浅析电气节能设计在工程中的应用

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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入手，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1000kVA的变压器；从负荷率方面来看，合理的负荷率一般在75%～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

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