基于節能視角的工業廠房電氣設計論文
摘要：隨著當代工業的迅速發展，對電氣系統的節能意識越來越高，減少電能的損耗逐漸成為現代化建設中的一個重要目標。電氣設計過程中應貫徹安全適用、技術先進、經濟合理、節能環保的原則，以實現可持續發展。從根本上達到節能減排的目的。
關鍵詞：節能視角;工業廠房;電氣設計
隨著近年來經濟的迅猛發展，能源消耗愈發加重，且資源短缺問題越來越受到人們的關注。要保持經濟持續增長、工業持續有效的發展，必須嚴格實施節能策略。因此，電力工程設計過程中應從節能設計的角度從全局出發，結合自身生產需求，根據電氣系統在運行過程中總結的案例及經驗進行分析，找到節能方向，并確定優化要點。有針對性的采取優化措施，在不影響系統運行的前提下，降低能耗，合理利用資源，將節能設計策略應用到實際中。優化系統，從根本上實現節能。
1 工業廠房特點及其電氣節能設計理念
1.1工業廠房的特點
按照建筑結構可以將工業廠房分為單層工業建筑和多層工業建筑。多層的多見于輕工業、電子產品、醫用等行業，一般層數不高，照明設計與常見的實驗樓類似，其負荷需求大。結構設計多采用鋼筋砼骨架結構承重。而單層多為用于生產的廠房機械加工等的行業，其設備荷載較大，一般采用鋼筋砼排架結構承重。在用途方面，工業廠房是用來生產或存儲商品的建筑物。在廠房電氣設計中，節能、環保應該作為設計重點，廠房內的電氣設備都需要負荷節能減排的標準。
廠房建筑的設計需要滿足生產工藝要求;廠房中有非常多且大的生產設備，不同環節之間有著密切的聯系，且空間開敞，供起重、設備等通行;為了滿足室內的通風需求，廠房一般會設計得比較高，空間大，并且通常在屋頂設置天窗;廠房屋面的防水、排水構造常常很復雜;廠房多采用預制構件裝配而成，各種設備和管線安裝施工復雜。
1.2優化配電設計
工業廠房電氣節能設計的目的是降低電力成本、提高經濟收益。優化電氣的配電設計主要在于改良配電系統的適用性。主要表現為：在滿足設備的用電總負荷條件下還需要供電可靠、安全、控制等要求。工業電氣的用電特點有：總負荷容量大、設備種類繁多，還要連續不間斷供電。優化配電的設計中，除了滿足用電設備的供電要求，還需要提高電氣設備的質量，全面提高用電效率。除此外，系統中還要做好防漏電、觸電的保護措施。選擇導體除了要求其導電性能良好，而且需要導體的絕緣層性能良好。不同的電壓等級。此外，供配電系統還需要簡單、可靠，所以需要盡量減少供配電的環節。如《供配電系統設計規范》中明確說明：“供配電系統應簡單可靠，同一電壓等級的配電級數高壓不宜多于兩級;低壓不宜多于三級。”
1.3提高電氣系統的運行效率
要提高電氣系統的運行效率，就需要加強對設備的檢修管理工作，保證供電系統的正常工作。如定期部署工作內容，召開集體會議，定期對設備使用能效評定分析，總結造成設備的故障原因。制定出最佳的檢修方案，減少故障時間，提高檢修的效率。所以要多培養復合型技術人員，提高人員的'綜合素質，加強開展電廠電氣設備的檢修管理工作。結合工作中的實際情況分析總結，采取合理的技術措施，增強對設備運行故障的處理能力，有針對性的制定檢修方案。通過適當合理的調整負荷提高配電網的運行效率，減少電力系統的電能損耗，提高電氣系統的運行效率。
2電氣節能設計的具體內容
2.1 配電線路系統的節能設計
電能輸送過程中，就會有損耗。在實際情況中，用電負荷不僅布置分布不集中，而且所占比重大。因此減少線路的總長度是降低能源消耗的方向之一。
