基于節(jié)能視角的工業(yè)廠房電氣設(shè)計論文
摘要：隨著當(dāng)代工業(yè)的迅速發(fā)展，對電氣系統(tǒng)的節(jié)能意識越來越高，減少電能的損耗逐漸成為現(xiàn)代化建設(shè)中的一個重要目標(biāo)。電氣設(shè)計過程中應(yīng)貫徹安全適用、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、節(jié)能環(huán)保的原則，以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。從根本上達到節(jié)能減排的目的。
關(guān)鍵詞：節(jié)能視角;工業(yè)廠房;電氣設(shè)計
隨著近年來經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，能源消耗愈發(fā)加重，且資源短缺問題越來越受到人們的關(guān)注。要保持經(jīng)濟持續(xù)增長、工業(yè)持續(xù)有效的發(fā)展，必須嚴(yán)格實施節(jié)能策略。因此，電力工程設(shè)計過程中應(yīng)從節(jié)能設(shè)計的角度從全局出發(fā)，結(jié)合自身生產(chǎn)需求，根據(jù)電氣系統(tǒng)在運行過程中總結(jié)的案例及經(jīng)驗進行分析，找到節(jié)能方向，并確定優(yōu)化要點。有針對性的采取優(yōu)化措施，在不影響系統(tǒng)運行的前提下，降低能耗，合理利用資源，將節(jié)能設(shè)計策略應(yīng)用到實際中。優(yōu)化系統(tǒng)，從根本上實現(xiàn)節(jié)能。
1 工業(yè)廠房特點及其電氣節(jié)能設(shè)計理念
1.1工業(yè)廠房的特點
按照建筑結(jié)構(gòu)可以將工業(yè)廠房分為單層工業(yè)建筑和多層工業(yè)建筑。多層的多見于輕工業(yè)、電子產(chǎn)品、醫(yī)用等行業(yè)，一般層數(shù)不高，照明設(shè)計與常見的實驗樓類似，其負(fù)荷需求大。結(jié)構(gòu)設(shè)計多采用鋼筋砼骨架結(jié)構(gòu)承重。而單層多為用于生產(chǎn)的廠房機械加工等的行業(yè)，其設(shè)備荷載較大，一般采用鋼筋砼排架結(jié)構(gòu)承重。在用途方面，工業(yè)廠房是用來生產(chǎn)或存儲商品的建筑物。在廠房電氣設(shè)計中，節(jié)能、環(huán)保應(yīng)該作為設(shè)計重點，廠房內(nèi)的電氣設(shè)備都需要負(fù)荷節(jié)能減排的標(biāo)準(zhǔn)。
廠房建筑的設(shè)計需要滿足生產(chǎn)工藝要求;廠房中有非常多且大的生產(chǎn)設(shè)備，不同環(huán)節(jié)之間有著密切的聯(lián)系，且空間開敞，供起重、設(shè)備等通行;為了滿足室內(nèi)的通風(fēng)需求，廠房一般會設(shè)計得比較高，空間大，并且通常在屋頂設(shè)置天窗;廠房屋面的防水、排水構(gòu)造常常很復(fù)雜;廠房多采用預(yù)制構(gòu)件裝配而成，各種設(shè)備和管線安裝施工復(fù)雜。
1.2優(yōu)化配電設(shè)計
工業(yè)廠房電氣節(jié)能設(shè)計的目的是降低電力成本、提高經(jīng)濟收益。優(yōu)化電氣的配電設(shè)計主要在于改良配電系統(tǒng)的適用性。主要表現(xiàn)為：在滿足設(shè)備的用電總負(fù)荷條件下還需要供電可靠、安全、控制等要求。工業(yè)電氣的用電特點有：總負(fù)荷容量大、設(shè)備種類繁多，還要連續(xù)不間斷供電。優(yōu)化配電的設(shè)計中，除了滿足用電設(shè)備的供電要求，還需要提高電氣設(shè)備的質(zhì)量，全面提高用電效率。除此外，系統(tǒng)中還要做好防漏電、觸電的保護措施。選擇導(dǎo)體除了要求其導(dǎo)電性能良好，而且需要導(dǎo)體的絕緣層性能良好。不同的電壓等級。此外，供配電系統(tǒng)還需要簡單、可靠，所以需要盡量減少供配電的環(huán)節(jié)。如《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》中明確說明：“供配電系統(tǒng)應(yīng)簡單可靠，同一電壓等級的配電級數(shù)高壓不宜多于兩級;低壓不宜多于三級�！�
1.3提高電氣系統(tǒng)的運行效率
要提高電氣系統(tǒng)的運行效率，就需要加強對設(shè)備的檢修管理工作，保證供電系統(tǒng)的正常工作。如定期部署工作內(nèi)容，召開集體會議，定期對設(shè)備使用能效評定分析，總結(jié)造成設(shè)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(yǎng)復(fù)合型技術(shù)人員，提高人員的'綜合素質(zhì)，加強開展電廠電氣設(shè)備的檢修管理工作。結(jié)合工作中的實際情況分析總結(jié)，采取合理的技術(shù)措施，增強對設(shè)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(dāng)合理的調(diào)整負(fù)荷提高配電網(wǎng)的運行效率，減少電力系統(tǒng)的電能損耗，提高電氣系統(tǒng)的運行效率。
2電氣節(jié)能設(shè)計的具體內(nèi)容
2.1 配電線路系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計
