淺析工業(yè)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)

蔡天成（北京華宇工程有限公司，河南 平頂山 467002）

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淺析工業(yè)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)

蔡天成
（北京華宇工程有限公司，河南 平頂山 467002）

摘 要：隨著當(dāng)代社會經(jīng)濟(jì)與科技的不斷發(fā)展，節(jié)能開始成為現(xiàn)代化建設(shè)當(dāng)中一個重要目標(biāo)，這就對電氣系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)提出更高要求。本文首先闡述了為達(dá)到節(jié)能目的工業(yè)電氣設(shè)計(jì)方法，然后論述了電氣系統(tǒng)中的節(jié)能技術(shù)。

關(guān)鍵詞：電氣節(jié)能；無功補(bǔ)償系統(tǒng)；照明系統(tǒng)

1　前言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，世界范圍內(nèi)的能源短缺問題也越來越嚴(yán)重，并呈現(xiàn)出逐漸加重的趨勢。為了保持我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長，并實(shí)現(xiàn)由粗放型經(jīng)濟(jì)向集約型經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變，必須要全面貫徹落實(shí)節(jié)能減排戰(zhàn)略，以促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。將電力節(jié)能設(shè)計(jì)方案推廣應(yīng)用到電力企業(yè)建設(shè)和發(fā)展過程中，可以有效減少企業(yè)的污染排放、節(jié)約能源，這對于促進(jìn)電力企業(yè)可持續(xù)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共處具有非常重要的意義。

2　電氣節(jié)能設(shè)計(jì)理念

電力企業(yè)中的能量消耗主要用于電力工程生產(chǎn)過程，因此節(jié)約能源也要從配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)入手。只有對配電系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)才能實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的節(jié)能目標(biāo)。

2.1優(yōu)化配電設(shè)計(jì)

電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程的配電優(yōu)化主要是對電力系統(tǒng)的適用性進(jìn)行改良。電力系統(tǒng)的適用性指的是滿足用電設(shè)備的負(fù)荷容量以及供電設(shè)備的可靠性、保證電氣設(shè)備對控制方式的需求等。配電優(yōu)化過程中，既要提高用電設(shè)備和電氣設(shè)備的質(zhì)量，還要加強(qiáng)電力設(shè)備的安全性、可靠性、穩(wěn)定性、可控制性和高效性等。尤其是要注意電力系統(tǒng)的安全性，電力系統(tǒng)的安全性主要表現(xiàn)在不漏電、觸電上，要做到這一點(diǎn)首先要使導(dǎo)線保持良好的絕緣性，使每根導(dǎo)線之間保持一定的距離。此外還要確保導(dǎo)線的熱穩(wěn)定性、動態(tài)穩(wěn)定性和負(fù)荷能力等，從而確保電力系統(tǒng)運(yùn)行過程的安全、可靠。

2.2提高電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率

電氣系統(tǒng)節(jié)能設(shè)備的選擇直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的節(jié)能效果。因此電力系統(tǒng)要達(dá)到節(jié)能的最終目標(biāo)首先需要對節(jié)能設(shè)備進(jìn)行選擇，這是最基礎(chǔ)的一項(xiàng)工作。除此之外，還有很多方法能夠達(dá)到電氣系統(tǒng)的節(jié)能目標(biāo)，比如減少電路損耗、補(bǔ)償無功、均衡符合等。均衡負(fù)荷是指在設(shè)計(jì)配電網(wǎng)時通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整負(fù)荷來提高運(yùn)行效率。這種方法可以運(yùn)用到電力系統(tǒng)的安裝或者運(yùn)行過程中，對于減少電力系統(tǒng)的電能損耗具有非常重要的作用。

3　電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容

3.1配電線路系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

電力系統(tǒng)的廠房建設(shè)中，配電線路的主要任務(wù)是給設(shè)備輸送電力。在這個過程中，配電線路會有一些電能消耗，雖然跟整個系統(tǒng)的電能消耗相比好像很微不足道，但是大量線路積累起來消耗的電能就不能忽視了。配電線路電流損耗的主要原因就是電阻，尤其是確定了配電線路的負(fù)荷容量和用電性質(zhì)后，要想降低輸電過程中的電流損耗，首先要降低配電線路的電阻。這項(xiàng)工作的原理是：線路的電阻和線路橫截面積成反比例關(guān)系，但是和線路長度成正比例關(guān)系。所以根據(jù)這項(xiàng)原理，我們在設(shè)計(jì)電力廠房的配電線路時應(yīng)該選用小電阻的導(dǎo)線，比如銅線、鋁線以及銅線和稀有金屬的合金等。同時在保證配電線路安全性的前提下對配電線路進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，盡量使配電線路的長度縮短，或者適當(dāng)增加電阻的橫截面積，從而使電路的電阻降低，進(jìn)而減少輸送過程中的電能損耗，最終實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)的節(jié)能目標(biāo)。

