淺析工業(yè)電氣設(shè)計中電氣節(jié)能

1、淺析工業(yè)電氣設(shè)計中電氣節(jié)能 【摘要】隨著大量節(jié)能型變壓器產(chǎn)品的普及，有很多設(shè)計單位仍在使用S7等系列變壓器。本文是筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗，從供配電系統(tǒng)的設(shè)計、控制系統(tǒng)的設(shè)計、照明系統(tǒng)的設(shè)計、設(shè)備的選擇幾個方面介紹了采取何種措施能到達(dá)節(jié)能減排的目的，實現(xiàn)方案的平安性、經(jīng)濟(jì)性及節(jié)能性?！娟P(guān)鍵詞】電氣設(shè)計；電壓；水平；電氣節(jié)能前言依據(jù)調(diào)查統(tǒng)計資料顯示：我國的國民生產(chǎn)總值增長率與能源消耗增長率比例為：1：1.5，但是標(biāo)準(zhǔn)的國民經(jīng)濟(jì)增長率與能源消耗增長率應(yīng)該為：1：0.8。通過比擬得出：我國的節(jié)能工作還有待提高。盡管我國地大物博，但是資源仍然不夠用，因此，要實現(xiàn)可持續(xù)開展，就要做好資源的有效利用，其中最

2、重要的是要做好節(jié)能方案，在平安性能、節(jié)能性等方面都要做好規(guī)劃，按方案實施。1供配電系統(tǒng)的合理設(shè)計工業(yè)電氣與普通民用電氣的主要區(qū)別是：用電負(fù)荷等級高，用電設(shè)備相對密集，對連續(xù)性供電的要求較高。為到達(dá)節(jié)能的效果，從以下幾方面進(jìn)行考慮。1供配電系統(tǒng)的環(huán)節(jié)不宜過多，盡量做到簡單可靠。過多的配電環(huán)節(jié)會造成額外的能量損耗。這也是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定"同一電壓等級供電系統(tǒng)配電級數(shù)不宜多于兩級"的原因。2應(yīng)合理選擇設(shè)備的供電電壓水平。同等情況下，電壓水平高，損耗相對較小。如工業(yè)、企業(yè)大量使用的壓縮機(jī)、循環(huán)水泵等，常采用6/10kV供電，既降低了供電線路上的電流，又減少了銅損耗，還能減少銅材的浪費(fèi)。3變

3、電所應(yīng)盡量深入負(fù)荷中心。大多數(shù)情況下，工業(yè)、企業(yè)內(nèi)的負(fù)荷多為低壓交流380V，假設(shè)距離過遠(yuǎn)，為滿足起動壓降和運(yùn)行壓降的要求，增加電纜的截面，勢必造成銅材的大量浪費(fèi)。所以，如果廠區(qū)面積過大時，應(yīng)采用合理的供電半徑統(tǒng)一籌劃，設(shè)置多個變配電裝置，縮小線路的距離，降低損耗。如果有爆炸危險區(qū)存在，在滿足標(biāo)準(zhǔn)的前提下，可將變電所設(shè)置在爆炸危險區(qū)外，將室內(nèi)外地坪高度差提高至0.6m，就能到達(dá)降低能耗的效果。4采用功率因數(shù)補(bǔ)償。在工業(yè)企業(yè)中大多數(shù)用電負(fù)荷為機(jī)泵。在SH30382000?石油化工企業(yè)生產(chǎn)裝置電力設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?推出后，石化裝置設(shè)計人員將低壓補(bǔ)償取消，這種做法有欠妥當(dāng)。如果補(bǔ)償只設(shè)置在6/10kV側(cè)

4、，低壓側(cè)不進(jìn)行補(bǔ)償，負(fù)荷較多時配電變壓器的數(shù)量會相應(yīng)增加或變壓器容量會相應(yīng)增大，很容易造成額外的電能浪費(fèi)。所以，應(yīng)采取就地補(bǔ)償原那么，從設(shè)計上保證節(jié)能，可即變壓器后側(cè)進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償，在同樣負(fù)荷率的情況下，使變壓器的效率提高。變壓器的合理選擇：變壓器是設(shè)計人員使用量最多，但又常是設(shè)計最不合理的設(shè)備之一。分以下兩種情況：1在目前已有的大量節(jié)能型變壓器產(chǎn)品推出的情況下，有很多設(shè)計單位仍在使用S7等系列變壓器。很多電力部門往往將大城市的老變壓器撤除后移至城鄉(xiāng)結(jié)合部或鄉(xiāng)村使用，不但造成大量電力損耗，還增加了低收入人群的額外支出費(fèi)用。所以，設(shè)計人員應(yīng)嚴(yán)把設(shè)計關(guān)，從源頭杜絕再使用國家淘汰產(chǎn)品和落后產(chǎn)品變壓器

