赵同伟

摘 要：工业在我国经济发展中占有极其重要的地位，是推动经济进步与发展的重要引擎，而工业的引擎则要依靠大量电气系统和设备作为基础的能量来源。在工业级的电气设计工作中，为实现节能减排的目标，设计人员在确保电气系统以及相关设备满足生产加工基本需求的基础上，开始更加注重节能方面的设计与规划，通过节能设计方案和相关措施来降低工业生产中的能耗，减少对资源和能源的过度消耗与浪费，这是当前电气设计中重点的研究方向。

关键词：工业；电气设计；节能设计；措施

引言

当前的工业生产加工是离不开电力能源的支持的，因此为工业生产设计电气系统和相关应用设备是目前的重点工作。随着对电能需求和消耗的持续增长，电气系统所面临的压力和发生的能耗越来越大、也越来越严重，设计人员就将目光更多的集中在节能设计方案的制定上。依据当前工业生产所使用的电气设计方案，设计人员发现了很多可以实现节能的关键环节和要点，也说明我国的电气节能设计任重而道远，发展前景也更加广阔。

一、工业电气节能设计的基本原则

对于工业电气设计而言，之所以要进行电气节能设计，其主要的目的是为了减少资源浪费，提高电力运行效率，降低生产成本，提高经济效益。因此在进行电气节能设计的过程中，必须要将适用性、可行性、节能性和经济性作为基本的设计原则来遵循。也就是说，在工业电气设计中，所设计的电气节能方案一定要适合工业安全生产要求，要充分考虑到工业电气系统的投入产出比，要具备较高的可行性，不能为了节能而盲目的增高电气设计总造价，要充分体现出其科学性与经济性。所设计的节能方案并不是要将所有环节的电能消耗量都进行降低，而是将一些可有可无的电能损耗做出有效处理和控制，来达到节能效果。只有在工业电气节能设计中充分认识到这四点基本原则，才能设计更优的节能设计方案。

这四项原则能够凸显出当前节能设计中面临的一些问题，设计人员一定要从节能本身的意义出发，探索更为科学合理的设计方案和举措，既要保证节能目标的实现，又不会影响到工业经济的正常发展，不能做出不符合实际情况、违背发展规律的设计方案。

二、工业电气设计中的电气节能措施

（1）合理设计供配电系统

工业电气的设备较为集中，整体用电负荷较高，对于用电需求较为苛刻。在进行工业电气设计时，要充分考虑工业电气的需求，做好配供电系统的设计，对配供电系统进行合理的优化配置，達到节能降损的目的。在供配电系统设计上，减少供配电系统的环节数量，对供配电系统进行合理的精简，减少能源的损耗。在设备选择时，考虑供电电压的水平，避免由于电压问题造成的损耗过多。在变电所设计时，避免由于距离果园而造成的符合增加，减少线材成本的耗费。如果供电厂区面积过大，最好采用统一的筹划，配置多个变电在装置，减少线路距离。在部分工程设计初期，最好由电气设计人员进行参与，尽量的避免配电距离过长，导致电气设计的困难。在目前，大多数工业企业的用电负荷设备上，大多数都选择机泵。采用功率因数的补偿可以减少线路损耗与变压器的损耗，在设计阶段就需要做好补偿设计，减少相应的损耗。

在供配电系统的改进和优化过程中，设计人员要切实根据其系统运行的特点进行规划和布局，要以现阶段出现的问题和矛盾为出发点和突破口，以问题为导向，探寻最为合理的处置措施和规划方案。还要认识到供配电系统的复杂性，要对其网络运行中的关键线路、设备或者某些节点进行集中挖潜，探索其节能的可行性与合理性，从设备的本身性能和运行状态出发，通过减少输电距离和提高供电效率的一些具体措施来达到节能减排的相关指标。

（2）合理选择变压器

变压器的数量和容量较大，由于长期运行，所以变压器的选择对于电气工程的节约电能也有很大的意义。变压器对于电气设计来说是选择最多的设备，在目前技术不断发展的条件下，节能型的变压器已经在不断的推广开来。在目前设计单位的设计工作中，部分单位依然采用旧型的变压力，或者将旧型变压器进行重复利用，造成了大量的电能损失，也增加了用电负担。在电气工程设计阶段，要采用新产品，坚决的淘汰落后产品。在变压器的选择上，要做长远的考虑，尽量选择节能型的具有低损耗的变压器设备。节能型变压器由于自身工艺的改进，具备良好的损耗控制能力。

