工业电气设计

工业电气设计（精选十篇）

工业电气设计 篇1

关键词：电气节能,无功补偿系统,照明系统

1 前言

随着经济的快速发展, 世界范围内的能源短缺问题也越来越严重, 并呈现出逐渐加重的趋势。为了保持我国经济的持续增长, 并实现由粗放型经济向集约型经济转变, 必须要全面贯彻落实节能减排战略, 以促进我国经济的快速发展。将电力节能设计方案推广应用到电力企业建设和发展过程中, 可以有效减少企业的污染排放、节约能源, 这对于促进电力企业可持续发展和实现人与自然和谐共处具有非常重要的意义。

2 电气节能设计理念

电力企业中的能量消耗主要用于电力工程生产过程, 因此节约能源也要从配电系统设计入手。只有对配电系统进行合理的设计才能实现配电系统的节能目标。

2.1 优化配电设计

电力系统设计过程的配电优化主要是对电力系统的适用性进行改良。电力系统的适用性指的是满足用电设备的负荷容量以及供电设备的可靠性、保证电气设备对控制方式的需求等。配电优化过程中, 既要提高用电设备和电气设备的质量, 还要加强电力设备的安全性、可靠性、稳定性、可控制性和高效性等。尤其是要注意电力系统的安全性, 电力系统的安全性主要表现在不漏电、触电上, 要做到这一点首先要使导线保持良好的绝缘性, 使每根导线之间保持一定的距离。此外还要确保导线的热稳定性、动态稳定性和负荷能力等, 从而确保电力系统运行过程的安全、可靠。

2.2 提高电气系统的运行效率

电气系统节能设备的选择直接关系到电力系统的节能效果。因此电力系统要达到节能的最终目标首先需要对节能设备进行选择, 这是最基础的一项工作。除此之外, 还有很多方法能够达到电气系统的节能目标, 比如减少电路损耗、补偿无功、均衡符合等。均衡负荷是指在设计配电网时通过适当的调整负荷来提高运行效率。这种方法可以运用到电力系统的安装或者运行过程中, 对于减少电力系统的电能损耗具有非常重要的作用。

3 电气节能设计的具体内容

3.1 配电线路系统的节能设计

电力系统的厂房建设中, 配电线路的主要任务是给设备输送电力。在这个过程中, 配电线路会有一些电能消耗, 虽然跟整个系统的电能消耗相比好像很微不足道, 但是大量线路积累起来消耗的电能就不能忽视了。配电线路电流损耗的主要原因就是电阻, 尤其是确定了配电线路的负荷容量和用电性质后, 要想降低输电过程中的电流损耗, 首先要降低配电线路的电阻。这项工作的原理是:线路的电阻和线路横截面积成反比例关系, 但是和线路长度成正比例关系。所以根据这项原理, 我们在设计电力厂房的配电线路时应该选用小电阻的导线, 比如铜线、铝线以及铜线和稀有金属的合金等。同时在保证配电线路安全性的前提下对配电线路进行合理设计, 尽量使配电线路的长度缩短, 或者适当增加电阻的横截面积, 从而使电路的电阻降低, 进而减少输送过程中的电能损耗, 最终实现电力企业的节能目标。

3.2 无功补偿系统的节能设计

电力企业进行配电设计时, 可以通过科学、合理的选择变压器、电动机等感性负载, 以提高某些占有较大比重功率损耗用电设备的功率因数。或者通过人工补偿无功功率的方式以实现供配电系统的节能效果。这种方式主要是指系统增加无功功率补偿设备, 提高了设备的功率因数, 这种人工无功补偿方式会根据无功功率损耗的不同而有所变化。比如, 运用平衡补偿方式来解决电压损失和线路耗损, 高压部分的无功功率由高压电容器来补偿, 低压部分的无功功率由低压电容器来补偿;并联电力电容器主要用来补偿感性负载的人工无功功率。除此之外, 集中补偿和分数补偿也是常见的补偿方式, 但是无论选择哪种方式, 主要目的都是为了实现节能。

3.3 照明系统的节能设计

电力系统中用电量较大的一种系统当属照明系统, 所以电力企业的节能计划中一定包括对照明系统的设计。照明系统的设计必须要严格按照设计手册详细、具体的进行, 通过严谨、细致的计算不同生产场所需要的照明照度值和照明灯具的功率密度值以确定设计方案。严格按照我国当前的照明使用规范来计算和审核照明功率数及亮度, 以实现节能的效果。照明设计需要按照三相载重来进行分派载重, 这样可以有效避免三相载重出现分派不均匀的现象, 进而减少电线的电能耗损以及增加变压设备。最后, 还要谨慎的选择照明灯具和光源, 一般来讲, 节能效果较好的为荧光灯, 它比普通的白炽灯节能效果好很多, 而且紧凑型荧光灯的寿命相对更长一些, 高压汞灯不如高压钠灯的节能效果明显。通常情况下, 电力企业的工业厂房会选择LED灯来作为照明系统, 这种灯的节能效果也比较好。LED灯是近年来新兴起的一种照明工具, 主要通过半导体发光器把电能转化成光能, 不仅发光亮度高, 而且消耗的电能也比较少。LED灯相比老式的灯具还有不会频繁闪烁的特点, 在整体上起到了节能的效果。

3.4 弱电系统的节能设计

工业厂房是工业生产的主要场所, 因此必须要加强厂房建设的消防安全设计, 使工业厂房的火灾隐患降低, 进而保障企业的安全生产。还可以在厂房内设置各种安全保卫系统, 比如入侵保卫系统、监控系统和门禁系统等, 都可以对厂房进行管理和监督。电力企业厂房中使用弱电系统虽然可以保证电力生产的安全, 但同时也增加了电气设备的能量消耗, 所以加强对弱电系统的设计, 也可以减少电能的消耗。

4 结语

电气节能设计可以有效的降低工业生产建设中设备运行产生的能耗, 大大减少生产中消耗的电能, 既节约了企业的成本, 还达到了节能减排的工作目标。电气节能设计有效的促进了我国的企业经济增长, 并实现了企业的可持续发展, 加快了社会主义和谐社会的建设进程。

参考文献

[1]工业与民用配电设计手册[J].第三版, 2005 (10) .

工业电气节能设计技术研究论文 篇2

关键词：电气节能；无功补偿系统；照明系统

1前言

随着经济的快速发展，世界范围内的能源短缺问题也越来越严重，并呈现出逐渐加重的趋势。为了保持我国经济的持续增长，并实现由粗放型经济向集约型经济转变，必须要全面贯彻落实节能减排战略，以促进我国经济的快速发展。将电力节能设计方案推广应用到电力企业建设和发展过程中，可以有效减少企业的污染排放、节约能源，这对于促进电力企业可持续发展和实现人与自然和谐共处具有非常重要的意义。

2电气节能设计理念

电力企业中的能量消耗主要用于电力工程生产过程，因此节约能源也要从配电系统设计入手。只有对配电系统进行合理的设计才能实现配电系统的节能目标。

2.1优化配电设计

电力系统设计过程的配电优化主要是对电力系统的适用性进行改良。电力系统的适用性指的是满足用电设备的负荷容量以及供电设备的可靠性、保证电气设备对控制方式的需求等。配电优化过程中，既要提高用电设备和电气设备的质量，还要加强电力设备的安全性、可靠性、稳定性、可控制性和高效性等。尤其是要注意电力系统的安全性，电力系统的安全性主要表现在不漏电、触电上，要做到这一点首先要使导线保持良好的绝缘性，使每根导线之间保持一定的距离。此外还要确保导线的热稳定性、动态稳定性和负荷能力等，从而确保电力系统运行过程的安全、可靠。

2.2提高电气系统的运行效率

电气系统节能设备的选择直接关系到电力系统的节能效果。因此电力系统要达到节能的最终目标首先需要对节能设备进行选择，这是最基础的一项工作。除此之外，还有很多方法能够达到电气系统的节能目标，比如减少电路损耗、补偿无功、均衡符合等。均衡负荷是指在设计配电网时通过适当的调整负荷来提高运行效率。这种方法可以运用到电力系统的安装或者运行过程中，对于减少电力系统的电能损耗具有非常重要的作用。

