大型化工厂电气综合设计与控制策略探究

【摘 要】本文根据现代大型化工厂的电气设计要求，结合最先进的设计理念，从发展生产力和企业的根本利益出发，对大型化工厂的电气综合设计与控制策略进行了探究。

【关键词】化工厂；电气综合设计；控制

1 引言

改革开放以来，随着社会主义市场经济体制的建立，我国的经济进入高速发展的新时代，大型化工厂的电气系统无论是安全稳定性能还是自动化水平都得到了空前的提高。化工企业要想在保证工厂安全稳定运行的基础之上降低成本，就要从管理的角度入手，逐步建立起完善的工厂管理体系。管理工作的落实主要依赖于两个方面。一个是提高员工的实用效率，达到减人增效的效果，裁除冗余的人员，二是要提高计算机监控系统的自动化程度，充分利用先进的科学技术，配合有限的人力资源，提高工厂的运作效率。要做好上述两条，首先要必须做好一个完善的电气综合设计，制定一个安全可靠、经济实用、自动化控制程度高的工厂运行方案。

我国经济的发展促使越来越多的大型化工厂如雨后春笋般冒出，这些大型工厂大多具有生产负荷不间断的特点，当电气系统出现故障而导致大规模停电时，就会造成大面积的化工装置停产，带来极其严重的后果，给企业带来很大的经济损失。由此看来，工厂的电气设计与控制系统的安全稳定性能至关重要，是决定公司经济效益的关键因素。大型化工厂的电气设计工程包含诸多内容，例如节能性能、变压器的合理选择、变电站总站的设计以及电气设备的选材等等。

2 节能的设计

化工厂电气设计的节能概念主要是指在技术上采取一定的措施使能源的利用达到最大化，用有限的资源为企业创造出最大的利益，最终收获可观的经济效益和社会综合效益。电气设计中的节能涉及到工厂的方方面面，包括电气设备的工艺结构和生产成本等，这是一项复杂而纷繁的操作系统。化工企业只有具备了节能的意识并且将节能工作落实到位，才能从根本上为企业节约生产成本，创造出更大的经济价值和社会效益。

照明系统按照照明方式可以分为一般照明、局部照明和混合照明。照明的种类主要有正常照明、应急照明以及障碍照明等。当照明系统的负荷量较大时，要设置单独的照明变压器，通过自动化的控制来实现节能型的照明。

2.1照明的节能设计

工厂的照明系统是电能消耗的主要方面，照明系统作为化工厂一个极其重要的环节，其用电的合理性是决定电能消耗的最为关键的因素。只有通过科学合理地制定照明方案，设计适合的照明系统，才能有效地节约电力资源。主要可以从以下几个方面入手：

（1）照明光源要节能。在照明的线路设计中要首先要注意的是合理节能光源的选用。光源在选用时要根据生产车间的实际情况进行安装和设计，要充分考虑到厂房的地理位置和走向，结合厂房本身的采光特点，寻求最节能最有效的照明方案。不要局限在一种光源的利用和使用上，当一种光源不能满足需要时，要设置两种或两种以上的光源配合使用，以提高照明的效果，同时节约耗电量。这是合理利用光源的重要一项。

（2）照明系统的布局要科学合理。照明光源选用好之后就要根据厂房的地理位置特点以及走向情况对照明系统进行合理的布局，所谓布局的科学合理，不仅要求照明系统的照明能够均匀，还要求照明设计能够满足生产发展的需要。要在满足所有生产需要的基础之上，可以对一些要求亮度较高的特殊工作区域进行局部照明或增设照明电源，不能做到一概而论，这样就能在很大程度上节约电力资源。所有的这些设计必须考虑厂房本身的特性，因此，厂房在建设的阶段就要将采光纳入设计的重要环节，为以后的照明系统节约电力资源。

