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电气节能在工业电气设计中的应用

2020/7/24    来源:城镇建设    作者:李蕾      
关键字:电气节能  工业电气设计  
现如今,我国能源和资源现状不容乐观,节能环保理念日渐深入人心,节能技术在生产生活中得以广泛应用。工业发展中需要消耗大量能源,人们也更加重视电气节能在工业电气设计中的应用,以期减轻工业生产中的环境污染和能源消耗。

    能源建设对社会和经济发展尤为关键,我国的能源总量较少,能源消耗较大,因此,节能减排也成为社会发展和工业生产中的主要发展方向,其有利于实现人与自然的和谐相处,有助于我国工业建设的可持续发展。

1 企业电气节能的积极作用

    电气节能在企业发展中具有重要作用,充分满足了企业发展的客观要求。现阶段,我国电气节能机制依然存在诸多不足,企业无法正确认识电气节能的作用,片面关注经济效益,而忽视了资源消耗,降低了资源利用率。对此,企业需应用电气节能技术,从而推动自身的稳定发展。

    若要推动工业生产的顺利进行,就需采取有效措施解决能源消耗及环境污染问题。在工业生产中,要在可持续发展的目标的基础上,采取有效措施推动资源、环境和经济的协调发展,合理利用电气节能技术,增大电气利用率,以推动工业生产的顺利进行。

2 我国工业电气节能现状分析

    与西方发达国家相比,我国电气节能设计发展的时间较短,发达国家自上世纪70年代便开始研究电气节能设计,且在研究的过程中也制定了电气节能设计规范。而我国自上世纪80年代才着手研究电气节能设计,如今电气节能标准尚未成熟。1988年,电气节能刚刚纳入法律体系。在发展的过程中,电气节能在多个行业和领域均得以广泛应用。目前,电气节能技术在我国的发展困境有:

    首先,工业节能电气设计未满足工业生产条件,这极大地阻碍了电气节能的广泛应用。其次,尚未建立统一的电气节能标准。现阶段,生产技术差异尤为明显,无法制定统一完善的电气节能标准。最后,在工业设计中应用电气节能技术,需要投入较多的资金和成本,为提高工业生产的经济效益,企业无法全面应用电气节能技术,这也是影响电气技术应用于工业设计的主要原因。要想让该技术在我国得到广泛应用,还需较长的发展时间。

3 电气节能技术在工业电气设计中的应用

    为优化工业电气节能设计,要采取科学有效的节能措施,减少工业生产过程中的能源消耗,提高电能利用率。也就是说,在工业生产的过程中务必高度落实和响应节能减排政策,以此推动工业电气设计的顺利发展。

    3.1 电气智能控制系统的应用

    统计显示,电机设备负载量占发电总量的一半以上,所以为保证电气节能的整体效果,应采取有效措施优化和改进电机设备。合理利用计算机技术、数字技术和网络技术,这可优化电力系统设计水平,严格控制电机运行参数,并搭建完善的电气智能控制系统,从而增大能源利用率,减少能源的消耗。再者,电气智能化控制的过程中,系统需充分结合设备运行概况,维持设备的安全与平稳运行,有效减少能源消耗,为节能减排提供支持。且电机设备运行的过程中,还要减少空载运行的情况,以此降低无功损耗,最大限度地发挥出电气节能技术在工业设计中的积极作用。

    3.2 节能供配电系统的应用

    为实现工业电气节能目标,相关部门需研发节能性供电系统,立足供电电压、变压器和无功补偿,采取多种有效的优化措施。设计人员可根据用电容量、供电距离和用电类型等因素,合理调整供电电压。通常,高压配电电压应为lOkV,如用户共同使用的设备中多为6kV电压,则可将供电电压设定为6kV,加强设备运行的经济性。工业电能损耗中,变压器损耗占总损耗的10%左右,电气设计的过程中,要以节能变压器为首选,以干式变压器替代油浸式变压器,从而达到降变压器损耗的目的,切实减少变压器运行和维护的成本。

