【關(guān)鍵詞】電氣設(shè)計(jì)；電壓；水平；電氣節(jié)能 

　　前言 

　　依據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)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。通過比較得出：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(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就要做好資源的有效利用，其中最重要的是要做好節(jié)能計(jì)劃，在安全性能、節(jié)能性等方面都要做好規(guī)劃，按計(jì)劃實(shí)施。 

　　1 供配電系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì) 

　　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。為達(dá)到節(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。這也是規(guī)范規(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，若距離過遠(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(shí)，應(yīng)采用合理的供電半徑統(tǒng)一籌劃，設(shè)置多個(gè)變配電裝置，縮小線路的距離，降低損耗。如果有爆炸危險(xiǎn)區(qū)存在，在滿足規(guī)范的前提下，可將變電所設(shè)置在爆炸危險(xiǎn)區(qū)外，將室內(nèi)外地坪高度差提高至0.6m，就能達(dá)到降低能耗的效果。 

　�。�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SH3038―2000《石油化工企業(yè)生產(chǎn)裝置電力設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》推出后，石化裝置設(shè)計(jì)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)，低壓側(cè)不進(jìn)行補(bǔ)償，負(fù)荷較多時(shí)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)償原則，從設(shè)計(jì)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(jì)人員使用量最多，但又常是設(shè)計(jì)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(jì)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拆除后移至城鄉(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(jì)人員應(yīng)嚴(yán)把設(shè)計(jì)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。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進(jìn)，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(jì)時(shí)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%，由兩臺變壓器承擔(dān)用電負(fù)荷）的思路。可以對一、二級負(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)萘拷档土耍瑴p少了部分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，各種因素要綜合考慮才能達(dá)到最佳效果. 

　　2 控制系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì) 

　　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，減少人工成本。在以往的設(shè)計(jì)中，為了減少一次性生產(chǎn)成本投入而減少DCS點(diǎn)數(shù)，將應(yīng)控制的起動和停止由一個(gè)繼電器輸出控制。如采用1個(gè)繼電器接點(diǎn)控制，則DCS采用的不間斷電源（Uninterrupted PowerSource，UPS）容量往往會比采用2個(gè)繼電器控制時(shí)的UPS容量大，即使增加了輸出I/O卡件，也能達(dá)到很好的節(jié)能效果。 

　　采用兩個(gè)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；而選擇1個(gè)繼電器輸出控制設(shè)備起停時(shí)，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(jì) 

　　工業(yè)、企業(yè)電氣照明設(shè)計(jì)并沒有民用建筑照明設(shè)計(jì)復(fù)雜，但是在裝置中同時(shí)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(shí)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(jià)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達(dá)到節(jié)能的效果。如采用適當(dāng)?shù)拇胧�，如光控、時(shí)控、穩(wěn)壓輸出等，則每年可以節(jié)約大量的電能。 

　　（3）新的照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對節(jié)能部分進(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GB500342004《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的第6.1.2～6.1.7條中對于“高于或低于規(guī)定表格內(nèi)的照度值時(shí)，照明功率密度應(yīng)按比例提高或折減”的相關(guān)條目就充分體現(xiàn)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(jì)準(zhǔn)備時(shí)期給出較科學(xué)的意見。假如所選的電機(jī)功率較大，可以提高運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的安全性，但是在輕載和空載時(shí)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(jì)人員要盡心盡力地完成設(shè)計(jì)工作，從安全性能、節(jié)能性、經(jīng)濟(jì)性等多方面進(jìn)行研究，最終選取科學(xué)的供配電規(guī)劃，進(jìn)一步改善計(jì)劃后，投入實(shí)施，在提高社會效益和經(jīng)濟(jì)效益上面盡自己的一份力量。 

　　參考文獻(xiàn)： 

　　[1]王兆安，劉進(jìn)軍.電力電子技術(shù)（第五版） [M] .北京： 機(jī)械工業(yè)出版社， 2011.6.