（3）注重节能型镇流器的设计和应用。日光灯上起限流作用和产生瞬间高压的设备称为镇流器，节能型镇流器的设计和应用必将会在很大程度上节约电能。随着科学技术的日新月异，目前市场上有很多电子镇流器，种类繁杂，尽管其在日光灯上的使用能够达到很好的节能的目的，但是各种类型的镇流器普遍有一个缺点，那就是价格昂贵且使用寿命较短。因此，工厂在采用这种镇流器的时候要充分考虑到成本和能耗的相平衡，对各种情况做出合理的预算，再进行镇流器的换用。

（4）生产线上节能装置的设计与使用。生产线是工厂最为主要的生产场所和耗能场所，因而生产线上节能装置的安装与使用能够在很大程度上降低能耗，为企业节约成本。不能为了一次性生产成本投入的减少就盲目地缩减电气设备的节能装置，这不符合企业可持续发展的基本理念，会严重损害工厂长期利益的实现。

2.2 合适的变压器的选择与使用

（1）变压器的数量要合理。工厂要进行大规模的生产，电力资源的消耗是不可避免的，且工厂的生产运作对电力的稳定性和安全性要求较高，电力变压器是影响工厂供电以及节能消耗的重要因素，因此，必须要对变压器的容量和数量进行严格的筛选和设计，使之在满足生产的实际需要的基础之上节约电力资源。在设计的过程中，可以通过增加变压器的数量来降低变压器的总体容量，让几台变压器共同承担负荷，这样就能够在一定程度上降低电能的消耗。在选择合适的变压器的时候，要结合工厂的实际情况，综合考虑各种因素，最终达到节能的目的。

（2）变压器的质量要过关。目前市场上的变压器的种类纷繁复杂，甚至有许多质量不合格的产品，企业在进行选购时要注意关注产品的性能和质检合格标准，不能贪图便宜而买质量不合格的变压器，这类变压器不仅达不到节能的目的，还会严重影响工厂的生产。市场上甚至有一些废弃变压器改装之后的翻新产品，这种产品的性能低劣，不仅起不到节约电能的效果，甚至会造成电力的大量损耗。这就要求企业在进行变压器的选购时一定要注意产品的合格指标，要选派专业人士进行变压器的选购。

（3）提高功率因数。提高功率因数来减少电能的损耗，达到节约电力资源的目的。提高功率因数的主要途径是提高供电设备的自然功率因数和人工无功效率补偿。其中集中补偿的方法最适合于大型工厂的电气设计。

3 变电站总站的设计

变电总站的设计大多采用的是计算机监控，自动化的管理模式，在值班室内不设置专门的值班人员，运行监测及控制操作都由运程进行控制，只安排相关的技术人员进行定期的巡视和维护。线路的保护装置按照单套的保护装置进行，建立完善的主保护和后备保护装置系统。

4 电气设备的选择

工厂所有的电气设备的材料的选择都要严格符合相关的技术规范，要结合工厂的实际条件和当地的气候条件，充分考虑到各种自然因素和认为因素，对电气设备进行科学合理地选择。只有合适的设备材料的选择，才能保证后续电气设计的成功与节能。良好的材料的应用能够提高电气设备的控制与实际应用。

5 结语

我国明确规定了大型化工厂的电气设计标准和相关的技术规范，只有在遵守这些规范的基础之上才能促进企业的长足发展。企业的管理人员要将这些规范更好地服务于工厂的生产和发展需要，不断提高电气设计的安全可靠性能，在学习先进技术的基础之上创新发展策略，根据厂房的实际情况，规范合理地进行统筹安排，从生产到管理都要严格控制制度，重视每一个细节，为企业谋取最大的经济利益和社会综合效益。

参考文献：

[1]赵晓旭，王妮容，大型化工厂电气综合设计[J].城市建设理论研究（电子版），2012（5）.

[2]黄仁立，朱宣儒，谭瑞伟.磷酸系列化工厂雷电综合防护措施[J].气象研究与应用，2008（1）.