变压器是电气系统中极为重要的一种设备，其功能作用非常关键，对于设计人员而言，能够降低变压设备运行中所产生的能耗，那对于整个电气系统的节能来说都将产生很大的效果。因此在设计工作中，要选择最为适合当前运行环境的变压设备，对其型号和规格进行严格挑选，并进行全面细致的调试和测试，对于一些运行时间过长，已经显出老旧状态的变压设备，要及时进行维护检修或者直接进行更换，避免由于老化而又在超负荷工作状态下造成更为严重的电力能源消耗。对于变压设备本身的结构和性能指标，也可以进行适当的改进和优化，要求改进后的变压设备达到规定的节能标准，还要对其长时间的检测，了解其能耗情况，进而实行有效的操作与控制来降低能源消耗。

（3）优化照明系统设计

工业的照明系统是工业电气设计中的重要内容。工业电气的照明设计较为简单，不过由于照明设备的数量较多，需要在设计阶段做好技能规划工作。对于照明设备的光源来说，以往采用大量的汞灯、金卤灯、钠灯进行照明，这些灯具主要采用在以往的矿业企业当中。随着现阶段新的光源的推广和发展，光源的选择也越来越多。以往的光源由于耗能较高、寿命较低、光照效果不足已经逐渐的被淘汰。新型光源在不断的发展下已经完全的满足了性能要求，并且具备更高的效率，可以大大的减少能源损耗。在在工程设计上，应该主动选择新型的照明光源，提高照明效果，减少电能的损耗。对于照明设备的控制系统中，以往是简单的开关控制，并不能达到良好的节能目的。对光源的控制可以设计相应的自动控制系统，根据现场的光感对照明设备进行自动的条件，可以提高能源利用效率，减少能源损耗，节约大量的电能。

（4）合理的进行设备选择

电气设备是工业电气系统中不可缺少的重要因素，设备选择是否合理的当也会对工业电能消耗量产生直接影响。因此在电气系统设计中，要注意结合实际情况合理选择电气设备，尽量降低设备的无功功率，提高其运行效率和电能利用效率。

针对电气设备开展合理的选用至关重要，电气系统是一个庞大而又复杂的运行系统，如果某些设备的运行状态无法达到系统运转的要求，或者出现阻碍系统正常运行的问题，那么就会造成极大的电力消耗，加上工业用电量大，会给这些设备造成长时间的高负荷运转压力，严重情况下还会出现安全风险和隐患，要重点对待线损现象的发生，大量线路和设备集中在系统之中，线损问题如果不能及时得到控制，会造成电力网络成片区域出现较大的电力能源损耗，因此必须得到设计人员的重视。

另外，在选择电缆或电线时，也要注意做好线损控制设计。因为在工业电能消耗中，线损占据了很大一部分比重。我们可以通过选择导电率小的导线来降低线损，还可以通过缩短导线使用长度来降低线损，还可以通过增大导线截面积来实现线损控制。

三、工业电气设计的其他节能途径

事实上，在当前我国的工业电气设计中，除了可以通过对供配电系统进行节能优化设计以外，还可以采取一些其他的节能措施来实现电气节能效果。例如可以积极引入先进的智能化电气控制技术，建立一定的电气智能控制系统，对工业生产中的电力使用情况进行智能控制，以实现良好的节能效果。当然，注重对天然光源的有效利用也是一种良好的电气节能途径。目前很多工厂厂房设计都较为封闭，即使是白天也会开很多的照明系统，而没有充分李太阳光。若能够在设计中充分考虑采光情况，将自然采光和照明系统有机结合起来，势必也能够起到很好的节能效果。

结束语

综上所述，在现代工业电气设计中，有很多方法都可以实现电气节能，电气节能的空间是很大的。只要设计人员在对工业的供配电系统设计中充分考虑到节能效益，积极改进和优化电气设计方案，注重对先进技术和自然资源的有效利用，就能够达到良好的电气节能设计效果。本文中所提出的几点节能设计措施只是其中的一部分，还有很多其他节能措施需要在今后的工作中不断总结出来，电气节能也是工业电气设计行业未来的发展趋势。