3电气节能设计的具体内容

3.1配电线路系统的节能设计

电力系统的厂房建设中，配电线路的主要任务是给设备输送电力。在这个过程中，配电线路会有一些电能消耗，虽然跟整个系统的电能消耗相比好像很微不足道，但是大量线路积累起来消耗的电能就不能忽视了。配电线路电流损耗的主要原因就是电阻，尤其是确定了配电线路的负荷容量和用电性质后，要想降低输电过程中的电流损耗，首先要降低配电线路的电阻。这项工作的原理是：线路的电阻和线路横截面积成反比例关系，但是和线路长度成正比例关系。所以根据这项原理，我们在设计电力厂房的配电线路时应该选用小电阻的导线，比如铜线、铝线以及铜线和稀有金属的合金等。同时在保证配电线路安全性的前提下对配电线路进行合理设计，尽量使配电线路的长度缩短，或者适当增加电阻的横截面积，从而使电路的电阻降低，进而减少输送过程中的电能损耗，最终实现电力企业的节能目标。

3.2无功补偿系统的节能设计

电力企业进行配电设计时，可以通过科学、合理的选择变压器、电动机等感性负载，以提高某些占有较大比重功率损耗用电设备的功率因数。或者通过人工补偿无功功率的方式以实现供配电系统的节能效果。这种方式主要是指系统增加无功功率补偿设备，提高了设备的功率因数，这种人工无功补偿方式会根据无功功率损耗的不同而有所变化。比如，运用平衡补偿方式来解决电压损失和线路耗损，高压部分的无功功率由高压电容器来补偿，低压部分的无功功率由低压电容器来补偿；并联电力电容器主要用来补偿感性负载的人工无功功率。除此之外，集中补偿和分数补偿也是常见的补偿方式，但是无论选择哪种方式，主要目的都是为了实现节能。

3.3照明系统的节能设计

电力系统中用电量较大的一种系统当属照明系统，所以电力企业的节能计划中一定包括对照明系统的设计。照明系统的设计必须要严格按照设计手册详细、具体的进行，通过严谨、细致的计算不同生产场所需要的照明照度值和照明灯具的功率密度值以确定设计方案。严格按照我国当前的照明使用规范来计算和审核照明功率数及亮度，以实现节能的效果。照明设计需要按照三相载重来进行分派载重，这样可以有效避免三相载重出现分派不均匀的现象，进而减少电线的电能耗损以及增加变压设备。最后，还要谨慎的选择照明灯具和光源，一般来讲，节能效果较好的为荧光灯，它比普通的白炽灯节能效果好很多，而且紧凑型荧光灯的寿命相对更长一些，高压汞灯不如高压钠灯的节能效果明显。通常情况下，电力企业的工业厂房会选择LED灯来作为照明系统，这种灯的节能效果也比较好。LED灯是近年来新兴起的一种照明工具，主要通过半导体发光器把电能转化成光能，不仅发光亮度高，而且消耗的电能也比较少。LED灯相比老式的灯具还有不会频繁闪烁的特点，在整体上起到了节能的效果。

3.4弱电系统的节能设计

工业厂房是工业生产的主要场所，因此必须要加强厂房建设的消防安全设计，使工业厂房的火灾隐患降低，进而保障企业的安全生产。还可以在厂房内设置各种安全保卫系统，比如入侵保卫系统、监控系统和门禁系统等，都可以对厂房进行管理和监督。电力企业厂房中使用弱电系统虽然可以保证电力生产的安全，但同时也增加了电气设备的能量消耗，所以加强对弱电系统的设计，也可以减少电能的消耗。

4结语

电气节能设计可以有效的降低工业生产建设中设备运行产生的能耗，大大减少生产中消耗的电能，既节约了企业的成本，还达到了节能减排的工作目标。电气节能设计有效的促进了我国的企业经济增长，并实现了企业的可持续发展，加快了社会主义和谐社会的建设进程。

参考文献：

工业电气设计 篇3

关键词：电气设计 电气节能 改善

中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（a）-0115-02

在经济发展中，工业发展一直是高能耗行业，对于能源紧缺的我国来说无疑是必须解决的问题。电能属于二次能源，近年来我国电能供需矛盾比较突出，能源紧缺严重制约着国民经济的发展。我国工业发展过程中，电气消耗比较大，而且节能意识薄弱，导致能源消耗剧增，能源危机问题制约着工业水平的发展。新形势下必须对工业进行电气节能改进，电气设计使用节能设计方案，降低工业企业经营运行中的能源消耗，提高工业节能效果。

1 电气节能设计的重要性

近几年，我国经济迅速发展，人们生活水平不断提高，人们对能源的消耗和需求量不断上升，出现世界范围内的能源短缺。我国作为发展中国家，在早期经济发展过程中，粗放型经济整张模式虽然有效的提高了我国的经济发展水平和速度，但是这种只考虑眼前利益经济增长模式造成严重的环境污染和能源紧缺问题。目前能源短缺已经成为制约我国经济发展的重要因素之一，影响我国可持续发展战略的实施。为了促进我国经济的稳定、快速发展，必须改善这种经济增长模式，走集约型经济增长模式的道路，减少能源消耗与浪费，环境我国能源紧缺现状。在工业生产中推广节能产品的设计在节能问题上显得尤为重要。它能够有效减少企业能耗，降低工业企业运行中存在的能源浪费问题，提高工业电气设备的节能效果，推动工业电气领域的节能减排，提高企业经济效益和社会效益。

2 我国电气节能现状与问题分析

我国是能源消费大国，能源紧缺又浪费严重，尤其是电能的浪费现象特别严重。电能是第二能源，随着经济的发展和工业的进步，对电能的需求越来越多，电能供需矛盾越来越严重；另一方面我国人口基础大，工业化和城镇化建设加快导致能源消耗增长速度比较快，能源危机问题非常突出。木点各行各业的发展都离不开电能，电能是现今最主要的能源之一。据统计电能在工业电气中总消耗占的比例是86%以上，新形势下工业电气节能问题是人们比较关注的话题，必须找到合适的方法，采用积极的措施，达到节能环保的目的。

我国工业电气耗能高的原因有很多，从设计方面来说，主要是因为早期电气设备设计不合理。一些大型工业设备在设计过程中没有考虑节能问题，他们在设计时仅仅强调设备的效率和产值，忽略了设备的节能环保问题，也就是我们常说的只在乎眼前利益，而忽略了长远利益，导致设备在运行过程中出现大量的能源浪费，成为高耗能、低产出工业设备；另一方面的原因是人们的节能意识比较低，一些厂商为了降低生产成本，选择购买没有节能设计的生产设备，导致社会中运行的设备大多没有节能设计，而造成大量的能源浪费。

3 电气节能改善措施

电能主要为生产、生活中各种电力设备提供能源和动力，满足电气设备运行所需要的荷载量。或者为人们提供照明和其他方便，是现阶段主要的能源之一。电气节能能够有效改善我国能源紧缺的局面，是全面贯彻可持续发展观的重要举措，是倡导环保绿色产业的重要内容。我们必须对电气节能进行积极改善，从设计阶段开始，就关注各个电力设备的节能问题，从而在根本上解决设备节能问题，有效降低各类设备的电能消耗，促进我国电能的有效应用。

3.1 照明节能设计

照明设备的节能设计重点充分利用自然光，减少照明器的使用，最终减少照明功耗，也降低了照明配套设备的功耗。比如在照明设备的设计过程中，考虑运用天然光源作为照明光源，通过采光窗、采光井、光导管等各种采光和集光设备引入自然光，从而降低照明器的使用时间。另外，照明设备在设计时减少设备及配套设备的额定功率，确定合理的照明方式。光源的选择尽可能选寿命长、光效高的光源。通过照明设备设计的改善大大降低他们的电能消耗，提高电能有效利用率。

3.2 动力设备节能措施

电动机等电力设备的电能消耗是工业生产中电能消耗最多的设备，降低电能机电能损耗主要措施是提高电动机的工作效率，减少电动机的使用频率。所以在设计过程中电动机的设计要遵随高效率、低能耗的原则，采取合理的措施减少电动机各个部分的损耗，提高电动机效率和功率因数。根据电动机的符合特性选择合适的电动机运行，首先根据电动机的工作环境和负载特点选择电动机，避免大马拉小马现象出现；对于一些经常处于负荷运行的电动机，采用星切换装置降压运行，以便减少电能的浪费；对于经常载动的生产机械，采用具有启动功能的轻载节电器，以便达到轻载降压的目的，最大限度的建设电能的消耗；另外根据电能机的负载情况，采取就地补偿装置，减少电动机的功耗，从而节约电能。

3.3 降低线路损耗

电能的输送主要是电网系统提供，电网在输送电能的过程中已经在发生能量损耗，这个过程中能量损耗大小与线路参数和符合大小有着密切的关系。所以提高电网的功率因数对能源消耗的降低也有着重要的作用。具体的做法是在电网线路的选择上应该选用合理的线路路径，电网的线路最好走直线路径，少走回头线；增大导线截面设计，按照热稳定、保护配备及电压损失选择截面。在此基础上加大一级导线截面，线路一律使用全年利用的供电线路，减少电阻和线路。提高电能运用效率。

4 结语

总之，电气节能是一项长期而艰巨的工作，社会各行各业在运行过程中要特别注意电能的节约，提高能源节约意识，采用电气设能设计，有效降低人们生产、生活中电能的消耗，降耗企业生产中所需要的电量，实现节能减排的溶蚀，节约企业运行成本，提高经济效益和社会效益，促进我国经济和社会的可持续发展。

参考文献

[1]尹杰.谈建筑电气设计中节能技术措施的运用[J].科学与财富，2012（12）：303.