電能輸送過程中，就會有損耗。在實際情況中，用電負(fù)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(jīng)過它就產(chǎn)生內(nèi)能。配電線路輸送電能的過程中，只要輸送電能的導(dǎo)體中存在電阻，就會出現(xiàn)電能的損耗。在而導(dǎo)線的電阻受四方面影響，導(dǎo)線的長度、材質(zhì)、橫截面積、溫度。在不考慮導(dǎo)線的材質(zhì)、橫截面積、溫度的情況下，導(dǎo)線越長其電阻越大。在配電線路的用電負(fù)荷大小及負(fù)荷位置確定的情況下，可以通過合理設(shè)計線路，縮短配電線路，減少導(dǎo)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(shè)計輸送電能的導(dǎo)體的選擇中，要優(yōu)先選用電阻小的材質(zhì)做導(dǎo)線，如在導(dǎo)線的長度、橫截面積、溫度相同的情況下，銅的導(dǎo)電性能比鋁導(dǎo)線的導(dǎo)電性能好，輸送電能過程中發(fā)熱量小。同時適當(dāng)增加導(dǎo)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(tǒng)的節(jié)能設(shè)計
在工業(yè)廠房設(shè)計中，電氣系統(tǒng)離不開照明部分。但照明在工業(yè)中的消耗的電能很大。從長遠(yuǎn)的角度考慮，若在這一部分的設(shè)計中能夠做到節(jié)能，將會在未能的幾年中節(jié)約的電能將是一個龐大的數(shù)據(jù)。因此在工業(yè)廠房的電氣設(shè)計中，照明節(jié)能設(shè)計必定考慮。除了需要嚴(yán)格滿足照明設(shè)計規(guī)范限定值外(分別具體的計算不同的生產(chǎn)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(jié)能為基礎(chǔ)選擇。如照明采用智能控制系統(tǒng)，可以隨時在不需要的情況下關(guān)閉開關(guān)，減少不必要的電能損失。燈具選擇LED，LED燈的優(yōu)點是：(1)節(jié)能。白光LED的能耗僅為白熾燈的1/10，節(jié)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(tài)。節(jié)能燈如果頻繁的啟動或關(guān)斷燈絲就會發(fā)黑很快的壞掉。(4)發(fā)光亮度高，沒有燈光閃爍不定的現(xiàn)象。是多數(shù)電力企業(yè)在工業(yè)廠房照明系統(tǒng)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(shè)備節(jié)能設(shè)計
線路損耗和變壓器損耗對電能質(zhì)量形成了很大影響。而無功功率補償在線路中所承擔(dān)的作用是提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，降低供輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境。所以無功功率補償裝置在電力供電系統(tǒng)中占有著非常重要的位置。而在工業(yè)廠房中，線損占據(jù)著主導(dǎo)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(wǎng)的損耗，而且可以電提高網(wǎng)質(zhì)量;運行中的輸電線路，由于線間和線對地間的電容效應(yīng)也產(chǎn)生部分無功功率，稱為線路的充電功率。選擇感性負(fù)載，來減少一些大功率設(shè)備的電能損耗，改良電網(wǎng)的功率因數(shù)、平衡系統(tǒng)電壓以及降低輸送線路的功率損耗。如盡量選擇在負(fù)荷中心設(shè)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(tǒng)中增加無功功率補償設(shè)備，來提高設(shè)備的功率因數(shù)，達到為供配電系統(tǒng)節(jié)能。而無功功率補償是根據(jù)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?shù)蛪弘娙�。集中補償和分散補償也多被廣泛應(yīng)用。在工業(yè)設(shè)計中，要優(yōu)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(jié)能。
2.4節(jié)能教育
除了在配電系統(tǒng)設(shè)計及設(shè)備的選擇優(yōu)化外，還需要對員工進行節(jié)能教育，提高節(jié)能意識，提高職工技能操作水平，從個人出發(fā)隨時隨地做到節(jié)能。
3 1結(jié)語
在工業(yè)廠房的電氣設(shè)計中，電氣節(jié)能設(shè)計能夠降低工業(yè)生產(chǎn)過程中的電能損耗，減少電氣的消耗，既能良好的響應(yīng)節(jié)能減排政策，還能夠有效為企業(yè)節(jié)約成本，提高企業(yè)在市場中的競爭力，為人們創(chuàng)造良好的生活環(huán)境。將電氣節(jié)能運用到工業(yè)設(shè)計中，使我國經(jīng)濟快速、持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。綜合上述，工業(yè)廠房的電機設(shè)計工作中，要提高對節(jié)能工作的注意，在綠色技術(shù)方面深入研究，落實各項節(jié)能技術(shù)，降低能耗，從而有效提高經(jīng)濟效益和社會效益。
參考文獻
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