3.2無功補(bǔ)償系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

電力企業(yè)進(jìn)行配電設(shè)計(jì)時，可以通過科學(xué)、合理的選擇變壓器、電動機(jī)等感性負(fù)載，以提高某些占有較大比重功率損耗用電設(shè)備的功率因數(shù)。或者通過人工補(bǔ)償無功功率的方式以實(shí)現(xiàn)供配電系統(tǒng)的節(jié)能效果。這種方式主要是指系統(tǒng)增加無功功率補(bǔ)償設(shè)備，提高了設(shè)備的功率因數(shù)，這種人工無功補(bǔ)償方式會根據(jù)無功功率損耗的不同而有所變化。比如，運(yùn)用平衡補(bǔ)償方式來解決電壓損失和線路耗損，高壓部分的無功功率由高壓電容器來補(bǔ)償，低壓部分的無功功率由低壓電容器來補(bǔ)償；并聯(lián)電力電容器主要用來補(bǔ)償感性負(fù)載的人工無功功率。除此之外，集中補(bǔ)償和分?jǐn)?shù)補(bǔ)償也是常見的補(bǔ)償方式，但是無論選擇哪種方式，主要目的都是為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

3.3照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

電力系統(tǒng)中用電量較大的一種系統(tǒng)當(dāng)屬照明系統(tǒng)，所以電力企業(yè)的節(jié)能計(jì)劃中一定包括對照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)手冊詳細(xì)、具體的進(jìn)行，通過嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的計(jì)算不同生產(chǎn)場所需要的照明照度值和照明燈具的功率密度值以確定設(shè)計(jì)方案。嚴(yán)格按照我國當(dāng)前的照明使用規(guī)范來計(jì)算和審核照明功率數(shù)及亮度，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果。照明設(shè)計(jì)需要按照三相載重來進(jìn)行分派載重，這樣可以有效避免三相載重出現(xiàn)分派不均勻的現(xiàn)象，進(jìn)而減少電線的電能耗損以及增加變壓設(shè)備。最后，還要謹(jǐn)慎的選擇照明燈具和光源，一般來講，節(jié)能效果較好的為熒光燈，它比普通的白熾燈節(jié)能效果好很多，而且緊湊型熒光燈的壽命相對更長一些，高壓汞燈不如高壓鈉燈的節(jié)能效果明顯。通常情況下，電力企業(yè)的工業(yè)廠房會選擇LED燈來作為照明系統(tǒng)，這種燈的節(jié)能效果也比較好。LED燈是近年來新興起的一種照明工具，主要通過半導(dǎo)體發(fā)光器把電能轉(zhuǎn)化成光能，不僅發(fā)光亮度高，而且消耗的電能也比較少。LED燈相比老式的燈具還有不會頻繁閃爍的特點(diǎn)，在整體上起到了節(jié)能的效果。

3.4弱電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

工業(yè)廠房是工業(yè)生產(chǎn)的主要場所，因此必須要加強(qiáng)廠房建設(shè)的消防安全設(shè)計(jì)，使工業(yè)廠房的火災(zāi)隱患降低，進(jìn)而保障企業(yè)的安全生產(chǎn)。還可以在廠房內(nèi)設(shè)置各種安全保衛(wèi)系統(tǒng)，比如入侵保衛(wèi)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和門禁系統(tǒng)等，都可以對廠房進(jìn)行管理和監(jiān)督。電力企業(yè)廠房中使用弱電系統(tǒng)雖然可以保證電力生產(chǎn)的安全，但同時也增加了電氣設(shè)備的能量消耗，所以加強(qiáng)對弱電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，也可以減少電能的消耗。

4　結(jié)語

電氣節(jié)能設(shè)計(jì)可以有效的降低工業(yè)生產(chǎn)建設(shè)中設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的能耗，大大減少生產(chǎn)中消耗的電能，既節(jié)約了企業(yè)的成本，還達(dá)到了節(jié)能減排的工作目標(biāo)。電氣節(jié)能設(shè)計(jì)有效的促進(jìn)了我國的企業(yè)經(jīng)濟(jì)增長，并實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，加快了社會主義和諧社會的建設(shè)進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)：

［1］工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊［J］. 第三版，2005（10）.

［2］劉權(quán).淺談供配電設(shè)計(jì)節(jié)能技術(shù)和措施［J］.黑龍江科技信息，2013，7（06）：54.

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

作者簡介：蔡天成（1990-），河南平頂山人，助理工程師。