[2]罗玲，战京涛.我国工业电气节能产品现状与营销对策[J].北京化工大学学报：社会科学版，2008（2）：40-42.

[3]范文.浅谈建筑电气工程的多种节能设计措施[J].城市建设理论研究：电子版， 2011（16）：114-115.

工业厂房电气节能设计探析 篇4

关键词：工业厂房,节能设计,低压配电线路,照明设施,弱电系统

在我国经济高速发展的今天, 世界范围内的能源短缺问题对我国的影响也在日益加剧。而想要在保持我国经济发展速度的同时, 使我国粗放型经济增长模式向更为科学的集约型的转变, 实现我国经济的又好又快发展, 就要坚决贯彻实施节能减排的战略。作为我国三大产业之一, 在工业厂房的建设过程中推广电机节能的设计方案, 对于实现我国节能减排的目标, 建设人与自然可持续发展的和谐社会有着重要的意义。

1 工业厂房电气节能设计的重要性

随着经济的快速发展, 人们在日常的生产和生活中对能源的消耗量也在逐渐增大, 进而导致世界范围内的能源短缺问题不断加剧, 威胁着人类社会的发展。另外伴随着化石能源的大量使用, 人类的发展与环境保护之间的矛盾也在日益激烈化环境公害事件的出现、温室效应的产生、无不是对人类现有发展模式的一种预警。而我国作为发展中国家, 面临的现状也不容乐观, 在早期经济发展的过程中, 粗放型的经济增长模式虽然快速的提高了我国的经济水平, 但是也对环境造成了严重的污染同时也是对资源的一种浪费。想要减轻能源短缺对我国经济发展的压力、实现人与自然的可持续发展, 就必须改变现有的经济增长模式, 实行节能减排战略, 减少对资源的浪费, 利用有限的资源创造更大的价值。

作为我国耗能较高的行业, 如何在工业生产中推广节能设计已经成为了人们关注的焦点, 而在工业厂房的电气设计中采用节能的设计方案, 能够有效的减少工业厂房的用电量, 从而降低工业企业正常运作过程中对资源的消耗, 提高工业企业的节能效果, 对推动工业领域的节能减排, 实现工业企业的又好又快发展起到了重要的促进作用。

2 工业厂房节能设计的具体内容

2.1 低压配电线路的节能设计

在工业厂房的建设中, 配电线路承担着为设备输送电力的重要任务。虽然配电线路的能耗看似无关紧要, 但是大量的线路累积起来, 对电能的消耗量却是十分可观的。配电线路上的电阻是导致电流损耗的根本原因, 而在线路的负荷容量与用电性质已经确定的前提下, 线路上流经的电流大小是无法改变的, 想要降低电流在运输过程中的损耗, 首先应当尽可能的减小配电线路的电阻。线路的电阻与线路的横截面积呈反比, 而同线路的长度呈正比关系, 因此, 在进行工业厂房配电线路的设计时, 应当选用电阻较小的材料作为导线, 如铜、铝以及铜与稀有金属制成的合金等。同时进行合理的设计, 在保证配电线路使用安全的条件下, 尽可能的缩短配电线路的长度, 并考虑适当的增加线路横截面的面积, 达到降低电路的电阻目的, 减少电能在输送过程中产生的损失, 实现工业厂房电气设计的节能目标。

2.2 照明设施的节能设计

(1) 采用节能型较好的照明器具。

目前可应用于工业厂房建设的照明设施种类较多, 但是想要满足工业厂房对照明系统节能的需要, 就要保证照明设施具备发光效率高、寿命长、显色性好的特点。在选择照明设备时, 应优先选用强度较高、节能效果较好的气体放电灯, 保证工业生产对光源的要求。而当一种光源难以满足生产的要求时, 可以选用两种光源进行照明, 充分发挥了气体放电灯的优点, 在保证企业正常生产的同时, 降低了工业厂房照明设施的耗电量。另外, 采用能量损耗较低、性能优异的照明设施电子配件, 也可以降低工业厂房对能源的消耗, 节约企业的运行成本。

(2) 选择配光合理的照明设施。

在对工业厂房照明设备进行设计时, 应该结合生产环境对光照的需求, 合理的确定光源的照明强度, 避免了过分追求照明条件而产生的资源浪费, 达到了照明节能的效果。灯具的照明效率是评价灯具性能的重要指标, 而灯具的配光曲线、反射面的材质、外形以及加工精度都对灯具的效率有着直接的影响。在选择工业厂房的照明灯具时, 首先应该保证灯具的配光曲线在深照和广照之间取得良好的平衡。其次, 应当根据灯具使用方法和使用环境的不同, 选用安装方便、维护简单的灯具, 降低建筑的照明能耗。

(3) 采用科学的照明设计。

在保证工业生产照明需要的前提下, 应当对光源的使用场合进行细致的调查, 合理的进行照明设计。由于厂房内部各个空间对照明的要求存在着一定的区别, 如果在厂房内部进行均匀的布灯, 则会导致资源的浪费。因此, 在工业厂房的照明设计中, 采用一般照明与局部照明相结合的方式, 不仅可以满足特殊场合对光照的需求, 也能够达到节省能源的目的。而在工业厂房的设计中, 间可能的利用自然光源来降低厂房照明对电量的消耗, 也不失为实现工业厂房电气节能设计的良好选择。

(4) 加大照明设备管理维护的力度。

照明设备在运行一段时间之后, 便会产生照度值下降的现象, 而定期的对照明设备进行清洁, 并按照正常的程序对光源进行更换, 使照明设备维持一个良好的运行状态, 对于提高照明设备的透光率、保证厂房的照明度有着重要的作用, 可以有效的节约厂房对电能的消耗。

(5) LED灯在工业厂房电气节能设计中的应用。

在工业厂房的张明系统中, 采用LED灯来代替老式的照明装置, 能够起到良好的节能效果。LED灯的是一种新兴的照明灯具, 依靠半导体发光器件将电能直接转化为光能, 耗用的电能少, 发光的亮度高, 同时LED等还克服了老式灯具频繁闪烁的问题, 可以对眼睛起到良好的保护作用, 从而在提高工业厂房照明质量的基础上, 达到节能减排的目的。

2.3 弱电系统的节能设计

作为工业生产的重要场所, 加强工业厂房建设过程中的消防安全设计, 对降低工业厂房的火灾隐患、保障工业企业的生产安全有着重要的意义。另外, 在工业厂房内部布设安保系统, 如监控系统、门禁系统、入侵报警系统等, 可以强化对工业生产过程的监督与管理。此类弱电系统的使用, 在保证工业厂房生产安全的同时, 也提高了工业厂房电气设备的能耗。因此, 在工业厂房对弱电系统进行节能设计, 也可以在一定程度上减少工业厂房的能耗, 达到工业厂房电气节能的效果。

此外, 承担安全防护任务的弱电系统需要在工业厂房出现意外状况时保持稳定的运行, 因此其供电线路应当与普通设备的用电线路相区分, 并采用节能效果良好的UPS不间断电源, 在保证弱电系统运行稳定、提高供电质量的同时, 实现监控设备的节能减排。在对弱电系统的供电线路进行规划时, 尽可能的加以综合考虑, 减少电力在线路当中的损耗, 从而在设计上达到节能的效果。

