浅析电气节能设计在工程中的应用
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科技创新与应用ｌ ２０１４年第９期 应用科技 浅析电气节能设计在工程中的应用 柴清瑶 （大庆油田工程有限公司，黑龙江大庆１６３０００） 摘要：随着我国经济建设的飞速发展，全球能源危机的爆发，使能源节约成为现代社会、经济以及文明发展的重要课题。无论是 供配电系统或用电设备，不同配件的选择，不一样的设计线路方式等，在能源的节约或浪费上都存在一定的差异，在这里，作者主 要就电气节能设计的应用谈谈自己粗浅的认识。 关键词：电气节能；工程；设计应用 节能减排就是节约能源、降低能源消耗、减少污染物排放。节能 减排是当今社会发展最关注的问题之一，在科技飞速发展的今天， 很多大型的工业企业运作过程中，消耗大量的能源，包括电资源、水 资源、煤炭资源等等，同时排出大量的污染物，如污水、有害气体、烟 尘等。已经给我们的地球造成了严重的环境与能源压力，若我们仍 不想办法采取适当措施，来防止这种事故的蔓延，那我们国家一直 倡导、宣传的“贯彻科学发展观，构建和谐社会，建设环境友好区域、 构建资源节约型社会”将成为一个遥不可及的梦想。节能减排包括 节能和减排两大技术领域，二者有联系，又有区别。一般地讲，节能 必定减排，而减排却未必节能，所以减排项目必须加强节能技术的 应用，以避免因片面追求减排结果而造成的能耗激增，注重社会效 益和环境效益均衡。在工业企业中，电气节能是企业能源节约的重 要组成部分，也已经成为备受企业乃至社会各界关注的社会性问 题。 在能源紧缺、国家大力倡导节能的今天，我国的电能源仍然存 大着很多的浪费现象，这种浪费不仅存在于供配电系统中，也存在 于用电设备的选择上。如果我们电气设计人员，能够认识到这种能 源浪费的严重性，并能够通过分析与实验，摸索出最节能的设计方 案与配置，之后投入工程应用中，通过不断的实践完善设计方案，将 会对工程的节能作出巨大的贡献。作为一名电气工程设计人员，我 们有责任和义务在最基础的岗位，发挥自己的能力，利用自己的专 业知识，做好节能设计。在电气设计方面，电气节能技术在应用的过 程中需要遵循以下原则，即满足功能原则、经济合理原则和技术先 进原则，在充分考虑工程基本功能、成本投入和节能效果的基础上 进行应用。文章作者从供配电系统及电器产品的节能人手，运用科 学发展的观点，结合工程设计的特点阐释“电气节能措施”的应用和 选择。 １合理配置变压器 在电气节能技术的工程设计中，合理配置变压器可有效达到节 能目的。对于变压器来说，负载损耗和空载损耗是其主要的有功损 耗。在选择变压器时，须从多个方面综合考虑，如产品型号、产品负 荷、变压器容量等。从型号上来看，主要以选择空载损耗或者是负载 损耗较低的新型产品为主；从容量上来看，变压器的容量不能过大， 条件允许的话，尽量选用单台容量低于１００ＯｋｒＡ的变压器；从负荷 率方面来看，合理的负荷率一般在７５％一８５％之间。若负荷率低于 ５０％，空载的消耗比重载会增加，使整个系统的电能增加，若负荷率 高于８５％，会降低变压器使用寿命，也不利于电器的节能设计。 ２提高负荷的功率因数 要想提高供配电设备的供电能力，同时减少供电能耗，可以通 过降低负荷电流来实现，而要想降低负荷电流，就需要提高负荷的 功率因数。当变压器二次侧的功率因数提高时，总的负荷电流将减 少，变压器铜耗随之降低，这样变压器内的铜芯使用寿命增加，变压 器的使用周期增大。