    此外,工业电气设计中,功率对节能效益的影响显著。对此,设计人员要设置无功补偿装置,调整功率因数,扩大电气设备的容量,进而一方面改进供电质量,另一方面增强供电能力,减少设备在运行中产生的损耗,增大电能利用率,全面展现出工业电气节能设计的作用与价值。

    3.3 节能设备的应用

    工业电气节能设计工作中,设计人员可以应用节能设备,变频器、Y型高效发动机是较为常见的节能设备。上述设备应用于工业生产中,能够减少能源消耗,保证节能效果。在工业生产中,风机和水泵等大型设备必不可少,其长期处于工频状态。风量流量控制中,需要消耗大量的电力能源,利用变频器则能够有效调节风量和流量,改变电机转速,输出功率也会发生较大的变化,由此降低电能消耗,优化电气节能效果。不仅如此,应用Y型高效发动机能够减少2-3成的电能损耗,故而在项目开发、旧电机损坏重组和更换新电机的过程中,工作人员要在满足技术经济性要求的基础上,尽量使用Y型高效发动机。

    3.4 高效节能光源的应用

    太阳能是十分重要的清洁、可再生能源,工业电气节能设计的过程中,太阳能在照明节能设计中发挥着十分重要的作用。如在建筑设计中,人员可结合自然采光和照明采光,白天合理利用导光管、反射高窗、棱镜窗等,改善建筑物的光照条件。同时,在光伏发电系统的支持下将太阳能转化为电能。该方式可应用于室外街道照明设计当中。再者,设计人员还要采取有效措施不断提高电气零件的运行效率,减少照明过程中的能源消耗。也就是说,设计人员需合理利用光源,优化照明效果,选择节能设备,降低能源的消耗。而高压钠灯+TS型荧光灯管则是一种较为常见的节能光源,该类光源能够有效降低电能消耗。

    3.5 先进灯具控制方式的应用

    在电气节能设计工作中,应依据当前照明的需求,优化和完善灯具控制方式,强化工业设计电气节能的效果。即灯具一方面要高度满足照明需求,另一方面也需减少对电能的损耗。若房间的面积较小,则可采用一灯一控和两灯一控的方式,或者采取有效措施限制单个开关控制的灯具数量,也可在设计中设置若干单控灯。楼梯和走廊等公共区域,可采用升空和光电控等形式。针对与侧窗距离较近且无法保证天然采光效果的区域,可采用光电控制方式。室外则可采用程序控制或光电定时开关控制,以减少照明过程中的能源消耗。

    3.6 邻近负荷中心设置变电所

    工业负载主要为低压交流380V,若供电距离较长,则应以横截面积较大的电缆为首选,以期在输送电能的过程中减少线损,高度满足启动压降的规定和要求。而横截面面积较大的电缆,在输送电能的过程中也会产生较大的电能损耗。如厂区面积较大,且供电区距离较长时,则需采取有效措施确定最佳供电半径,适量增设配变电装置有效缩短线路间的距离,减少电能输送过程中的能源消耗。设计时要求设计人员将实际情况与总图展开详细比对,将变电布设于荷载的中心区域。如在设计的过程中存在爆炸区,则要在满足规范要求的情况下,将变电所设置于距离爆炸区较远的位置,同样需要注意是,在设计中要避开室外地坪较高的位置,以降低电能消耗,达到节能减排的目标。

4 结语

    如今,我国工业电气设计发展水平显著提高,但是其在发展中也存在诸多的问题。设计人员需要遵照工业电气设计的基本原则,加强设计的科学性与合理性。工业电气设计中,电能损耗较大,对此,需根据出现电能损耗的主要原因,合理组织设计工作,大力使用节能设备,优选输配电线路,确保电气节能理念在工业电气设计中发挥出最大功效价值。

责任编辑:程玥
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