地避免出現(xiàn)空載等現(xiàn)象，以減少電能浪費。具體做法是，在電動機的節(jié)能設計中，要考慮其工作效率，若電動機效率較高，則可減少其工作時間，降低其負載，從而降低電能的浪費。在選擇電動機時，要依據(jù)實際需求，以保證其工作負荷的要求，避免因負載過量而出現(xiàn)超負荷運轉的情況。同時，應適當選擇一些負載率較小的電動機，以搭配相關設備使用，通過整體優(yōu)化配置來實現(xiàn)電氣節(jié)能的目的。此外，還應注意電動機性質應與變壓器的容量相符合，并減少其使用線路數(shù)量、把控其導線截面。

2.4 工業(yè)電氣照明系統(tǒng)的優(yōu)化

工業(yè)電氣照明系統(tǒng)在工業(yè)企業(yè)中也是必不可少的，從而它也是工業(yè)電氣節(jié)能設計的重點。照明系統(tǒng)的節(jié)能設計，可通過以下幾個途徑來實現(xiàn)：一是在工業(yè)建筑設計時，充分利用太陽能資源實現(xiàn)采光，適當減少照明設備的使用；二是使用新型高光節(jié)能燈具，提升光源的利用效率；三是轉變燈具的控制方式，如節(jié)能型開關、光控式燈具等，按實際所需控制燈具的開關、亮度；四是推廣性能優(yōu)越、耗能較低的光源用電附件，如節(jié)能型電感、電子鎮(zhèn)流器等節(jié)能用電附件；五是按工業(yè)企業(yè)的實際需求，科學合理地進行照明設施布局，以在確保工作要求的同時節(jié)約能源。

2.5 工業(yè)電氣設備的合理選擇

工業(yè)電氣設備的合理選擇，也是工業(yè)電氣節(jié)能設計的重要一環(huán)。機泵作為最重要的電負荷設備，對其一定要有提前規(guī)劃與設計，并依據(jù)實際需求進行選擇，并通過分析其基本負荷及功率，然后做出科學的判斷。若機泵功率太高，則可能會出現(xiàn)空載等現(xiàn)象，導致電能損耗。針對大功率電機，需采取變頻措施來提高其輕載效率，以有效降低能耗；對于大型電機，可采用及時補償功率因數(shù)的方式，來減少有功損耗。

此外，隨著科技的發(fā)展，可通過通信、網(wǎng)絡、微電子、自動化、神經(jīng)網(wǎng)絡、物聯(lián)網(wǎng)等新型技術，構建電氣智能控制系統(tǒng)，實時監(jiān)控工業(yè)企業(yè)的實際用電情況，通過智能調度與優(yōu)化策略，實現(xiàn)整個企業(yè)用電效率的最優(yōu)化，從而達到節(jié)能效果。

3 結束語

綜上，基于建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的內在目標，工業(yè)電氣設計要積極采用各種先進的節(jié)能措施，充分利用清潔能源，優(yōu)化、完善工業(yè)電子設計方案，如此一方面可有效提升資源的利用率，為工業(yè)企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效率，提升其市場競爭力；另一方面則可極大地降低能源浪費，推動工業(yè)企業(yè)以及整個社會向可持續(xù)方向發(fā)展。

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