電氣節(jié)能在工業(yè)電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

于增波

摘 要：當(dāng)前時(shí)期，工業(yè)高速發(fā)展，它的發(fā)展為廣大群眾的生產(chǎn)以及生活活動(dòng)創(chuàng)造了很多的便利，不過也在無形中導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境變差。此時(shí)，能源的使用量也在日益加大，生態(tài)惡化嚴(yán)重，社會(huì)發(fā)展受到極大的阻礙。所以，我們必須積極的開展節(jié)能工作，比如要做好電氣節(jié)能設(shè)計(jì)。文章具體的分析了電氣節(jié)能相關(guān)的內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：工業(yè)電氣；電氣節(jié)能；設(shè)計(jì)

引言

要想發(fā)展經(jīng)濟(jì)，就必須要使用能源，當(dāng)前時(shí)期我們國家的能源變得非常緊張，這就導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)的發(fā)展受到極大的阻礙。對于工業(yè)來講，它所需的能源數(shù)量非常巨大，怎樣開展好電氣節(jié)能設(shè)計(jì)，降低工業(yè)建筑對能源的耗損，就成為了當(dāng)前時(shí)期相關(guān)工作者必須認(rèn)真分析的內(nèi)容。

1 工業(yè)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的基本原則

我們在開展節(jié)能設(shè)計(jì)的時(shí)候，第一要做的就是要確保設(shè)計(jì)滿足建筑的基本規(guī)定，并不應(yīng)該隨意的開展設(shè)計(jì)，因?yàn)橐坏┰O(shè)計(jì)不當(dāng)就會(huì)導(dǎo)致投入和產(chǎn)出之間無法平衡。總體上來看，我們在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，必須遵守三個(gè)原則，分別是適用、節(jié)能、可行。此處講到的適用，具體的說是節(jié)能必須要先滿足正常的使用要求，在這個(gè)前提之下，經(jīng)由合理的設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)節(jié)約的目的。所謂的可行，具體的說是切實(shí)分析項(xiàng)目的具體利潤，全方位的比對節(jié)能所要使用的資金和它帶來的效益間的關(guān)系，進(jìn)而選擇正確的措施。所謂的節(jié)能，具體的說是科學(xué)節(jié)約能源，也就是說將那些無關(guān)的電損耗降低或是完全消除，針對那些必須要存在電能則要保留。

2 供配電系統(tǒng)電氣節(jié)能措施

2.1 選擇適合的變壓器

在實(shí)際的工作中，我們必須結(jié)合具體狀態(tài)，選擇正確的變壓器，包括它的容量以及數(shù)量，確保它的效率較高。通常來說，負(fù)載率在 30%-75%時(shí)，是經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)，負(fù)荷率在50%-60%時(shí)，變壓器效率最高。盡量選用節(jié)能型變壓器。如SL7、S9、SGB10及SGB11-R等型號(hào)的節(jié)能型變壓器。這主要是因?yàn)楹鸵话愕漠a(chǎn)品比對來看，此類耗損比較低。

2.2 提高功率因數(shù)

適當(dāng)?shù)奶嵘β手笖?shù)，能夠減少無功的傳遞，此時(shí)就可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。這主要是因?yàn)樵诳偟捏w系里面有許多的用電裝置本身都帶電，會(huì)形成許多無功。所以，就必須從電網(wǎng)里面吸收超前無功，以此來對抗裝置本身的無功，此時(shí)無功功率就從系統(tǒng)經(jīng)高、低壓線路傳輸至用電設(shè)備，在線路上就產(chǎn)生有功損耗。此時(shí)可以使用對應(yīng)方法來減少此類耗損。

2.3 照明系統(tǒng)節(jié)能措施

對于工業(yè)電氣來講，它的電能的關(guān)鍵耗損在于照明體系，因此我們必須做好該系統(tǒng)的節(jié)能工作，在節(jié)能的時(shí)候必須要保證正常使用，在這個(gè)前提之下使用正確措施來降低耗損。第一，我們可以選擇那些有著較高效率的光源，比如在大規(guī)模的車間我們可以采取高壓鈉燈照明。再者我們還可以用那些效率較高的電氣零件，比如T8 型熒光燈管，熒光的加罩前后的照度相差一倍，同時(shí)因?yàn)槎嗔藷粽?，此時(shí)光線可以被反射使用。在選擇照明形式的時(shí)候也必須認(rèn)真比對，將自然光和電氣照明搭配到一起使用。在選擇開關(guān)的時(shí)候也應(yīng)該選擇那些節(jié)能效果好的。

2.4 動(dòng)力系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

對于工業(yè)來講，其排風(fēng)裝置以及機(jī)床等都會(huì)用到動(dòng)力裝置。根據(jù)分析我們發(fā)現(xiàn)，我們國家的電機(jī)的總負(fù)載量占據(jù)全國發(fā)電量的超過一半的比例，耗電多是它的明顯特點(diǎn)。要想降低耗損，最關(guān)鍵的措施是提升電機(jī)的效率，避免空載之類的現(xiàn)象出現(xiàn)，我們可使用變頻設(shè)備使它在荷載降低的時(shí)候自行調(diào)節(jié)速率，和負(fù)荷的變動(dòng)保持一致，這樣電機(jī)在輕載的時(shí)候效率就能夠明顯的提升。除此之外，我們還可以運(yùn)用軟啟動(dòng)裝置，結(jié)合啟動(dòng)的時(shí)間來控制電壓。

2.5 降低線路損耗設(shè)計(jì)