3 结语

电气工业见习报告 篇5

生产实习是大学学习中最为重要的环节之一，它让我们将所学的内容很好的何现实生活联系到一起。同时，参观当地知名重工企业的实验室和车间，能够让我们很好的了解目前该领域的动向与前沿的知识与技术。培养了我们的集体荣誉感，这与我们今后的职业生活是有联系的，是学习到就业的过渡，为我们以后的就业打下了良好的基础。

二、实习地点

山东龙马重工集团有限公司，是集起重机械研发制造、风电装备、压力容器为一体的大型企业集团。公司为风电设备、压力容器及起重机生产基地。公司现有树脂砂铸造车间、精密铸造车间、机加工车间、总装车间等四大车间。拥有10台6吨、2台20吨、2台30吨的美国应达中频电炉，2台15吨的中天炉；6条国内一流再生产能每小时25吨的砂处理线；4台德国的爱立许强力混砂机，16台跑完清理机；4条每小时510型DISA生产线等生产设备；数控刨台卧式镗铣床，双柱立式车床、起重设备及光谱仪、CE仪、万能试验机、金相显微镜、三坐标、X光检测仪、磁粉探伤仪、无损伤探伤仪等设备251台套。主要从事铸铁、铸钢、锻造以及铸锻件的精加工。主要产品有大型机床铸件、风电设备铸件、高铁件、汽车零部件、液压件、压缩机工程机械件六大系列，铸锻件总量超过100万吨。

三、实习内容

在充实的大学生活里，我们每天认真的读书、积极的参加活动，学习活动两不误。转眼间我们步入了大三，在每天的忙忙碌碌中，我们似乎开始在为以后的就业所顾虑，会找到什么样的工作……这或许是我们每个大学生都在思考的问题。我们的专业需要动手去操作、去了解、去实践，不仅要有知识的积累，更要理论与实践相结合。在我们大二的金工实习中深有体会。我们电气信息工程系的领导和老师对我们以后的就业考虑的细致到位，不仅和我们学生交流他们的工作经验，还安排我们去相关的企业单位见习。

1、变压器

（1）变压器的分类：

按冷却方式分类：干式（自冷）变压器、油浸（自冷）变压器、氟化物（蒸发冷却）变压器。

按防潮方式分类：开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。按铁芯或线圈结构分类：芯式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、壳式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、环型变压器、金属箔变压器。按电源相数分类：单相变压器、三相变压器、多相变压器。

按用途分类：电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器。

（2）变压器的工作原理：

在发电机中，不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈，均能在线圈中感应电势，此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈交链的磁通数量却有变动，这是互感应的原理。变压器就是一种利用电磁感应，变换电压、电流和阻抗的器件。

（3）变压器的组成变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心（磁芯）。在电器设备和无线电路中，常用作升降电压、匹配阻抗，安全隔离等。

2、配电设备

配电设备是在电力系统中对高压配电柜，发电机、变压器、电力线路、断路器，低压开关柜，配电盘，开关箱，控制箱等设备的统称。

配电设备，是一种直接与用户相连并向用户分配电能的设备。配电设备由配电变电所、高压配电线路、配电变压器、低压配电线路以及相应的控制保护设备组成。配电设备通常有35～60千伏和3～10千伏两种。配电网络是从配电变电所引出线到配电设备入口之间的网络。配电设备的电压通常为6～10千伏，城市多使用10千伏配电设备。随着城市负荷密度加大，已开始采用20千伏的配电设备。由配电设备引出的一次配电线路的主干部分称为干线。由干线分出的部分称为支线。支线上接有配电变压器。配电设备一般多用在企业，医院等大功率用电场合。

3、风电设备总电网

（1）电网概述

电力系统是目前所知最大最复杂的人造物理系统。电网将特性变现相异的发电电源与用户负荷连接在一起，为人类需求的电力流动提供了通道。电网覆盖面足够宽广，同时人类基本生产和生活需求。电网是以标准化接入为基础，以信息共享和综合调控为主要手段，具有多指标自趋优运营能力的电网。

（2）主要特征

1）自愈，能够自动检测、分析故障、实现故障隔离和系统自我恢复；

2）坚强，能够有效抵御自然灾害或人为的外力破坏，保证电网安全可靠运行；

3）互动，用户将和电网进行自适应交互，成为电力系统的完整组成部分之一；

4）优质，提供所需要的优质电能，用户的电能质量将得到有效保证；

5）经济，实现资源合理配置，提高能源利用效率，减少电能损耗，降低运行维护成本；

6）兼容，可以容纳集中式发电、分布式发电等多种不同类型的电源，满足用户多样化的电力需求；

7）协调，实现电力系统标准化、规范化、精细化管理，进一步促进电力市场化。

（3）电网的发展意义及

智能电网是我国电网发展的必然趋势。电力承载能力显著加强，“强交、形成强直”的特高压输电网络，实现大水电、大煤电、大核电、大规模可再生能源的跨区域、远距高效、可靠的能源供给方式。

实现高度智能化的电网调度,全面建成横向集成、纵向贯通的智能电网调度技术支持系统，实现电网在线智能分析、预警和决策，以及各类新型发输电技术设备的高效调控和交直流混合电网的精益化控制。

实现电力用户与电网之间的便捷互动。将形成智能用 电互动平台，完善需求侧管理，为用户提供优质的电力服务。同 时，电网可综合利用分布式电源、智能电能表、分时电价政策有 效平衡电网负荷，降低负荷峰谷差，减少电网及电源建设成本。

实现电网管理信息化和精益化。将形成覆盖电网各个环节的通信网络体系，实现电网数据管理、信息运行维护综合监 管、电网空间信息服务以及生产和调度应用集成等功能，全面实 现电网管理的信息化和精益化。

发挥电网基础设施的增值服务潜力。在提供电力的同时，服务国家 “三网融合” 战略，为用户提供社区广告、网络电视、语音等集成服务，为供水、热力、燃气等行业的信息化、互动化提 供平台支持，拓展及提升电网基础设施增值服务的范围和能力。

促进电网相关产业的快速发展。建设智能电网，有利于促进装备制造和通信信息等行业的技术升级，为我国占领世界 电力装备制造领域的制高点。

（4）对社会的促进作用

主要表现在：

1）促进清洁能源的开发利用，减少温室气体排放，推动低碳经济发展；

2）优化能源结构，实现多种能源形式的互补，确保能源供应的安全稳定；

3）提高能源输送和使用效率，增强电网运行的安全性、可靠性和灵活性，推动相关领域的技术创新；

4）促进装备制造和信息通信等行业的技术升级，实现电网与用户的双向互动；

5）革新电力服务的传统模式，为用户提供更加优质、便捷的服务，提高人民生活质量。

四、实习心得

这次的工业见习就是学习工业工程专业的一项重要的实践性教学环节，旨在开拓我们的视野，增强专业意识，巩固和理解专业课程。正所谓“千里之行，始于足下”，通过这一个星期短暂而又充实的实习，让我学到了很多课堂上根本学不到的东西，懂得了学习的意义，懂得了做人做事的道理。也让我清楚地感到了自己肩上的重任，看清了自己的人生方向，认识到了无论做什么工作的都应秉持仔细认真的工作态度，要有一种平和的心态和不耻下问的精神，不管遇到什么事都要认真地去思考，多听别人的建议，不要太过急燥，要对自己所做事去负责，不要轻易的去承诺，承诺了就要努力去兑现。单位也培养了我的动手能力，让我增加了实际的工作经验，对实际的工作的有了一个新的认知，更好地为我今后的工作积累了经验。

