电气节能技术在工程设计中的应用
张晓刚
摘 要：随着我国经济的快速发展，工厂作为我国工业领域的重要载体在全国各地都得到了极大的发展，各地的工厂如雨后春笋般快速的发展了起来。电力作为工厂生产中重要的能源与企业的发展有着密切的联系。长期以来，我国由于对电能的节能缺乏一个清晰的认识，致使我国的工程用电居高不下，而且很多电能是被白白浪费的。新时期，我国加强了对于节能减排工作的指导，用以实现工厂电气工程的节能，提高企业的经济效益。文章在分析工程电气工程节能技术应用现状的基础上，对如何做好工厂电气工程的节能进行分析阐述。
关键词：电气工程；节能；应用
前言
能源是工业发展的基础，我国是能源大国同时也是能源消耗强国。电能是现代社会发展的重要基础，我国的电能在新世纪以来进入了一个高速发展期，而在这不断增长的电能背后的则是我国环境的严重污染。新一届政府一直将节能减排工作放在工作的首位。工厂企业是我国工业发展的重要基础，长期以来我国工业企业由于技术、机制等的限制多处于工业链的底端，能耗大、效率低。为响应国家关于工业领域转型升级的号召，应当在工厂电气工程进行相关的改造，从而实现工业企业生产过程中的节能增效，最大限度的提高企业生产的效率，保障生产的顺利进行。为实现这一目标，工业企业需要加强对于工厂电气工程的改造、建设，积极将节能技术应用于日常的生产生活中，从而有效的降低企业的生产能耗，提高电能的利用率。
1 工厂电气工程节能改造设计的重要原则
做好工厂电气工程节能改造及设计应当遵守以下几项原则：（1）在工厂电气工程节能改造及设计的过程中应当将节能、提效放在首位，从企业发展入手，以最大限度的提升工厂电气工程节能效果入手，在确保企业生产的基础上最大限度的降低企业工厂电气工程中的浪费。此外，在工厂电气工程节能改造及设计过程中应当合理的选择节能设备及改造过程中所使用的相关材料，用以降低工厂电气工程节能改造及建设成本。（2）在工厂电气工程节能改造及设计的过程中，适用性原则也是其中一项极为重要原则。这一原则主要要求的是在工厂电气工程节能改造及设计的过程中必须要为设备提供足够的动力。在工厂电气工程节能改造及设计时，应当根据工厂、建筑中用电设备的总功率、电能质量、负荷容量等方面的情况入手，用以选择最适合的节能设计，积极优化工厂电气供配电设计，保障电能的正常使用。（3）在工厂电气工程节能改造及设计的过程中应当坚守节能性的原则。在工厂电气工程节能改造及设计过程中应当将节能改造放在突出位置，通过相关的节能改造用以降低企业生产能耗，为企业创造更多的经济效益。因此在工厂电气工程节能改造及设计过程中应当减少或是避免与建筑功能无关的电能消耗。
2 工厂电气工程节能改造及设计中常用技术分析
2.1 变频技术在工厂电气工程节能改造设计中的应用
变频技术主要通过改变电机的频率和电压来对电机进行调速，用以实现节能的效果。据相关研究数据表明，采用直流或是交流变频调速技术能够在工厂生产中产生较为明显的节能增效的效果。比如说在工厂电气工程中所使用的空调、风机等可以根据需要来对其转速进行调节。
2.2 单片机控制技术在工厂电气工程节能改造设计中的应用
在工厂电气工程节能改造设计中应当积极做好单片机控制技术在其中的应用。通过在工厂电气工程节能改造设计中应用单片机控制技术能够实现对于工厂电气工程中所使用的电机进行调节。比如说，当三相异步电机启动后三相异步电机应当处于额定负载约40%-60%的状态下运行，而在一些时段三相异步电动机空载时无需满负荷运行，通过采用单片机控制技术能够有效的对电机的运行状态进行控制，通过对电机运行时的负载及功率因数进行检测从而对电机进行控制，单片机通过对电机运行状态进行检测来实现对于输出端的功率和端电压进行调节，使得起能够与电机运行所需要的功率相匹配，对电机运行时的输出功率进行适时的调节，用以实现工厂电气工程节能的目的。
