工业电气设计中电气节能问题的探讨
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工业电气设计中电气节能问题的探讨
摘要：电气工程设备自动化技术是我国现代化工业建设过程中的重要基础技术工程之一，直接严重影响国家经济社会建设和国民社会经济发展。国家可持续发展战略和国家绿色智能制造发展战略相继深入提出，为各种节能环保技术在电气工程和自动化制造过程中的应用提出新的技术挑战。本文介绍了工业电气设计中电气节能工作时应遵循的原则以及具体策略，以期工业用电情况变得更加合理、高效，我国的工业能够取得长远的、可持续的发展。
关键词：工业电气设计；电气节能；问题
引言
近年来，伴随着人们对物质生活要求的日益提高，我国工业的发展也呈现出蒸蒸日上的局面，很多工业都在争先恐后地向前发展，希望自己能够成为本行业的模范，但是很多地区，工业的迅速发展是以牺牲环境为代价的，超标的工业废气、废水的排放不仅会使当地的生态环境受到很大的危害，使生态环境越来越不适宜人类居住，最后可能使人类失去自己赖以生存的家园，也使得很多人由于接触到了工业中的致病因子患上了不治之症，同时，它也加剧了我国的能源危机，我国是一个人口大国，这意味着我国是一个用电大国，超大限度的用电量很容易导致能源的枯竭。在这种严峻的情况下，国家和相关部门开始重视起工业设计中的电气节能问题，并在实践研究过程中收获了颇多的有效经验。电是不可再生能源，它的总量是有限的，所以人类只能通过不断地进行技术革新，来减少工业电气设计中的能源消耗，不断研究出高效、合理的电气节能策略，这样才能够真正实现工业电气设计中的电气节能目标。
1工业电气设计中电气节能问题
1.1系统集成不足 电气自动化系统设计中，集成发展作为提高系统功能的重要环节，我国电气自动化仍处于多岛自动化方面，互不连接、信息独享、功能单一，难以将电气自动化作用充分发挥出来。
2.2网络架构不一
电气自动化未来发展中，以建立快捷、高效电气自动化系统为主要方向。但是，部分企业由于自身网络架构不同，导致电气工程依托于网络发展受到阻碍，加上不同企业、厂家交换软、硬件产品中，由于程序接口不同，对于企业信息数据交流传输造成影响，难以实现信息数据共享，无法发挥自动化系统效用。
2.3技术过于主观
不同企业在开发、应用电气自动化技术中，受限于技术人员掌握技术程度及思想理论，人员开发中遵循过往经验，受到主观意识和习惯支配，开发系统平台各有不同，造成电气工程自动化的实施、设计、维护，且增加了程序成本，进而加大整体系统运行负担。
2.4能源消耗较大
在电气工程实际生产中，尽管应用较为广泛，为了能够提高经济效益，部分企业对于环境污染及节能设计有所忽视，仅获得更多经济效益，功能单一，也使得用电高峰阶段，易出现电能匮乏情况，究其原因主要是用电设备、用户多，加上电气工程结构复杂，设备较多，浪费情况严重，加大了工程控制难度，需做好节能设计工作，保证系统稳定运行。
2工业电气设计中电气节能工作时应遵循的原则
2.1保证设备的原有功能不受损伤
在工业技术的革新之中，必须遵循这样一个原则，那就是在引进创新技术的同时不能使设备失去原有的功能，否则就是丢了西瓜捡芝麻，因小失大，曾经的很多企业在进行技术革新时都因为缺乏慎重的考虑，导致设备的原有功能受到了较大的损伤，所以工业电气设计部门应当积极从中吸取教训，在进行电气节能的研究工作中，如果发现节能方案可能威胁设备原有的功能，应当立即否定这个方案。
2.2保证节能方案能够被落实到实处
在具体的实践工作中，很多工作人员提出的节能方案都是纸上谈兵，看起来完美无缺，但真正实施起来却会遇到各种各样的问题。要想让电气节能设计方案具备现实性，需要着重考虑三方面的因素，首先是方案中所涉及的设备是否已经在这个工业生产部门得到了普及，其次是方案中涉及的技术是否已经投入到了生产实践之中，它的安全性、可操作性是否具有保障，最后是完成方案所需要的资金是否与它能够创造的经济价值相匹配，只有综合权衡了这三点之后，才能够真正判断出节能方案是否具有可行性。
2.3保证节能方案真的能够实现节能的目的
能源节约是工业电气设计中电气节能工作的终极目的，只有一切以节能为目的，方案的效度才能够得到体现。但是在具体的实践中，很多设计方案虽然流程都不太复杂、也能够体现出较大的灵活性，但是经过仔细计算之后，发现它的节能效果并不明显，这样的节能方案并没有太大的价值。在设计节能方案时，最好引进可持续再生的新能源，使节能的目标能够得到高度的落实。
3工业电气设计中电气节能工作的具体策略
3.1确定改进思路
电气自动化工作效益及效率更为高效，提高工作可靠性，获得市场竞争支持，需根据实际情况，改进节能设计。（1）从科技方面出发，电气自动化工程科技化发展是指需根据社会新的技术、产品、材料等合理应用，秉持自主创新理念，对于各种节能降耗方法、工艺等积极推广，使用材料、技术力求创新，合理应用计算机技术、信息技术、自动化技术及网络技术等；（2）从信息方面出发，电气自动化中应用信息技术能够优化自动化水平，设备的制造、设计与运行合理使用仿真及计算机技术，通过人工智能分析电网建设情况，借助网络通信技术，实现电力运行信息的传递，动态监控电力工程运行情况。 3.2降低电能消耗
电能运输中，受限于导线自身特性，决定工程运行会出现功率损耗问题，是客观存在的问题，难以避免，电能在电力系统中只有经过导线方能顺利传输，为减少电能损耗，系减少导线电阻。因此，节能设计中，根据物理学可知，导线横截面和电阻之间负向相关关系，可利用此类关系减少电气自动化系统损耗，实现节能降耗。例如，材料选择电导率小制作导线，避免导线传输中电能消耗量，也可增加导线横截面，将导线电阻降低，避免电能损耗过多，或是适当缩短导线长度，设计中尽量布置电气工程处于一条直线，以免弯路过多增加导线长度，电压器布置中，则需要靠近工程负荷中心，减少供需电之间距离。
3.3使配电系统得到优化
工业的用电系统比普通家用的用电系统要复杂很多，无论是在电气设备的种类上还是数量上，他们具有着天壤之别。所以，工业用电系统的电气节能工作有很大的发展空间，要想使配电系统得到优化，相关工作人员需要注意两个方面的问题，首先，要尽可能地使电气设备系统得到简化，这样能够避免无用功率对电能的消耗，能够达到良好的电气节能效果。其次，尽可能地使电气设备所用的电压呈最小状态，因为电压越大意味着消耗的电量越多。但是，在考虑这两个问题时也不能忘记功能保证原则和适应可行原则，要考虑经济价值和安全系数。
结束语
工业电气设计是我国工业体系中不可或缺的一部分，工业电气中的节能设计是实现我国工业可持续发展的必经之路，研究人员和操作人员应该积极探索科学合理的节能设计方法，在不影响正常工业生产进程的同时，尽可能地采用行之有效的策略实现工业用电效率的最优化，相关工业部门应当积极为工业电气设计方面的工作人员创造提升自我的平台，让他们不断提升自己的专业技能，从而促进工业电气节能研究的健康、稳定发展，努力地缓解我国面临的能源危机现状，促进我国工业生产的健康、可持续发展。
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