浅析我国水泥厂电气设计现状及措施

【摘 要】水泥工业是我国国民经济的支柱产业，建筑事业的迅猛发展也使水泥在我国的需求量越来越大。近年来，随着科学技术的迅速发展，我国水泥产业结构有了长足的进步，水泥厂的电气设计水平也显著提高，但是水泥产业的发展过程中仍然存在许多问题，需要不断完善。文章将从水泥厂电气设计的角度出发，探讨我国水泥厂电气设计现状和节能措施。

【关键词】水泥厂；电气设计；节能措施

自改革开放以来，我国的国民经济迅速增长，在此期间，水泥工业得到了快速的发展，水泥厂建设规模不断扩大，水泥产业在我国国民经济中发挥着越来越重要的作用，这些得益于我国水泥工业科研设计水平的提升。当今，传统的设计理念正在发生变化，我国水泥厂的电气设计水平日益提升，不仅实现了标准化设计，提高了设计效率，还获得了相应的经济效益和社会效益。但是，也应认识到我国水泥工程设计中还存在着不足，必须从全局出发，将解决这些问题作为水泥厂电气设计的关键。

1.水泥厂电气设计现状

1.1 编码问题

目前，我国水泥厂电气设计中，编码系统还不够完善和科学。由于编码系统涉及的专业多，电气设备种类繁杂、覆盖面广，使设计中电气编码在面对不同工程、不同编制人员的时候，编法也不尽相同。由于编码不统一，在设计上，每个工程都需要耗费大量的人力去编制各自的编码，在安装调试上，也需要调试人员去重复熟悉不同的编码，这样造成了大量的人力的浪费。在我国，水泥厂大多没有企业的设备编码标准，从电气设计角度来看，不利于工厂的运行维护管理、资产管理和设备管理。

1.2 自动化问题

虽然我国的水泥产业发展迅速，但是不得不承认，水泥产业的规模与技术水平有着较大的差异，水泥厂在电气控制和自动化方面仍然存在着不足。很多水泥厂的生产设备比较落后，自动化控制水平低，能源消耗高，虽然现阶段国内已经研究并开发出大批适用于水泥生产的检测仪器仪表和自动化控制系统，但是与国外相比，尚有很大的差距。水泥厂比较注重系统硬件的先进性而忽视了软件的重要性，使得控制软件仍然停留在较低的水平，这就使得硬件系统的优势和作用不能得到充分的发挥，不仅制约了自动化控制系统能力的发展，还影响了自动化技术装备的应用和推广。

1.3 规范问题

目前，我国执行的电气设计规范比较陈旧，与国外先进电气设计规范相差甚远，规范的更新步伐也未能随着技术的革新而及时进行修改，个别条款之间的相互矛盾使得电气设计步履维艰。另外，我国执行的电气设计规范只有相应的文字表述，没有图例显示，而许多电力装置系统需要采用相应的接地方式，仅采用文字说明难以满足工程上的要求。

1.4 节能问题

水泥的生产方法不同，其单位水泥产品的热耗、水泥的质量、资源的利用率、劳动生产率以及对环境的负荷都是不同的。当今，节能降耗已成为我国工业生产的基本目标，随着我国基础建设的迅速发展，对水泥的需求量也不断增加，因此，水泥产业中的节能问题非常突出。在电气设计中，设计人员必须要考虑水泥生产过程中单位耗能、能源节约的问题，不仅要对生产工艺、生产设备、生产技术进行综合的研究和分析，还要做好实际调查和可行性认证，使设计方案更能适应工艺流程和设备的配置，最终达到节约能源的目的。

2.水泥厂电气设计中的节能措施

目前，我国的水泥产业中普遍存在着产业结构不合理、生产力落后、能源消耗高、资源消耗大、对环境污染严重的问题，因此，为了贯彻落实国家节能减排的目标，加快水泥产业自身结构的调整，必须从全局出发，优化设计，大力推进先进的节能减排技术和设备，完成水泥产业节能减排的任务。下面主要从电气设计角度出发，提出一些节能措施。