2.3 可控硅斩波技术在工厂电气工程节能改造设计中的应用
此种技术是在工厂电气工程节能改造设计中应用较早也是节电效果较强的一种技术，但是此种技术在应用的过程中会对工厂的电网中产生谐波从而对工厂电气工程中的供电质量造成较为严重的影响，加之可控硅斩波技术的可靠性存在着一定的缺陷容易导致工厂电气工程设备的工作效率降低。因此，相较于上述两种节能技术可控硅斩波在工厂电气工程节能改造设计中的应用受到了一些限制。
3 做好节能技术在工厂电气工程节能改造设计中的应用
做好节能设备的合理化选择。随着国家推行的节能减排战略的顺利实施，节能技术在工厂电气工程节能改造设计中得到了较为广泛的应用并取得了良好的应用效果。在工厂电气工程节能改造设计中应当积极使用相关的节能设备以便取得良好的节能效果：（1）积极做好变频器的应用。随着电子技术的快速发展，变频器技术已经逐渐成熟并得到了较为广泛的应用，尤其是在一些功率较大的设备控制中（如大功率的水泵、风机等）取得了较为良好的节能效果。这是由于上述大功率设备全天24小时都处于工频状态，而一些时段无需再满功率状态下运行，通过变频器来对上述大功率设备的运行状态进行调节，根据用电情况来改变电机的转速用以实现对风量、流量的调节，提高电能的利用效率。（2）在工厂电气工程节能改造设计过程中，积极做好节能型照明設备的使用（如LED照明设备等）。此外，还需要尽可能的采用寿命长、效率高、安全性强的灯用电器附件、配线器材等从而实现工厂良好照明的基础上实现对于工厂电气工程的节能。（3）在工厂电气工程节能改造设计中采用节能型供配电系统。工厂电气工程的节能设计中供配电是其中极为重要的组成部分。对于供电系统节能的重点应当在工厂电气工程的设计、优化阶段引起足够的重视，从而切实提高工厂电气工程的节能效果。在供配电系统的节能改造中，需要充分利用电力变压器的节能效果，电力变压器本身的供配电效率较高但是由于工厂中所使用的变压器的容量大、数量多因此在工厂电气工程节能改造设计中不容忽视。据研究表明，变压器所消耗的无功功率占整个供电系统无功消耗的约1/5左右，为提高变压器的供配电效率，在选择变压器型号时应当对其进行合理化的选择和配置。此外，在工厂电气工程节能改造设计中还需要注意做好供电电压的选择。在供电电压的选择上应当根据工厂的实际用电容量和供电距离来进行选择，在选择的过程中还应当结合当地电网的现状以及工厂未来发展规划以及工厂的用电负荷等的因素来对工厂电气工程的供电电压来进行选取。一般来说，在工厂供电中应当选择6-10kV的配电电压，而高压配电电压首选10kV。此外，在工厂电气工程节能改造设计中对于变压器的经济运行方式也应当进行合理化的选择，通过研究表明，当变压器负荷达到75%时各电器设备的运行效率最高也最经济。因此，相关人员需要根据工厂中负荷的变化情况来对变压器的运行方式进行相应的选择。此外，在工厂电气工程节能改造设计中应当对错峰用电引起足够的重视，根据峰谷电力资源合理的使用电能。
4 结束语
工厂电气工程节能改造设计是响应国家节能减排的重要措施，本文在分析工厂电气工程节能改造设计重要性及常用技术的基础上，对如何做好相关节能技术在工厂电气工程节能改造设计中的应用进行了分析介绍。
参考文献
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