電阻的主要物理特征是變電能為熱能，也可說它是一個耗能元件，電流經過它就產生內能。配電線路輸送電能的過程中，只要輸送電能的導體中存在電阻，就會出現電能的損耗。在而導線的電阻受四方面影響，導線的長度、材質、橫截面積、溫度。在不考慮導線的材質、橫截面積、溫度的情況下，導線越長其電阻越大。在配電線路的用電負荷大小及負荷位置確定的情況下，可以通過合理設計線路，縮短配電線路，減少導線的長度，達到降低電阻減少電能損耗的目的。另外在配電設計輸送電能的導體的選擇中，要優先選用電阻小的材質做導線，如在導線的長度、橫截面積、溫度相同的情況下，銅的導電性能比鋁導線的導電性能好，輸送電能過程中發熱量小。同時適當增加導線電阻的橫截面積同樣可減小電路中的電阻，降低電能損耗。
2.2照明系統的節能設計
在工業廠房設計中，電氣系統離不開照明部分。但照明在工業中的消耗的電能很大。從長遠的角度考慮，若在這一部分的設計中能夠做到節能，將會在未能的幾年中節約的電能將是一個龐大的數據。因此在工業廠房的電氣設計中，照明節能設計必定考慮。除了需要嚴格滿足照明設計規范限定值外(分別具體的計算不同的生產需要配備的照度值及其亮度需求)。同時對照明燈具、光源的選擇也需要以節能為基礎選擇。如照明采用智能控制系統，可以隨時在不需要的情況下關閉開關，減少不必要的電能損失。燈具選擇LED，LED燈的優點是：(1)節能。白光LED的能耗僅為白熾燈的1/10，節能燈的1/4。(2)長壽。壽命可達10萬小時以上，對普通家庭照明可謂“一勞永逸”。(3)可以工作在高速狀態。節能燈如果頻繁的啟動或關斷燈絲就會發黑很快的壞掉。(4)發光亮度高，沒有燈光閃爍不定的現象。是多數電力企業在工業廠房照明系統中的首選。電源分配中，需要按三相均勻配置，以減少電路中的電能耗損。
2.3無功功率補償設備節能設計
線路損耗和變壓器損耗對電能質量形成了很大影響。而無功功率補償在線路中所承擔的作用是提高電網的功率因數，降低供輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環境。所以無功功率補償裝置在電力供電系統中占有著非常重要的位置。而在工業廠房中，線損占據著主導地位。合理的選擇無功補償裝置，不但可以最大限度的減少電網的損耗，而且可以電提高網質量;運行中的輸電線路，由于線間和線對地間的電容效應也產生部分無功功率，稱為線路的充電功率。選擇感性負載，來減少一些大功率設備的電能損耗，改良電網的功率因數、平衡系統電壓以及降低輸送線路的功率損耗。如盡量選擇在負荷中心設置變電所，達到縮短變電所低壓出線線路、減少電能在線路上的損耗。還可以在系統中增加無功功率補償設備，來提高設備的功率因數，達到為供配電系統節能。而無功功率補償是根據無功功率損耗來確定的。如，用高壓電容器補償高壓無功功率，低壓電容器補償低壓電容。集中補償和分散補償也多被廣泛應用。在工業設計中，要優先選擇就地補償方式，達到更好的補償效果，還可降低功率損耗，達到節能。
2.4節能教育
除了在配電系統設計及設備的選擇優化外，還需要對員工進行節能教育，提高節能意識，提高職工技能操作水平，從個人出發隨時隨地做到節能。
3 1結語
在工業廠房的電氣設計中，電氣節能設計能夠降低工業生產過程中的電能損耗，減少電氣的消耗，既能良好的響應節能減排政策，還能夠有效為企業節約成本，提高企業在市場中的競爭力，為人們創造良好的生活環境。將電氣節能運用到工業設計中，使我國經濟快速、持續穩定的發展。綜合上述，工業廠房的電機設計工作中，要提高對節能工作的注意，在綠色技術方面深入研究，落實各項節能技術，降低能耗，從而有效提高經濟效益和社會效益。
參考文獻
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[2]董冠升.工業電氣設計中電氣節能方面的研究[J]科技致富向導，2014(10).
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