这次的企业见习对我来说是一个过渡的桥梁。我认识到：纸上学来终觉浅。只有通过实践，很多事情就会变得很容易甚至比理论上的更简单。只有自己亲身去实践，去操作，才会慢慢地就会变得很熟练。刚开始看到那测试流程时，觉得很烦琐，很多东西都是一头雾水。但当我真正独立去实践，去体验的时候，我突然发现：原来那么简单！所以，我现在觉得，单纯理论上的东西，没有经过自己的亲身实践，是无法真正透彻理解它的真正含义的！不把死的东西变成活的东西就等于没有真正的东西。这些在平常的书本上仅仅是获得感性的认识，而在这里真的实践了，才算是真正的掌握了，也让我认识到了自己的不足，告诫自己，不管做什么，切忌眼高手低，要善于钻研。领导说对任何工作都要做到认真负责，具有基本的专业素养，因为认真负责是做好每一件事情所必备的基本条件，基本的专业素养是做好工作的前提。实习期间，我从未出现无故缺勤。我勤奋好学.谦虚谨慎，认真听取老员工的指导，对于别人提出的工作建议虚心听取。并能够仔细观察、切身体验、独立思考、综合分析，并努力学到把学样学到的知道应用到实际工作中，尽力做到理论和实际相结合的最佳状态，培养了我执着的敬业精神和勤奋踏实的工作作风，也培养了我的耐心和素质。如今我能够做到服从指挥，与同事友好相处，尊重领导，工作认真负责,责任心强，能保质保量完成工作任务。工作过程使我受益匪浅。不仅专业知识增长了，最主要是懂得了如何更好的为人处事。当今社会一直处在加速的发展变化中，所以对人才的要求也越来越高，我们要用发展的眼光看问题，就要不断提高思想认识，完善自我。老员工教会了我要始终坚持一条原则：要么不做，要做就要做最好。

浅谈工业电气自动化系统 篇6

【关键词】工业电气自动化；特点；趋势；发展策略

0.引言

工业电气自动化又称电气工程及其自动化，其发展趋势是朝着工业电气自动化信息化和开放化的方向快速发展。一般情况下，工业自动化与计算机的信息技术以及软件的应用有着密切的相关联系。随着经济及信息技术的不断发展，促进了企业管理方面的改革，从而也促进了工业电气自动化的不断发展。因为工业电气化专业涉及的范围广，专业的适用性强，从20世纪中期一直到现在，发展趋势仍然不减。

1.工业电气自动化的特点和设计原则

1.1工业电气自动化的特点

工业电气设备分别安装在各配电室以及电机的控制中心部位，这是就系统的总体安排方面来说的。一般情况下，工业电气设备系统配件数量相对较多的，其执行信息的处理量就会比较大，若工业电气设备系统的配件一旦受到损坏，维修工作就会变得更加复杂。通常我们都想让关键的设备维持在一种比较正常的操作运行状态下，但如果使用其他热工系统的话，就会造成这种不良后果：下次操作运行可能需要花很长的时间才能够达到正常的水平。而如果使用工业电气自动化系统设备，它的前提条件就是必须保证相关的配置达到正常水平的速率，来保护工业电气的相关设备操作行为可以在最短的时间里被实施或完成。

1.2工业电气自动化的设计原则

1.2.1优化供配电设计，促进电能合理利用

例如，在设计一个发电站电气系统时，设计的适应性就是首先需要考虑的一个因素，在为发电站工程需要提供必要动力的前提下，需建立一个良好的周围发电环境，满足各项建设的基本要求，最大化地发挥电气化设备的作用。另外，设备的安全运行也是设计过程中考虑的关键。要保证电气线路设计的安全性与稳定性，保证供电设备运行的安全强度。

1.2.2要不断提高设备的运行效率，减少电能的直接或间接损耗

在电气系统设计过程中，在满足建筑对运行系统要求和安全运行的前提下，设计过程要尽力减少成本，最大程度地降低和减少各种消耗。优先选用节能设备，减少线路损耗，降低运行和维护费用，提高电力设备的利用率。

1.2.3电气工程设计合理地调整负荷，提高设备的利用率

在确保安全和满足建筑物对设备使用性能要求的前提下，进行电气工程设计时需要提高电能的质量，对负荷电力进行合理的调整，优先选取比较合理的设计方案。在系统运行的各个时期，要选择最佳的节能设备与最合理的节能措施，只有这样才能提高设备的负荷能力和设备的利用效率。

2.工业电气自动化发展的趋势

工业电气自动化的利用可以改变现代工业的发展，使有效资源的利用率得以提高，从而降低生产成本费用。由此可以得出，工业自动化的发展可带来更好的社会、经济效益。大力发展工业电气自动化技术，不仅可以提高我国工业技术的发展水平，缩小与西方发达国家工业自动化生产技术方面的差距，而且可以通过实现自主研发，对国民经济的发展起着十分重要的作用。工业电气自动化的发展，主要是结合现代高科技革命的计算机应用网络技术，使工业电气自动化在计算机网络的操作之下，实现各个运行部分的紧密配合，实现操作的一体化。这样的一体化技术，可以使机器操作变得更加流畅，是工业电气自动化发展的重要方面。

工业电气自动化的开放化就是要将系统与外界建立联系，实现电气自动化的各方的网络连接，提高信息处理能力；分布式的结构可以保证在网络中建立起独立的网络，以实现把安全危险分散，促进电气自动化系统的正常运行；而信息化就是实现设备与网络技术相结合，实现网络自动化和管控一体化。如今，我们已经到了开创电气自动化的新时代，关于实现自主研发，是我们未来发展的目标。

我国进入WTO以后，面对的市场竞争更加激烈，为了从价格上赢得优势，我们必须吸取高科技先进的经验和技术，为实现自主研发提供条件。同时，将科学发展观作为前进的基础和指导思想，根据每个地区部门的实际情况，以人为本，及时发现问题，总结先进的经验，改变传统的发展观念，寻找一条合适的发展道路。

3.工业电气自动化系统的发展策略

3.1工业电气自动化系统的开发平台

工业电气自动化系统的发展首先要采用统一的系统开发平台，这个相对统一的开放平台对于电气自动化系统的设计意义重大。利用该平台可以实现自动化运作的模式，在实施和测试等每一个环节的运行中都起到积极的作用。利用该平台设计的自动化系统，可以最大程度地降低设备的损耗率，提高设备的使用效率。该平台还应满足客户的另一个重要需求，即开发平台独立于最终的运行平台。根据运行项目的特点和最终用户的需求决定将统一的运行代码下载到硬件PLC、基于Windows NT的软件PLC、嵌入式NT系统还是基于Windows CE的控制系统中，在这方面，基于PC的自动化产品满足了以上要求。

3.2工业电气自动化系统与网络建设

网络建设对于工业电气自动化系统的发展也有一定的促进作用，对于电气自动化系统而言，网络构建至关重要。整个网络的结构既要保证现场控制设备以及企业管理系统的信息交流的畅通无阻，还要与计算机的监控系统紧密配合。企业管理层可以利用计算机网络对现场所运行的设备进行监督和控制。在进行系统网络规划时，无论选择与现场设备通讯的现场总线还是与上级计算机或办公系统通讯的以太网，所选择的网络产品必须能够保证从办公自动化环境到控制级直至元件级的整个系统范围内的通讯。而且，在整个网络中贯穿着集成的网络配置和编程、集成的数据管理以及集成的通讯等功能，即所谓的全集成自动化技术。

3.3工业电气自动化系统与标准化的程序接口

成功的自动化系统的另一个重要因素在于标准化的程序接口。我们可以利用现代信息技术，包括在一定程度上实现对工作时间与成本费用的控制，还可以提高办公自动化系统中数据共享和数据交流的快捷性。在与企业的MES系统、ERP系统连接时，基于PC平台的自动化解决方案意义非同寻常。使用计算机系统进行操作，能够实现办公环境的标准化应用，计算机系统在电气化管理和系统的平台之间建立了一个连接，保证了不同程序之间的通讯和交流，这是未来工业电气自动化发展的一个方向。

4.结语

工业电气自动化系统关系着国内外电气自动化先进技术的发展，文中结合工业电气自动化系统的实际应用，得到了电气自动化设备的继续创新和发展，在利用电气自动化设备的技术先进、经济合理的前提下，为我国电气自动化事业的跨越式发展作出贡献。

【参考文献】

[1]陈广文，李修伟.工业电气自动化系统的发展策略.黑龙江科技信息，2011，03.

[2]邓范伟.工业电气自动化系统发展现状 中国新技术新产品，2011，07.