（1）使用導(dǎo)電率不是很高的材料做導(dǎo)線。在設(shè)計(jì)的時(shí)候，對于一類以及二類負(fù)載一般使用銅作為導(dǎo)線，其他的可以使用鋁材質(zhì)。（2）減小導(dǎo)線的線路長度。變壓器接近負(fù)荷的中心，以減少供電距離。當(dāng)建筑物的面積較大時(shí)最好要建設(shè)兩個(gè)變電所，一方面可以提高供電的可靠性，另一方面可以有效減少干線的長度。

3 積極采用先進(jìn)的節(jié)能途徑

3.1 構(gòu)建電氣智能控制系統(tǒng)

微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及通信技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的迅速發(fā)展為建立一個(gè)可以對工業(yè)電氣用電情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的系統(tǒng)成為可能。這種智能節(jié)能系統(tǒng)可以根據(jù)需要采取調(diào)節(jié)控制，降低不必要的電能消耗。如走廊內(nèi)的照明、排風(fēng)系統(tǒng)的工作時(shí)間、空調(diào)的使用情況等，使設(shè)備在滿足功能需要的情況下最大限度的節(jié)能。

3.2 利用好天然光源

太陽光是永不枯竭的潔凈能源，在照明節(jié)能的實(shí)施工程中應(yīng)當(dāng)充分加以利用。如在設(shè)計(jì)中充分考慮建筑物的采光情況，將采光和照明有機(jī)的結(jié)合起來。白天盡可能地利用利用導(dǎo)光管、采光擱板、反射高窗、棱鏡窗等使建筑物內(nèi)獲得穩(wěn)定的光照條件。還可以利用光伏發(fā)電系統(tǒng)，將收集的光能轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行照明，這種方法廣泛的用于室外的街道照明中。

3.3 采用功率因數(shù)補(bǔ)償

在工業(yè)企業(yè)中大多數(shù)用電負(fù)荷為機(jī)泵。由于電機(jī)為感性負(fù)載，會(huì)產(chǎn)生功率因數(shù)滯后，如果不進(jìn)行補(bǔ)償，會(huì)造成線路損耗和變壓器損耗增大。如果補(bǔ)償只設(shè)置在6/10kV側(cè)，低壓側(cè)不進(jìn)行補(bǔ)償，負(fù)荷較多時(shí)配電變壓器的數(shù)量會(huì)相應(yīng)增加或變壓器容量會(huì)相應(yīng)增大，很容易造成額外的電能浪費(fèi)。所以，應(yīng)采取就地補(bǔ)償原則，從設(shè)計(jì)上保證節(jié)能，可即變壓器后側(cè)進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償，在同樣負(fù)荷率的情況下，使變壓器的效率提高。

3.4 改善燈具控制方式

面積較小的房間宜采用一燈一控或兩燈一控；面積較大的房間采用多燈一控的方式，但每個(gè)開關(guān)控制的燈數(shù)不宜太多，也應(yīng)考慮適當(dāng)數(shù)量的單控?zé)簦唤ㄖ?nèi)的樓梯間、走廊等公共通道的燈具宜采用光電、聲控開關(guān)控制；在遠(yuǎn)離側(cè)窗的天然采光不足的區(qū)域內(nèi)的電氣照明，宜采用光電控制的自動(dòng)調(diào)光裝置；室外宜采用程序控制或光電定時(shí)開關(guān)控制。

3.5 變電所應(yīng)盡量深入負(fù)荷中心

一般來說，工業(yè)的負(fù)載多為低壓交流380V，假如間隔非常遠(yuǎn)的話，為了滿足啟動(dòng)壓降等的規(guī)定，要適當(dāng)?shù)陌央娎|截面變寬，此時(shí)就會(huì)導(dǎo)致資源浪費(fèi)。因此，假如廠區(qū)非常大，最好是使用恰當(dāng)?shù)墓╇姲霃剑季趾芏嗟淖兣潆娧b置，縮減線路間距，此時(shí)耗損就變低了。很多工程在最初的設(shè)計(jì)的時(shí)候不是很合理，電氣相關(guān)的工作者沒有參加到方案的設(shè)計(jì)中，等到發(fā)現(xiàn)問題的時(shí)候再調(diào)節(jié)就會(huì)對整體產(chǎn)生很大的影響。因此，在設(shè)計(jì)的時(shí)候必須和總圖比對，最好是把變電布局在負(fù)載的中心位置。如果實(shí)在沒有辦法按照此舉來處理，就要布置很多的變電所，盡量保證它們處在負(fù)載的中心位置。假如存在爆炸區(qū)，在確保規(guī)范合理的前提之下，把變電所布局到遠(yuǎn)離爆炸區(qū)的地方，而且把屋內(nèi)外的地坪高度錯(cuò)開，這樣就可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的了。

4 結(jié)束語

對于工廠來講，它的節(jié)能工作是當(dāng)前非常關(guān)鍵的一個(gè)工作，它的系統(tǒng)性非常強(qiáng)，需要工作者對項(xiàng)目的具體特征和地質(zhì)條件等都有很好的了解。所以，設(shè)計(jì)人員不應(yīng)該只是為了節(jié)省時(shí)間而是用之前的數(shù)據(jù)，會(huì)導(dǎo)致方案無法發(fā)揮真正效益。在符合基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)規(guī)定之后，要認(rèn)真分析設(shè)備效率，從經(jīng)濟(jì)以及工藝等多個(gè)層次比對，選擇最為恰當(dāng)?shù)姆桨?，這樣才能夠發(fā)揮出節(jié)能的意義。

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