工业电气设计在电气节能方面应注意的一些问题

工业电气设计在电气节能方面应注意的一些问题

摘要：在我国国民经济的发展中，工业生产行业有着十分重要的作用，工业发

展不仅给经济带来了高速的增长，同时也给环境带来了一定的压力，对我国的可

持续发展带来了影响。本文在论述工业电气节能设计相关原则的基础上，探讨了

相关注意问题。

关键词：工业电气；设计；电气节能；原则

引言

目前，人们对于居住环境和居住条件的要求越来越高，同时也开始重视环境

保护能源节约利用。在今后建筑电气设计行业发展过程中，势必会出现向绿色节

能方向发展的趋势。在进行建筑电气设计工作时，不仅要保证电气系统的综合运

行质量，同时还应该考虑到能源的节约、高效利用，可以使企业获得更加理想的

经济效益，这需要建筑设计师对绿色建筑电气系统进行全面深入研究，从而为建

筑企业创造更高的经济价值。

1、工业电气节能设计的原则

在工业生产中，进行电气节能设计的主要目的就是为了节约资源、减少浪费，以提高生产过程中经济效益。所以在设计的过程中需要将节能性、经济性、适用

性作为基础原则，以达到工业生产过程中的节能的目的。换句话说电气节能设计

的方案同时需要将工业电气系统的投入产出比考虑在内，而不是单纯的节能，必

须要满足可实施性这一前提。从根本上来讲，电气节能的设计过程并不是一味地

降低能量消耗，而是将一些多余的损耗做出处理来达到节能的效果。

2、工业电气设计节能的相关措施

2.1、供配电设计

对于运行而言，电力负荷的设计质量具有直接的影响。一般情况下，针对设

备中的电力负荷可靠性与出现故障后的影响大小，可以对电力负荷进行等级划分，而这就需要设计人员在供配电系统的电气设计中根据等级制定不同的应对方案。

对于因出现故障终端转换而导致社会用电出现影响的电力负荷问题，而该等级的

影响主要是集中在某一片区域中，将会产生较大的影响。所以，针对这一情况，

设计人员必须要根据国家规定的标准严格执行，同时还可以多准备一套设备，保

障在出现故障时，系统在断电之后仍旧可以及时供电[4]。而相较于一级负荷而言，二级负荷的影响相对较小，造成的影响范围也相对较小，但是两者之间的原理十

分相似，所以二级负荷的处理也同样可以根据一级负荷的处理方式进行，并且不

能与国家制定的标准脱离。而三级负荷的影响相对较轻，无需专业人员进行维修，只需要在日常的工作中注意定期进行维护。

供配电系统的电气设计必须要基于节能环保理念下开展，并且需要走可持续

道路。当前我国对于电力资源的需求在不断的增长，为了保障电力需求，必须要

在供配电系统的电气设计中重视环保节能。首先，可以通过引进先进设备，对其

成本费用进行评估，确保设备成本超出的部分可以在未来几年回收，即站在长远

的角度，使用先进设备不仅可以促进环保节能的建设，同时还可以节约财力，起

到双重作用。其次，在供配电系统的电气设计过程中，在选择控制元件时，要尽

量选择电阻小、发热低的元件，除此之外，要使设备可以根据环境需求实现自动

调节，避免设备长时间处于大功率的消耗情况下，对设备的性能造成影响。最后，实现工厂供配电系统电气系统的自动控制，以此来降低各种不良因素的出现概率，保证系统的稳定运行，降低各种损耗。

2.2、空调系统节能设计方法

空调系统对现代化建筑物来讲不可或缺，无论是中央空调还是柜式挂式空调，其系统耗电量很高，并且很难实现对运行中的空调电能消耗情况进行控制。因此，在进行建筑空调系统设计时，应请行业内的资深专家，要注意明确建筑空调的设

计理念，同时要准确考虑到建筑物对室内空调的实际情况，按照建筑空间对空调

系统进行分区域设计安装，从而保证建筑空调设备可在一年四季都发挥出理想效果，制冷取暖都可以控制得恰到好处，这样也避免了能源过度浪费的情况。

2.3、照明设计中的节能措施

电气的设计主要是为了人们生活和工作中的照明使用，最大限度地将自然光

引入室内，可以节约建筑的照明耗能。而人工照明系统主要为了弥补自然光线的

照明不足带来的照明问题，因此，在建筑照明设计中采取的节能措施，主要包括

照明方式和照明控制方面的节能措施。照明方式节能措施在于选择合理的照明方

式和照度标准。在照明方式上可选择混合照明及局部照明等较灵活的照明方式；

在照度标准的选择上，可根据工作面的分布情况在高、中、低三档标准中进行选择。

灯具选用发光效率高，显色性好，使用寿命长，色温适宜并符合环保要求的

光源。例如采用LED、T5细管三基色荧光灯、紧凑型节能荧光灯，配电子镇流器

或节能电感镇流器，功率因数0.90以上。另外，在满足基本照明需求的基础上，

各场所设计照明功率密度值均不高于《建筑照明设计标准》（GB50034-2004-6.1）限定值。

照明灯具控制应根据不同的功能场所、使用功能进行分区，分组，分时段控制。例如采用红外感应控制、声光控制、时间控制等措施达到节能目的。

2.4、动力系统的节能优化

在电气设计的每一环节中，绝大多数的用电设备都或多或少地应用了动力系统，对动力系统进行电气节能的优化，是解决工业生产中能源消耗的关键。减少

高能耗现象的出现，首要的就是提高电机的工作效率，避免它出现不做功的情况。同时，还可以使用变频设备，通过对电机进行降频来减少电机的能源消耗。

2.5、提升相关系统的功率参数

在实际的供配电系统当中，除了有数量较多的感性负载设备，需要进行有功

功率外，还要有部分分配给无功功率。这一点可以从提高系统的功率参数着手，

能够大大减少无功电流的出现，从而降低相关的总电流量，进一步加强了相同容

量下变压器提供电流的力度，从而达到节能的目的。实际的操作如下：第一种是

提高设备的自然功率参数，这就需要将异步电动机与其它设备协调运作，其中变

压器的达到经济型的运作状态。控制电动机等设备的运行，在进行空载工作时最

好是让其不运作。在满足相关条件的基础下，是让同容量的异步电动机机械不运作，而选取同步电动机机械进行调换。第二种就是要将静电运行的电容器开展补

偿工作，选用无功功率的方式。可选用高压电容器和低压电容器相互配合的方式

进行补偿，相关设备就用同样性能的电容器进行补偿。

2.6、电动机部件节能措施

降低电动机的电能损耗主要通过提高其工作效率、提升其功率因素入手。在

实际的电动机使用阶段多采用由供应商配备好的相关设备，所以想要开展节能措

施就要从运作阶段开始。第一种就是对电动机开展就地补偿工作。这种方式主要

针对距离较远、容量较大的电动机类型。第二种是从工业需要出发的，根据要求

可采用变频器设备，从而改变原有的运行转速，进一步达到节能的结果。