工业电气设计 篇7

当今社会科技迅猛发展, 电气自动化技术突飞猛进。电气自动化技术被广泛应用于各个行业。在非金属矿中, 电气自动化的应用程度非常高。比如在高岭土矿开采中, 由于现代化的高岭土矿工艺决定了高岭土矿的开采能力, 而电气自动化对于提高采高岭土的开采工艺有着非常重要的作用, 因此, 在高岭土矿开采中, 电气自动化的应用越来越多, 电气自动化在高岭土矿中的应用, 一方面降低了机电设备危险性, 使得人们的劳动强度降低, 另一方面, 也使得高岭土矿开采的设备的可靠性增强, 因此, 使得高岭土矿的采矿效率不断提高。

1 电气自动化的特点

电气自动化技术在工业应用上有了突飞猛进的发展。电气自动化技术被广泛应用于仪器设备, 控制理论以及计算机信息化技术方面, 为现代化工业生产中的控制, 决策, 管理以及优化提供安全, 提高效率的保障。电气自动化技术在现代化的工业生产中无疑有着非常重要的作用和意义。

和工业生产中的热工控制相比来说, 电气自动化的操作和控制有很多不同。电气自动化和热工控制设备相比, 其准确度和快速要求严格, 但是信息采集是对象比较少, 数量也较低, 同时进行操作的频率也比较低。电气自动化设备的自动保护装置的可靠性要求非常高, 并且必须能够具有抵抗干扰的能力。电气自动化控制系统相对的连锁保护较多, 主要实现数据采集系统与顺序控制。电气自动化设备不但要求能够正常操作运行, 同时必须对设备进行实时的检测, 对数据进行实时的监控, 从而确保电气自动化系统能够正常运行。

2 电气自动化的设计注意的问题

2.1 工业电气自动化先进制动控制

工业生产中对变量关系的确定需要过程辨别技术。通过动态数学模型的建立, 对实际过程进行形象展示。因此, 电气自动化设计过程中, 要注意对数学信息的可靠性的保证。在制动控制中, 存在着不可测量的数据变量。基于此, 当前先进的电气自动化设计包含了串级与前馈控制。通过模糊技术, 实现对工业生产中的非线性控制。应用专家系统对工业生产中的故障进行远程诊断与控制。

2.2 现场总线的布置

现场总线在工业生产中应用到了自动化, 其目的就是实现在工业现场各个设备间的多变量, 双向以及数字化的自动化技术。现场总线具开放性, 能够支持多点的通信, 现场更加可靠, 更加便于操作。电气自动化的新的特征之一就是DCS与FCS实现了共存。

基于上文的阐述, 实际上现场设备与自动化系统在利用现场总线实现了连接。现场设备将底层的仪器设备与现场的仪表进行了连接, 通过网络技术实现了生产现场与控制系统的联系。现场总线具有可操作性, 其开放性非常强, 并且具有结构分散, 智能化的特征。

2.3 工业电气自动化技术的管理

在工业生产中, 电气自动化技术非常重要, 因此, 要注意电气自动化在工业上的应用。由于出于安全考虑, 要避免工业生产电气自动化在高温环境下的工作, 必须要在高温环境下工作时, 需要将电气设备保护的等级提高, 增加在高温环境中电气自动化设备工作的防护措施, 保证设备的散热性能良好, 并且对处于高温工作环境的电气设备进行逐日检查。要控制环境的湿度, 通过空调对环境的温度及湿度进行调节, 从而确保电气自动化设备的安全工作。在非金属矿中, 环境中的粉尘比较多, 此时, 对粉尘进行处理从而降低对电气自动化设备的影响是至关重要的。基于对生产工作不影响的前提下, 通过隔离的措施, 降低电气自动化设备与粉尘的接触, 从而将粉尘的影响降低到最小。在工业生产中, 存在很多对电气设备造成腐蚀的物质, 因此, 加强防腐措施, 对电气设备的导线同样进行防腐。生产过程中, 要对电气自动化设备在环境中可能出现爆炸性采取相应措施, 高温环境或者电气设备产生的火花, 会引燃非金属矿环境下的混合气体, 发生爆炸危险, 因此采用隔爆型的电气外壳, 防止事故的发生。非金属矿中, 电气自动化设计的防雷与接地也是非常重要的。防雷与接地措施的实施, 使得当电气设备发生漏电时, 人员及设备等的安全得到了保障。

3 电气自动化技术在非金属矿中的应用分析———以高岭土矿为例

高岭土矿指的是高领石中由于含有大量的粘土矿物质而具有良好工艺性能的粘土以及粘土岩。由于高岭土良好的性能使得其应有领域越来越广泛, 比如在陶瓷, 化工, 医药, 电子, 建材等方面都有应用。因为高岭土矿通常由非粘土矿与粘土矿构成, 含矿物质高, 因此, 高岭土矿具有结构松散, 粒度以粉砂级以及粘土级的颗粒为主。高岭土矿的性质和产品的最终的用途决定了高岭土矿开采的工艺。一般对于软质的高岭土矿采用湿法开采法, 对于硬质的高岭土矿采用干法开采法。在高岭土矿的开采中, 由于矿中含有铁, 因此, 通过干式磁选机设备进行铁杂质的去除。高岭土中的染色杂质具有弱磁性, 利用干式磁选机可以使得高岭土原矿中的Fe2O3由0.9%降低到0.5%以下, Ti2O3由2%左右下降到0.6%以下, 由此可见, 高岭土矿中电气自动化设备的应用使得高岭土矿的品质得到了提升。同时, 部分高岭土矿中的铁杂质的存在形式为硅酸盐, 具有非常弱的磁性, 此时就需要通过电气浮选等作业, 提高高岭土矿的品质。目前, 越来越多的电气自动化设备应用在高岭土矿的开采中, 不但降低了能耗, 同时大幅度的提高了场强, 使得高岭土矿的品质增加;另外, 高岭土矿开采中电气自动化的应用, 增加了开采的稳定性, 使得开采的效率大大的提高。

4 结束语

电气自动化在被广泛应用于各行各业, 使得当今社会得到了飞速发展。而在电气自动化系统使用设计过程中, 会存在安全等问题, 只有对生产中的问题进行有效解决, 才能实现电气自动化系统的有效利用, 才能促使生产效率的提高

摘要：电气自动化技术被广泛应用于各个行业。在非金属矿中, 电气自动化的应用程度非常高。基于电气自动化的特点, 阐述了电气自动化设计应用, 并重点以高岭土矿企业中电气自动化系统的应用为例, 阐述了电气自动化技术在非金属矿中的应用。

关键词：电气自动化,监控,现场总线

参考文献

[1]张启荣.煤矿生产中电气自动化的应用[J].科技资讯, 2011 (32) :38-41.

[2]张军, 李楠.浅谈电气控制系统 (RCS) 的应用和发展[J].自动化博览, 2009 (21) :68, 69.

工业电气设计 篇8

1 工厂照明系统的节能设计

在当今中小型化工厂中, 由于工艺生产产品的特点与位置的不同而决定了其电气设计有所差异, 但是, 在进行节能设计时必须充分结合厂房的结构高大、照明空间等来进行。从而确保照明质量, 使照明分布要均匀合理, 实现电气节能的目标。

1.1 节能光源的选用

在电气节能设计中, 应该根据厂房的布置特点来选定合适的照明光源, 并使它满足国家现行相关标准的规定, 同时, 所选用的照明光源应具有尽可能的光效, 以达到照明节能的效果。然而, 如果一种光源不能满足工厂日常生产所需的显色性要求时, 可适当地采用两种光源, 因为采用混光光源可以将强气体放电灯的优点充分发挥出来, 进而达到提高照度、节约能耗的照明效果。

1.2 合理地布局节能照明设计

在厂房照明的布局设计中, 应根据使用场所的使用功能进行合理的照明布局, 不能一味追求灯具的均匀布置, 尽可能地做到既要满足一般照明的亮度要求, 又要满足有特殊要求的场所, 同时, 还应该多设置局部照明, 不仅有效地避免了因亮度分布不均匀而影响照明效果, 还能够为工厂节省电能。此外, 在设计厂房时还应该充分利用自然光, 正确地选择自然采光, 进而从另一层面上达到节能的作用。

1.3 节能型镇流器选用

对于节能型镇流器的选用, 必须推广和使用性能优、低损耗的光源电子附件, 尤其是金属卤化物灯、高压钠灯的装配, 尽可能配用节能型电感镇流器。然而, 随着电力电子等相关技术的发展, 与电感镇流器相比, 电子镇流器优势更加明显, 节能效果更加, 尽管目前电子镇流器还存在经济性不高, 使用寿命短的缺点, 但是随着技术的发展电子镇流器将是今后节能型整流器选用的趋势。

