工业电气设计节能技术分析

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摘要：随着工业电气设备及其设计技术的更新换代，电气节能技术成为技术开发的重点。工业电气设计领域广泛，例如化工、环保、厂房装置、住宅建筑等，因此推广电气节能技术也是工业电气设计经济化发展的重要内容。借助案例分析法，以某石化企业为例，分析了该企业在工业电气设计中的电气节能方案，分析从电气综合节能系统和构建电气节能集成化监控与调度优化工作平台两个方面实现电气节能设计，为相关工作技术人员提供理论参考。

关键词：工业电气设计；电气节能技术；应用

在我国自然资源匮乏的阶段下，工业电气设计应遵循节能理念，大力倡导节能技术，实现工业电气设计的长期稳定可持续发展。我国工业电气使用及普及范围广，主要是由于社会生产需要，加上每个行业领域的电气生产工艺及需求存在差异，因此会导致电气设计前期投入较多，却对后期的利益考虑甚少鉴于此，将电气节能技术应用到工业电气设计中非常有必要，结合某石化企业工业电气设备及系统中存在的能耗问题，针对性提出电气节能技术应用方案，期望能够给相关领域企业提供理论支撑。

1工程概况

某地化工企业主要以炼油化工生产为主，企业配备有催化裂化、延迟焦化、聚丙烯等一系列工业电气设备。该生产企业分别配置有20个6kV配电室和160个0.4kV配电室，各个不同电容量的配电室中采用的是放射式的负荷接线结构，配置的高压电器装置分别为电力变压器215台、高压电机装置210台。近两年来，该石化生产企业的用电量持续上升，且厂区内的电网损害问题日益突出，由于生产设备不合理等原因导致的电力系统耗能加剧现象持续发生，经过针对性问题分析，提出了导致该工业生产设备电力耗能的主要原因有以下两点：其一，低压配电室的功率因数较低，导致谐波损害严重；其二，相关变电站和电力监控系统缺乏专业性和集成性，同时电力系统的一体化设计及管理难以实现统一。

2电气设计中电气节能方案分析

（1）构建综合节能系统。以该石化企业为主，构建适应企业长期发展的电能采集系统平台，并将自动采集自动化技术进行合理化应用，更换电表为全自动化智能电能测量表，准确测定不同时间段的耗能量。为使得变电所的详细电量采集数据输送到变电站监控室，因此数据传输线路应以总线工业通信技术为主，并在监控室中加设计算机系统，结合电能检测软件，实现企业内部信息系统的互联共享。（2）构建电气节能集成化监控系统，并研发调度优化工作平台。结合企业的实际生产情况，以分布式结构为主，构建集成化的监控与调度优化平台，这样才能够实现企业电气节能供电方案的合理应用，并实现全方位的电气节能。整个监控系统的基本框架如下图1所示。电气节能集成化监控系统主要由两部分组成，分别是现场总线网络和内部高速计算机局域网络系统，前者可以结合电气节能设计的需求，实现输变电线路的全程检测及控制，也可与厂区的电气节能系统建立良好的通信关系。后者可以结合厂区内的变电站系统，以集成化监控功能为主，实现信息的全面互联共享服务。

3工业电气设计中电气节能技术的应用

（1）工业电气照明系统。首先，在工业电气照明系统中，应选择合理使用自然光的途径，时刻关注自然光的投射途径，这样可以从实际生产的角度有效的减少工业电气系统的使用时间，进而实现节能。主要可采取转变窗户位置、提升室内光照效果等。其次，转变灯具的控制策略。在工业生产的厂房内，一般选择采光比较好的位置当做工作区域，也可使用光控灯具系统，根据投射进的自然光的强度来调节相关灯具的实际亮度。还可以在工业生产设备中加入合适的采光系统，以实现控制光源的目的。最后，可以引入节能灯具，来选择照明设备，确保相关设备负荷的照明标准，尽可能的选择具备一定的节能效果的灯具，避免使用白炽灯等耗能灯具系统。在布置方面，一般情况采用的是局部照明和一般照明的方式，可设置局部照明设施，尽可能的提升采光面积，并提升光照的利用率。必要情况下，可对灯光控制开光采用多功能控制，实现智能感应开关的作用。（2）工业电器变压器设计。首先应明确变压器的位置，选择电阻率小的变压器，材质上一般选择铜质，明显降低能耗。一般情况下，应选择负载率在75%~85%之间的变压器，这样才能够取得良好的应用效果。（3）工业电动机的设计。在选择电动机的过程中，应以切实提升电动机的工作效率为主，明确功率的参数，并结合实际电动机电能的提升，关注电动机的实际功率，从却确保电动机的负荷，一般选择较小功率的电动机。（4）工业电气线路的设计。在实际的电力系统传输的过程中，应根据不同程度电能的消耗，以工业电器中的设备使用为原则，确保线路路径的合理性，并根据实际生产的需要，合理提升导线截面的面积，并降低电路实际电阻，提升整体的用电效率。此外，还应关注空调系统的节能控制和谐波的抑制。当前生产环境下，人们喜欢开空调，因此应确保空调系统的节能达标。针对电子设备的谐波电流，能够提升能耗率，且加快设备的损害，因为为限制谐波，在变压器的低压侧设置对应的无源滤波器及有源滤波器，这样可以混合使用，以达到有效减少耗能的作用。

4结束语

综上所述，工业电气节能系统设计方案需要根据实际生产需要，在确保不影响实际生产效率的情况下，对存在的无功损耗问题、谐波含量高、电能测量及监控缺乏集成性等问题进行分析，并结合实际节能工况，对无功补偿及谐波治理等关键的方案内容进行分析，进而提高自动化程度，为提升工业电气系统节能效果、构建工业电气设计系统节能技术的合理化应用，提供理论参考。

参考文献：

[1]徐汉青.电气节能技术在石油化工工程设计中的应用[J].化工管理,2016(15):148.

[2]马为军.工业电气设计中电气节能探讨[J].中国高新技术企业,2014(35):93-94.

作者:李玉华 单位:山东辰安智能建筑检测有限公司