摘要：近年来，我国整体经济建设的快速发展带动我国各行业发展迅速，尤其是工业的快速发展。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。
关键词：工业电气设计；电气节能问题
引言
我国工业建设自改革开放发展至今已经取得了非常不错的成就。随着我国社会经济的发展与工业水平的提高，能源危机与环境污染问题不断加剧。而电能是当前工业生产必不可少的动力与能源，基于我国当前很多工业企业尚缺乏电气节能意识的现状，以及促进我国经济高质量、可持续发展的要求，发展工业电气节能是非常必要的。
1工业电气节能设计的思路与原则
我国经济的高速发展，是以高能耗为代价的，而工业就是高能耗行业之一。随着我国能源危机与环境污染问题的加剧，工业耗能（尤其是电能）已成为制约我国经济社会可持续发展的关键因素之一。因此，在建设资源节约型、环境友好型社会的内在目标下，将先进的电气节能技术应用于工业电气设计之中，是非常有必要的。要在工业电气设计中最大程度地避免能源浪费，实现经济效益、环境效益、社会效益最优化，就要进行科学、合理的电气节能设计。分析我国当前工业企业的电气设计现状，电气节能设计的思路应着眼于以下两点：一是结合企业实际，构建综合性的电气节能系统；二是构建集成化监控、调度及优化的节能工作平台。工业企业可通过这两点来优化自身的电气能源系统，使实现全方位、系统性地电气节能。开展工业电气节能设计，要遵循一定的原则，不能随意为之，否则将无法保证投入与产出的平衡。简言之，工业电气节能设计的原则有三，即适用、节能、可行。所谓适用，即节能须先满足正常的使用需求这一前提，并基于此通过科学、合理的设计来达到降低能耗、节约资源的目的；所谓可行，即切实分析节能项目所需投入及其预期效益，进行全方位对比，做出正确的选择，以达到低能耗、高产出的效果；所谓节能，即降低或消除无关能耗，保留必要能耗，也就是科学节约能源。
2工业电气设计中电气节能问题分析
2.1供配电系统中应用节能技术
与民用建筑工程相比，工业电气的应用具有一定的特殊性。工业电气的用电负荷等级较高，主要原因是涉及到大量的电气设备。为保障这些设备的运行，需大量的电力给予支持。为实现节能效果，需保证供电系统的稳定和安全，通过减少供电环节减少能源消耗。工业电气的设计中，需遵循同一电压等级的供电系统配电级数不超过两级。工业生产中，使用较多循环水泵或者压缩机，不仅可降低短路容量，减少导体与断流器的短路耐受等级，还可降低线路损耗，减小电缆截面面积。
2.2无功补偿和谐波抑制
从企业的低压配电室运行情况来说，其中存在着功率因素不足的问题，虽然部分低压配电室使用了无功补偿装置，不过受到设备老化因素以及其他因素的影响，使得补偿效果不佳。因为谐波损耗问题的问题，影响着电力设备的使用效果。为实现电气节能，要依据低压配电室功率因素和谐波含量之间的关系，采取有效的处理措施。具体措施如下：（1）使用智能化无功补偿装置，采取分级和动态方式，来补偿无功功率。（2）使用多组单调谐无源滤波器，开展特定次数谐波的治理等，减少谐波的影响，同时降低总畸变率。（3）采取谐波治理和无功补偿相互组合的方式，提高谐波的治理效果，提高无功补偿的效果。
2.3工业变压器的合理选择
工业变压器的合理选择，首先在于用电负荷的计算，并可根据实际需要，在不同设计阶段选用不同的计算方法，如在方案设计阶段用单位指标法，在初步设计或施工图设计阶段用需要系统数等。其次要将变压器设置在变电所与负载中心之间，如此能有效减少线路数量。再次，要重视变压器的损耗，包括空载损耗与负载损耗。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆选择节能型变压器，有助于减少空载损耗；对负载损耗而言，正确确定变压器的容量，建议使用负载率在75～85％的变压器。最后，要设法提高整个系统的功能因素，以有效降低变压器损耗和减少线路。此外，还需注意变压器的投入成本，以达到节约能源与成本控制相协调的效果。
2.4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。
2.5工业电气照明系统的优化
工业电气照明系统在工业企业中也是必不可少的，从而它也是工业电气节能设计的重点。照明系统的节能设计，可通过以下几个途径来实现：一是在工业建筑设计时，充分利用太阳能资源实现采光，适当减少照明设备的使用；二是使用新型高光节能灯具，提升光源的利用效率；三是转变灯具的控制方式，如节能型开关、光控式灯具等，按实际所需控制灯具的开关、亮度；四是推广性能优越、耗能较低的光源用电附件，如节能型电感、电子镇流器等节能用电附件；五是按工业企业的实际需求，科学合理地进行照明设施布局，以在确保工作要求的同时节约能源。
2.6积极推广应用节能型供配电系统
实现工业电气节能，采取以下措施可以获得不错效果：（1）变压器。从工业电能消耗实际来说，变压器的损耗大约占据10%，使用具有节能性的变压器装置，能够实现节能减排的目标，同时降低其维护成本。（2）供电电压。综合用电类型和供电距离等多重因素的考虑，大程度上保证电压处于合理范围内。一般来说，高压配电电压不可以大于10kV，以6kV供电电压为主。（3）功率因素。开展工业电气设计，必须要做好功率因素的把控。其设计的合理性，直接影响着电气设备的节能效果。在具体实践中，通过使用无功补偿装置，能够实现增加功率的目标。
2.7工业电动机的设计
提高电动机的工作效率，可降低电力能源损耗。因此，选择电动机时，需严格控制参数，确认电动机的实际效率。对电动机进行节能设计时，需注意工作效率。如果电动机的工作效率较高，需降低电动机的功率，并结合实际用电情况，避免电动机负载过量引发其他问题。此外，当选择负荷较小的电动机时，可搭配相关装置，以减少电动机的能耗，保证节能效果。最后，控制导线的截面，以降低电动机的电路使用量。
结语
综上，基于建设资源节约型、环境友好型社会的内在目标，工业电气设计要积极采用各种先进的节能措施，充分利用清洁能源，优化、完善工业电子设计方案，如此一方面可有效提升资源的利用率，为工业企业创造更大的经济效率，提升其市场竞争力；另一方面则可极大地降低能源浪费，推动工业企业以及整个社会向可持续方向发展。
参考文献
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论文作者:段丽云
论文发表刊物:《中国电业》2019年第10期
论文发表时间:2019/9/11
标签：节能论文; 工业论文; 电气论文; 谐波论文; 变压器论文; 电气设计论文; 电动机论文; 《中国电业》2019年第10期论文;