2 工业电气控制系统的设计

调查显示, 许多中小型化工厂的生产装置和生产线上通常都会装有集散控制系统或者是可编程逻辑控制器等参与电气节能设计的逻辑控制, 从而大大提高了工业电气系统自动化程度, 进而为企业减少人工成本。在传统的工业电气设计中, 许多企业尤其是中小型企业为了减少一次性生产成本投入而减少DCS点数, 将整个厂房或者是生产线上电气控制的起动和停止由同一个一个继电器输出控制。在这种情况下, 由于只有一个控制点, 需要等到各种电气设备全部启动, 并都正常运行才能进行接下来的控制工作。所以, 必须要使该接点的继电器一直处于带点状态, 从而将会不同程度地造成大量的电损耗。而采用DCS技术即使增加了输出I/O卡件, 也能达到良好的节能效果。

3 变压器的选择

3.1 变压器的容量和数量选择要恰当

由于工业企业的电能消耗大, 并且其用电要求较高, 并且变压器的容量和数量的选取直接影响到工业电气的节能效果。所以, 在设计时一般总会按照单台变压器的负荷率小于50%, 并由两台变压器互为承担的设计思路。也就是在一、二级负荷设计时采用互为全备用的方式, 而对于三级等负荷则采用其他设计的变压器, 这样虽然增加了变压器的数量, 但变压器总容量降低了, 并且能够大大地降低了部分无功损耗和有功损耗。此外, 在选取变压器时还要充分考虑各种影响因素, 确保工业电气节能设计的效率。

3.2 科学地选取节能型变压器产品

调查显示, 目前我国市场上有大量的节能型变压器产品, 其中不乏冒牌货, 甚至起不到真正的节能效果, 因此, 在购买节能型变压器时必须经过缜密探究, 确保所购产品的技术达标。同时, 很多电力部门往往将大城市的老变压器拆除后移至农村等地使用, 这样老旧的节能型变压器不仅没有起到节能的效果, 还将会造成大量电力损耗, 无形中增加了低收入人群的额外支出费用。所以, 相关工业电气设计人员必须严格把关, 从源头杜绝再使用国家淘汰产品和落后产品, 确保所装配得节能型变压器各项性能与技术指标符合国家标准, 进而为提高企业的工业电气节能设计质量提供先决条件。

4 结论

综上所述, 随着我们对能源的过度消耗, 能源日益枯竭, 然而, 国家的发展离不开能源, 因此, 在探讨开发新能源的同时必须也要注重节能。对于工业电气的设计, 尤其是中小型化工厂的电气设计, 必须严格把关、精心考虑, 从可行性、安全性及节能性等方面综合考虑, 为企业最终实现经济效益和社会效益提供可靠保障。

参考文献

[1]朱晓锋.有关电气节能设计的一些体会[J].科技资讯, 2008 (10) .

[2]牟曙光.有色矿山电气节能措施的探讨[J].有色矿冶, 2009 (2) .

[3]张宏.电气节能技术在工程设计中的应用[J].中国新技术新产品, 2009 (11) .

[4]赵纯禹.工业企业电气节能的主要途径[J].大众用电, 2007 (6) .

工业电气节能措施技术分析 篇9

1 机泵设备电气节能措施技术分析

机泵设备为工业提供技术装备和动力, 其能源消耗占整个工业能源消耗的70%以上, 因此搞好机泵设备电气节能是工业电气节能的重要环节。2002年, 国家颁布了电机国标强制要求电动机须达到能效限定值, 推荐电动机满足节能评价值。根据工业部门调查资料显示, 我国风机、泵类设备普遍存在以下问题:效率比国外同类产品低5%~30%;在选型和配套方面不尽合理, 选型不当, 余量太大造成运行效率下降。

机泵设备节能总体思路是以重点用能行业为依托, 加强风机、泵和压缩机的节能优化改造, 推广变频调速、自动化控制技术, 研发与推广节能型机泵设备。提高节能型机泵的设计、制造水平和加工能力, 实行“以冷代热”用冷轧矽钢片代替热轧矽钢片。生产推广防护型电动机、稀土永磁电动机和变频电动机等。其中, 重点发展变频电动机、稀土永磁电动机等。目前, 我国新型高效能的YX2系列电动机比Y系列电动机效率平均提高3%, 总损耗降低20%~30%。国家规定, 到2015年, 要求2级以上能效电机应用比例达到80%。发展节能型风机产品, 效率平均提高3%~5%, 使风机的效率平均达到80%~85%。

合理选择电动机容量。电动机容量应根据实际需要的扬程流量选择, 如果只将水泵降速使用, 使其扬程降到需要值, 不换功率较小的电机, 虽然也能减少电能消耗, 但达不到节约用电的要求。水泵扬程与轴功率的关系:

式中, N'为实际需要的轴功率 (k W) ;N为水泵原来需要轴功率 (k W) ;H'为实际需要扬程 (m) ;H为水泵额定扬程 (m) 。由式 (1) 可见, 当H'=H时水泵选型正确;当H'=N时电动机配套合理。如H'

由表1可见:当电动机负载率低于50%时, 效率和功率因数值明显降低, 因此合理选择电动机容量对于运行节能具有重要的现实意义。

采用先进的调速和控制技术。根据水泵运行工况调节电动机转速是水泵节能运行极佳的改造方案。开发电机拖动用节能调速变频器、工艺调速性能用交流调速装置等。推广应用双速电机、变频调速等节能调速方式。

2 供电线路电气节能措施技术分析

供电线路的电能线损是工业电气电能损耗的重要组成部分之一。供电线路年电能损耗计算公式如下:

式中, ΔWa为供电线路年有功电能损耗;ΔPa为供电线路的有功损耗;τ为最大负荷年损耗小时数, 该值由年最大负荷利用小时数Tmax和功率因数cosφ确定。

供电线路节能总体思路是优化电网结构, 采用高电压配电, 优化选择变电站的位置, 使电房深入负荷中心, 缩短供电半径, 减少迂回送电, 线路尽可能走直线, 减少线路长度。优化生产工艺流程, 均匀负荷, 提高线路运行负荷率。推广应用先进的设计技术, 合理选择电缆的种类和截面。选用电导率较大的材料作为线路导体, 经过技术经济分析后可适当增大导线截面。在提高电网自然功率因数的基础上, 优化配置和调整无功补偿装置, 使电网高功率因数运行。现行规定, 100 k VA及以上10 k V供电的电力用户高峰负荷时变压器高压侧功率因数不宜低于0.95;其他电力用户, 功率因数不宜低于0.9。

3 变压器电气节能措施技术分析

变压器具有使用量大、运行时间长的特点, 且目前仍有一大批老旧变压器在工作, 因此变压器在管理和使用上存在着巨大的节能潜力。变压器年电能损耗计算公式如下:

式中, ΔWt为变压器的年有功电能损耗;ΔPn为变压器空载有功损耗;T为变压器全年投入运行小时数;ΔPr为变压器满载有功损耗;S1m为变压器计算负荷;Sr为变压器额定容量。

研发与推广节能型变压器, 加强变压器结构设计创新, 改进生产工艺, 提高能源利用效率, 降低损耗, 大力推广非晶合金变压器等新一代节能型变压器。在新建和改建工程中应选用高效节能变压器, 淘汰高损耗变压器。所谓高效节能变压器 (如S9、S11、SC9、SC10等系列) , 就是选用高导磁的优质冷轧晶粒取向硅钢片和先进工艺制造, 有效地减少变压器的空载损耗。特别是近年来世界各国都在积极研究生产节能材料, 变压器的铁芯材料已发展到最新的2605S2材料, 其铁损仅为硅钢变压器的1/5, 使铁损大幅度降低。

按变压器运行效率选择合适的容量。采用经济运行技术科学调度变压器运行, 合理分配变压器高、低压侧负荷, 使其长期负载率不大于85%, 减少损耗。此外优化配置和调整无功补偿装置, 使变压器高功率因数运行;推行冷却辅机的自动运行技术。

4 照明电气节能措施技术分析

据统计2010年我国用于照明的电量接近2500亿k W·h, 占总用电量的10%~12%, 其中近七成照明电量为工业照明所消耗, 工业照明电能消耗量高达1 748.2亿k W·h, 可见工业照明节能空间巨大。2009年7月24日, 国家发改委与联合国开发计划署 (UNDP) , 全球环境基金 (GEF) 合作的“中国逐步淘汰白炽灯, 加快推广节能灯”项目启动, 工业照明节能也提上了重要的日程。