5、。盡量考慮選擇損耗較小的節(jié)能型變壓器，如S9、S10、S11、SC9、SC10等。節(jié)能型變壓器在制造鐵心的硅鋼片、鐵心的制造工藝上都有較大的改良，有利于減小變壓的空載功率損耗。2變壓器的容量和數(shù)量也與節(jié)能有關(guān)。工業(yè)企業(yè)由于用電要求較高多數(shù)為一、二級負(fù)荷，所以在設(shè)計時一般總會按照互為全備用即單臺變壓器的負(fù)荷率不超過50%，由兩臺變壓器承當(dāng)用電負(fù)荷的思路?？梢詫σ弧⒍壺?fù)荷采用互為全備用的方式，對于三級等負(fù)荷，完全可另設(shè)變壓器，將變壓器的負(fù)荷率提高到75%左右，這樣雖然增加了變壓器的數(shù)量，但變壓器總?cè)萘拷档土?，減少了局部無功損耗和有功損耗。當(dāng)然，增加變壓器的臺數(shù)也會造成損耗和建筑物面積的增加，各種

6、因素要綜合考慮才能到達(dá)最正確效果.2控制系統(tǒng)的合理設(shè)計在工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)裝置和生產(chǎn)線上往往有集散控制系統(tǒng)或者可編程邏輯控制器參與邏輯控制，是為了提高系統(tǒng)自動化程度，減少人工本錢。在以往的設(shè)計中，為了減少一次性生產(chǎn)本錢投入而減少DCS點(diǎn)數(shù)，將應(yīng)控制的起動和停止由一個繼電器輸出控制。如采用1個繼電器接點(diǎn)控制，那么DCS采用的不間斷電源UninterruptedPowerSource，UPS容量往往會比采用2個繼電器控制時的UPS容量大，即使增加了輸出I/O卡件，也能到達(dá)很好的節(jié)能效果。采用兩個繼電器的控制方式優(yōu)點(diǎn)如下：如果裝置第一次是在開起現(xiàn)場，當(dāng)順利開起后，轉(zhuǎn)換開關(guān)在旋轉(zhuǎn)的過程中運(yùn)行的設(shè)備不會停止；

7、而選擇1個繼電器輸出控制設(shè)備起停時，轉(zhuǎn)換開關(guān)在旋轉(zhuǎn)的過程中運(yùn)行的設(shè)備會停止。3照明系統(tǒng)的合理設(shè)計工業(yè)、企業(yè)電氣照明設(shè)計并沒有民用建筑照明設(shè)計復(fù)雜，但是在裝置中同時使用的燈具量大。1過去通常采用的燈具為汞燈、鈉燈、金鹵燈，這些燈具在工礦企業(yè)當(dāng)中使用量大、面廣，也發(fā)揮了其應(yīng)有的作用，但在新興光源的推出后逐漸失去了原有的主導(dǎo)地位，光效低、壽命短、功率因數(shù)低，起動時間長等缺點(diǎn)，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代石化企業(yè)的照明要求。所以，現(xiàn)在推出了電磁感應(yīng)燈、LED燈等光源，這些已能完全滿足用戶的要求，如表1所示。雖然價格稍高，但隨著推廣，費(fèi)用會逐漸降低。注：參照?工廠常用電氣設(shè)備手冊?和廠家樣本。2過去對光源的控制不能

8、到達(dá)節(jié)能的效果。如采用適當(dāng)?shù)拇胧?，如光控、時控、穩(wěn)壓輸出等，那么每年可以節(jié)約大量的電能。3新的照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)對節(jié)能局部進(jìn)行了增加，對主要功能建筑物的功率密度值進(jìn)行了限制，如GB500342021?建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?的第6.1.26.1.7條中對于"高于或低于規(guī)定表格內(nèi)的照度值時，照明功率密度應(yīng)按比例提高或折減"的相關(guān)條目就充分表達(dá)了我國對照明節(jié)能上的重視。4科學(xué)選取設(shè)備機(jī)汞是工業(yè)及企業(yè)的主要用電負(fù)荷。盡管電氣專業(yè)人員不負(fù)責(zé)選擇機(jī)汞，但是仍然能夠在設(shè)計準(zhǔn)備時期給出較科學(xué)的意見。假設(shè)所選的電機(jī)功率較大，可以提高運(yùn)轉(zhuǎn)時的平安性，但是在輕載和空載時由于要消耗較大的電能往往導(dǎo)致工作效率低，因此可以對此類電動機(jī)安裝變頻調(diào)速器，既可以提高工作效率，還可以更加節(jié)能。5小結(jié)總而言之，電氣設(shè)計人員