2.1 供配电系统的节能设计

在各种资源中，电能是最为经济且清洁的资源，加上它易传输、控制和转换，已成为工业生产中必不可缺的能源，可见，合理的设计供配电系统对于降低能源消耗，较少能源对环境的污染具有重要的现实意义。在设计水泥厂供配电系统的时候，要综合考虑整个水泥厂区的供配电系统，确保系统之间的良好分配，从而提高电能的利用效率，减少能源和电能的浪费。厂区的总降、配电站和电力室应尽量靠近负荷中心，以缩短供电半径，减少线路损耗。各电力室必须根据所辖车间的负荷情况，合理选择和配置变压器的容量和数量，以便在由于用电淡、旺季以及停窖检查等原因引起负荷变化时，能够实现变压器的灵活投入和切除，实现变压器的经济运行，减少轻载运行时的电能损耗。

由于水泥厂中大部分负荷为感性负荷，多数电机为中容量电机，水泥厂的自然功率因数就比较低。功率因数越高，线路无功损耗就越少，因此，要提高供配电系统的功率因数。在进行电气设计的时候，要尽量选择功率因数高的用电设备，在各配电站和总降母线上设置高压功率因数电容自动补偿装置，而在电力室的母线上设置低压功率因数电容自动补偿装置，通过这些措施，最大限度的提高供配电系统的功率因数，最终达到减少线路无功损耗的目的。

2.2 照明的节能设计

照明节能设计是在不降低作业面视觉要求、不降低照明的质量的前提下，力求最大限度的减少照明系统中电能的损失。首先，在电气设计中，设计人员应与建筑专业配合，做到充分合理将自然光与室内人工照明相结合，从而大大节约人工照明电能。其次，可采用优质的电光源，节能的电光源发光效率很高，能使每瓦发出更多的光通量。在水泥厂房间内可采用能够高效发光的荧光灯，高大的车间、厂房以及厂区的室外照明可采用新型节能型的高效气体放电光源。再次，可在办公室、宿舍中使用耗能低、性能优良的光源用电附件，比如电子镇流器、电子触发器等。最后，要合理的选择照明方式，并改进灯具的控制方式，对于灯具的开关，可选择各种节能型开关或节点装置，比如声控开关、程序控制开关等，还要对照明配电箱集中控制，在配电箱内安装照明专用的节电器。

2.3 选取节能型的供电设备

水泥厂中，每个电力室都设置了若干台变压器，在传输功率的过程中必然会产生损耗，所以，为了降低变压器的有功损耗，必须在确保变压器安全、可靠运行的基础上，选用损耗低、节能型的变压器。虽然变压器负荷率在50%的时候线损最小，但是这个时候铁损却较大，因此，变压器最节能、最经济的运行负荷率在75%—85%，当然，主变压器应尽量按照最大的需求量选择容量，确保变压器在经济、安全的状态下运行。同时，在电气设计中，要选择高工作效率和高功率因数的电动机，比如风机，以达到节电的效果。

2.4 减少线路的损耗

在水泥厂中，用电设备非常多，供电线路也比较长，这些线路必然会造成电能的损耗，因此，电气设计人员在设计的时候必须加强对线路损耗的重视。设计人员要合理的设计电缆的长度，降低线路的电阻，同时提高引入的电压等级，并选取合适的电机，通过减小线路电流等方法降低线路损耗。

3.结语

综上所述，我国水泥厂的电气节能设计具有广阔的发展前景，这就要求设计人员不但要对水泥工业现行的生产工艺、生产技术和生产设备等进行系统的研究和分析，还要不断学习、总结国外先进的技术和成功经验，使水泥厂的电气设计不仅能够满足各项技术指标、工艺要求和功能实用性能，还要能够适应我国工业发展节能减排的目标，从而降低企业的运行成本，并为建设节约型社会做出自己的贡献，最终促进企业实现社会效益、经济效益和生态效益的“三赢”。

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