浅析工业电气节能设计技术

摘 要：随着当代社会经济与科技的不断发展，节能开始成为现代化建设当中一个重要目标，这就对电气系统的节能技术提出更高要求。本文首先阐述了为达到节能目的工业电气设计方法，然后论述了电气系统中的节能技术。

关键词：电气节能；无功补偿系统；照明系统

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.022

1 前言

随着经济的快速发展，世界范围内的能源短缺问题也越来越严重，并呈现出逐渐加重的趋势。为了保持我国经济的持续增长，并实现由粗放型经济向集约型经济转变，必须要全面贯彻落实节能减排战略，以促进我国经济的快速发展。将电力节能设计方案推广应用到电力企业建设和发展过程中，可以有效减少企业的污染排放、节约能源，这对于促进电力企业可持续发展和实现人与自然和谐共处具有非常重要的意义。

2 电气节能设计理念

电力企业中的能量消耗主要用于电力工程生产过程，因此节约能源也要从配电系统设计入手。只有对配电系统进行合理的设计才能实现配电系统的节能目标。

2.1 优化配电设计

电力系统设计过程的配电优化主要是对电力系统的适用性进行改良。电力系统的适用性指的是满足用电设备的负荷容量以及供电设备的可靠性、保证电气设备对控制方式的需求等。配电优化过程中，既要提高用电设备和电气设备的质量，还要加强电力设备的安全性、可靠性、稳定性、可控制性和高效性等。尤其是要注意电力系统的安全性，电力系统的安全性主要表现在不漏电、触电上，要做到这一点首先要使导线保持良好的绝缘性，使每根导线之间保持一定的距离。此外还要确保导线的热稳定性、动态稳定性和负荷能力等，从而确保电力系统运行过程的安全、可靠。

2.2 提高电气系统的运行效率

电气系统节能设备的选择直接关系到电力系统的节能效果。因此电力系统要达到节能的最终目标首先需要对节能设备进行选择，这是最基础的一项工作。除此之外，还有很多方法能够达到电气系统的节能目标，比如减少电路损耗、补偿无功、均衡符合等。均衡负荷是指在设计配电网时通过适当的调整负荷来提高运行效率。这种方法可以运用到电力系统的安装或者运行过程中，对于减少电力系统的电能损耗具有非常重要的作用。

3 电气节能设计的具体内容

3.1 配电线路系统的节能设计

电力系统的厂房建设中，配电线路的主要任务是给设备输送电力。在这个过程中，配电线路会有一些电能消耗，虽然跟整个系统的电能消耗相比好像很微不足道，但是大量线路积累起来消耗的电能就不能忽视了。配电线路电流损耗的主要原因就是电阻，尤其是确定了配电线路的负荷容量和用电性质后，要想降低输电过程中的电流损耗，首先要降低配电线路的电阻。这项工作的原理是：线路的电阻和线路横截面积成反比例关系，但是和线路长度成正比例关系。所以根据这项原理，我们在设计电力厂房的配电线路时应该选用小电阻的导线，比如铜线、铝线以及铜线和稀有金属的合金等。同时在保证配电线路安全性的前提下对配电线路进行合理设计，尽量使配电线路的长度缩短，或者适当增加电阻的横截面积，从而使电路的电阻降低，进而减少输送过程中的电能损耗，最终实现电力企业的节能目标。

3.2 无功补偿系统的节能设计

电力企业进行配电设计时，可以通过科学、合理的选择变压器、电动机等感性负载，以提高某些占有较大比重功率损耗用电设备的功率因数。或者通过人工补偿无功功率的方式以实现供配电系统的节能效果。这种方式主要是指系统增加无功功率补偿设备，提高了设备的功率因数，这种人工无功补偿方式会根据无功功率损耗的不同而有所变化。比如，运用平衡补偿方式来解决电压损失和线路耗损，高压部分的无功功率由高压电容器来补偿，低压部分的无功功率由低压电容器来补偿；并联电力电容器主要用来补偿感性负载的人工无功功率。除此之外，集中补偿和分数补偿也是常见的补偿方式，但是无论选择哪种方式，主要目的都是为了实现节能。

3.3 照明系统的节能设计

电力系统中用电量较大的一种系统当属照明系统，所以电力企业的节能计划中一定包括对照明系统的设计。照明系统的设计必须要严格按照设计手册详细、具体的进行，通过严谨、细致的计算不同生产场所需要的照明照度值和照明灯具的功率密度值以确定设计方案。严格按照我国当前的照明使用规范来计算和审核照明功率数及亮度，以实现节能的效果。照明设计需要按照三相载重来进行分派载重，这样可以有效避免三相载重出现分派不均匀的现象，进而减少电线的电能耗损以及增加变压设备。最后，还要谨慎的选择照明灯具和光源，一般来讲，节能效果较好的为荧光灯，它比普通的白炽灯节能效果好很多，而且紧凑型荧光灯的寿命相对更长一些，高压汞灯不如高压钠灯的节能效果明显。通常情况下，电力企业的工业厂房会选择LED灯来作为照明系统，这种灯的节能效果也比较好。LED灯是近年来新兴起的一种照明工具，主要通过半导体发光器把电能转化成光能，不仅发光亮度高，而且消耗的电能也比较少。LED灯相比老式的灯具还有不会频繁闪烁的特点，在整体上起到了节能的效果。

3.4 弱电系统的节能设计

工业厂房是工业生产的主要场所，因此必须要加强厂房建设的消防安全设计，使工业厂房的火灾隐患降低，进而保障企业的安全生产。还可以在厂房内设置各种安全保卫系统，比如入侵保卫系统、监控系统和门禁系统等，都可以对厂房进行管理和监督。电力企业厂房中使用弱电系统虽然可以保证电力生产的安全，但同时也增加了电气设备的能量消耗，所以加强对弱电系统的设计，也可以减少电能的消耗。

4 结语

电气节能设计可以有效的降低工业生产建设中设备运行产生的能耗，大大减少生产中消耗的电能，既节约了企业的成本，还达到了节能减排的工作目标。电气节能设计有效的促进了我国的企业经济增长，并实现了企业的可持续发展，加快了社会主义和谐社会的建设进程。

参考文献：

[1]工业与民用配电设计手册[J]. 第三版，2005（10）.

[2]刘权.浅谈供配电设计节能技术和措施[J].黑龙江科技信息，2013，7（06）：54.

作者简介：蔡天成（1990-），河南平顶山人，助理工程师。