目前工业照明能耗主要表现在以下几个方面: (1) 光源能耗。光源通过消耗电能发光的同时也产生热量, 造成电能浪费。 (2) 灯具附件能耗。诸如补偿电容器、镇流器、起辉器等辅助器材的电能损耗。 (3) 落后的技术和管理造成的损耗。落后的照明控制技术和管理方式缺乏智能和自动控制功能, 造成不必要的能源浪费。

照明节能总体思路是充分利用自然光, 大力推广“绿色照明”。所谓“绿色照明”是节约能源、保护环境, 有益于提高人们生产、工作、学习效率和生活质量, 保护身心健康的照明。照明设计时应遵循国家标准GB 50034—2004《建筑照明设计标准》中关于各种照明场所的功率密度值 (LPD) 作为考察照明节能效益方法的规定, 并应严格执行, 使照明功率密度不大于现行标准值。

合理选择照明方式, 优先选用节能型灯具。照明方式可分为, 一般照明、分区照明、局部照明和混合照明, 应根据实际需要合理应用以上照明方式。推广应用, 金属卤化物灯、高压钠灯、半导体照明器具 (LED) 、紧凑型荧光灯等高效照明灯具。比如, 一般工作场所照明宜选用细管径三基色荧光灯和紧凑型单端荧光灯;高大房间和户外场所照明宜选用金属卤化物灯、高压钠灯等高光强气体放电光源。有条件的工业企业应推广应用光伏太阳能节能灯。光伏太阳能节能灯与普通白炽灯相比, 发光效率高5倍, 使用寿命长8倍, 节电80%。

灯具附件的质量对照明节能也具有重要意义。国家对此专门制定了相关标准, 如GB 17896—1999《管形荧光灯镇流器能效限定值及节能评价值》。工程中应大力推广节能型电感镇流器, 有条件的应推广采用更加节能的电子镇流器。节能型电感镇流器与普通电感镇流器及电子镇流器的性能比较如表2所示。

由于气体放电灯配套电感镇流器时通常功率因数很低, 一般仅为0.4~0.5, 所以大面积使用气体放电灯的场所, 宜在灯具内装设电容补偿器, 提高功率因数, 功率因数不应低于0.9。

采用先进的照明节能控制技术, 如分组控制、定时控制、声光控制、分区和可变照度控制等。使用过程中应加强照明设施维护管理工作, 经常清扫灯具, 定期更换光源。对生活照明用电采取单独计量, 以减少电能的浪费。此外, 还应减少不必要的景观照明。

5 检修、办公等电气节能措施技术分析

此类电能损耗尽管在工业电能损耗中所占比重较少, 但是也不容忽视。检修、办公等电能损耗计算公式如下:

式中, Wu为机修、仪修、电修、化验室、办公室等单元的年电能损耗 (k W·h) ;Pm为机修、仪修、电修、化验室、办公室等单元最大计算负荷的有功功率 (k W) ;Tmax为最大负荷年利用小时数 (h) , 机修的Tmax=1 200 h, 仪修的Tmax=1 200 h, 电修的Tmax=1 200 h, 化验室的Tmax=3 500 h, 办公室的Tmax=600 h。

检修、办公等节能总体思路是加强用电设备的维修, 提高检修质量, 制定科学的维修计划, 设备检修尽量安排在用电高峰期进行。办公用电采取单独计量, 以减少电能的浪费。

我国水泥工业电气自动化刍议 篇10

一、水泥厂电气自动化系统分类

(一)PLC集成控制系统。

水泥行业的特点决定了其开关量逻辑控制的主导地位,同时模拟量的处理多为简单的显示和给定,控制回路基本上也多为并不复杂的单回路调节,这些特点决定了传统意义上DCS系统的逐渐淡出。传统DCS厂商纷纷推出其相应的PLC产品,目前新设计的大中型水泥厂相当一部分采用了这些系统。控制系统的结构发展至今已相当成熟,PLC集成控制系统处理开关量的能力、较快的速度、灵活的结构为系统的升级和扩展留有很大的余地,还有不可忽视的价格优势更使其得到迅速的发展。控制系统多采用对等式或客户机/服务器方式,在网络上大多采用工业以太网,使系统更灵活,组态更易扩展,具有较高性能价格比的PLC集成控制系统推动了中小规模水泥厂计算机控制系统的应用。

(二)全集成自动化。

随着水泥生产自动控制水平越来越高,大型水泥厂电气自动化的设计优化正在向控制智能化,系统集成化和管理信息化的方向发展。将过程控制、信息管理、通信网络融为一体,从而形成控制、管理为一体的集成化网络环境,实现主要生产过程的综合优化、集成化控制,不但可以稳定运行、提高产质量,而且有利于企业获得更大的综合效益,对节能降耗、环境保护意义重大。为使管控一体化,控制系统也应大大简化结构,采用统一的系统开发平台。统一的系统开发平台可以支持一个自动化项目周期中的设计、实施和测试、调试和开机、运行及维护等各个阶段和环节。

(三)总降压变电站采用综合自动化系统。

在大中型干法水泥生产线的总降压变电站设计中,已普遍采用了电站综合自动化系统,所有高压系统的操作和计量均由计算机完成,使计算机控制系统扩展至高压领域。变电站综合自动化系统不仅可以满足与电力部门通讯的要求,而且可以将整个企业的高中压电力设备的保护、控制和监测集为一体,完成实时显示电站各回路电量(相电流、有功无功功率、电度、相电压、线电压、零序电流和电动机不平衡电流等)、开关状态、信号状态及动作等以及数据累计等操作。运行状态除在开关柜上指示外,还将电气测量及各种状态信号、故障信号等送入集散计算机控制系统,由中控室监控,提高了生产线高压系统的保护控制水平。

(四)现场总线控制。

这种监控方式可以使系统设计更加有目的性,是工厂底层设备之间的通信网络,是计算机数字通信技术在自动化领域的应用,为底层设备信息及生产过程信息集成提供了通信平台。对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的不同情况进行设计。工厂底层应用现场总线技术实现了全厂信息纵向集成的透明通信,即从管理层到自动化底层的数据存取。现场总线的介质访问控制方式可满足工业控制网络的要求,即通信的实时性和确定性。采用这种监控方式提高了控制系统运行的可靠性。还提供了现场设备控制状态、故障诊断等信息,使设备维护针对性强,工人的工作量减少、劳动生产率大大提高。 除了具有节省安装费用、节约材料、可靠性高、组态灵活等优点外,还可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。

二、我国水泥工业电气自动化存在的问题

虽然目前我国已开发研制了适合国情的自动化控制系统,但由于我国水泥企业众多, 规模和技术水平差异很大, 在电气控制和自动化技术方面尚存在不少问题, 需要努力解决。

(一)在我国水泥工业电气自动化方面,注重系统硬件先进性而忽视软件重要性的现象较为普遍。我国的新型干法水泥生产线普遍拥有了性能良好的计算机控制硬件系统,但软件系统的开发严重滞后,控制软件仍停留在较低的水平,系统的投运率较低,影响了水泥生产过程电气自动化控制系统能力的发挥,远未实现生产过程的优化控制。

(二)我国水泥工业自动化检测技术以及运行的可靠性尚不能满足生产工艺要求,亟待提高。我国水泥厂中许多控制系统本身并不复杂, 但各开关器件、执行机构的误动作不仅影响了控制系统的可靠性, 还可能引起设备事故。因此,我们一方面要提高现有水泥业中自动检测仪表、电动执行机构、电器开关器件的质量,另一方面要引导中小型企业的技术改造和技术水平提高,大力开发满足水泥生产工艺要求的检测和执行机构。

三、结语

总之,我们应密切关注国内外电气自动化先进技术的发展趋势,结合国内实际情况继续创新和发展,使控制思想和设计理念实现创新和优化。在技术先进、经济合理的前提下为水泥工业的结构调整,为水泥工业新的跨越式发展作出贡献。

摘要：水泥工业是一个高能耗、高污染的资源性工业,电气自动化技术在水泥工业中的应用尤为重要,本文探讨了我国水泥工业电气自动化及其存在的问题。