在实际操作中，有两种提高功率因数的措施比 较成熟，且受到广大电气设计人员的欢迎，一是尽量降低设备消耗 的无功功率，提高自然功率因数；二是采用无功补偿装置进行补偿。 ３照明节能灯的选择 在电气节能设计中，“照明”是必不可少的环节，因此照明节能 灯的选择，就显得尤为重要。在选择照明灯的时候，我们要根据照明 场所的特点、照明空间的大小、照明灯的控制方式等多方面综合考 虑，在保证照明充足的前提下，多选用新型的节能灯、太阳能灯、高 效荧光灯以及气体放电灯等这一类高效的光源。如普通室内的照 明，应避免使用白炽灯，可采用小功率的ＬＥＤ光源灯；阳光充足的 南方地区，可以选用太阳能灯作为街道或工业企业厂区的路灯等。 从照明灯的控制方法上说，室内的照明灯应注意尽量做到一灯一开 关、多灯多开关，避免多灯、多路共用一个开关，使用过程中造成能 源的浪费；多层建筑楼梯间、除电梯间的公共区域等尽量采用声控 —．２９２—． 自熄灯，以有效节约能源。 ４电动机的选择 工业用电过程中的节能措施，除上面提到的三种外，另一个关 键措施就是电动机的选择。工业用电负荷中，电动机负荷占很大比 例，因此当电动机的功率因数和效率提高时，就可以将工业用电的 功率损耗降低。在选择电动机时，应该选择高效率的电动机，以提高 电动机的功率和效率，减少电动机的电能的损耗，如采用Ｙ、ＹＺ、 ＹＺＲ等高效率的电动机。但需要考虑的是，新型的高效率的电动机， 其价格也相对昂贵，高于普通电机很多，因此，在选择电动机前，除 考虑电动机的功率与效率，也要同时考虑经济效益。电动机的经济 效益可以通过最大使用年限来衡量。即任何电动机都是有使用寿命 的，在到达使用寿命时就需要回收，而高效率的新型电动机由于其 较普通电机效率高，电能损耗少，使用寿命就长 回收年限就较高， 而这部分“回收年限”可以用“新型电动机价格高于普通电机的价 格”除以“使用新型电机降低损耗所减少的费用”来计算，当“回收年 限”在可接受的范围之内时，即可采用新型电机。经过很多专业人士 多年的实验数据得知，一般当负载率高于０．６、电动机年持续运行时 间超过３０００小时以及电机单机容量较大时，选用新型电动机可以 满足经济要求。 随着电力电子技术的发展，带变频调速装置的电机得以广泛应 用。当工作异常，电机负荷下降时，变频电机能够自动调节转速，以 适应电机负载的变化，这样使得电动机效率有所提高，以达到电动 机节能的要求。 ５结束语 综上所述，在电气设计及工程应用中，电气节能工作可以通过 多种方式、多种设备开展。在当今大力宣传节能减排的大环境下，各 种能源不断被消耗，我们努力作到节约的今天，电气节能也成为电 气设计工程中一项重要的任务。在电气设计中，我们不但要考虑电 气节能问题，还要在在坚持满足功能、经济合理和技术先进这三项 原则的基础上，尽可能减低电力能耗，以此为构建节约型、资源型的 社会做出应有的贡献。 参考文献 【１】李蔚．电气节能技术在工程设计中的应用【Ｊ】．电气应用，２００９，２８ （１９）：６６～７０． ［２］伍廷熙．谈电气节能在工程设计中的应用『Ｊ］．城市建设，２０１０（１８）： ３０４—３０６． 【３］于士国．电气自动化的节能设计技术分析『Ｊ１．硅谷，２０ｌ１． ［４】李岩，王薇薇．关于变压器空载损耗的分析［Ｊ］．科技与企业，２０１１ （１２）：１２３． 【５】杨磊．民用建筑电气工程中的节能ｆＪ１．科技资讯，２０１０（１）． ［６］张欣．建筑电气设计中的节能措施［Ｊ】．工程建设与设计，２０１１（Ｓ１）．
