建材企業(yè)供配電系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計分析

蔣鷗

（江蘇華能建設(shè)工程集團有限公司，江蘇 常州 213001）

0 引言

建材行業(yè)是耗電量非常大的行業(yè)，在其生產(chǎn)成本中，電費開支占據(jù)了相當(dāng)大的比例。就建材企業(yè)而言，除了生產(chǎn)過程中正常耗電之外，供配電系統(tǒng)在降壓變電所將電能輸送至用電設(shè)備過程中，還不可避免發(fā)生能量耗損問題，使得電能總消耗量大大提高，從而增加了建材企業(yè)的生產(chǎn)成本。而在建材企業(yè)供電系統(tǒng)線路損失中，主要以變壓器和供配電線路電能損失為主，大約占建材企業(yè)總供電系統(tǒng)電能損失的95%[1]。這種形勢下，需采取優(yōu)化節(jié)能設(shè)計等手段，最大限度減少建材企業(yè)供配電系統(tǒng)中電量的損失，嚴(yán)格控制建材企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高電能利用率，進而增強企業(yè)的綜合實力和市場競爭力，促進建材企業(yè)健康、快速、可持續(xù)發(fā)展。

1 建材企業(yè)供配電系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計的原則

建材企業(yè)供配電系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計過程中，須堅持以下原則：①適度原則。設(shè)計過程中，應(yīng)以企業(yè)的使用要求為準(zhǔn)，在合理使用電氣的基礎(chǔ)上，綜合考慮各方面的因素，有前瞻性地進行節(jié)能設(shè)計。同時，還應(yīng)積極引進先進節(jié)能技術(shù)，不能以損害企業(yè)的使用需求為代價而盲目進行節(jié)能設(shè)計，以獲得相反的設(shè)計效果。②經(jīng)濟性原則。節(jié)能優(yōu)化設(shè)計的目的是減少生產(chǎn)成本，追求生產(chǎn)效益的最大化。因而在節(jié)能設(shè)計過程中，要統(tǒng)籌節(jié)能設(shè)備投資問題，不能為了追求節(jié)能效果最大化而盲目引進節(jié)能技術(shù)，增加節(jié)能投資。③可持續(xù)發(fā)展原則。建材企業(yè)生產(chǎn)過程中，不僅需要講究經(jīng)濟效益，以最小的電能消耗實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟效益最大化，而且還要講究社會效益和環(huán)境效益，促進綠色建材產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。只有這樣，企業(yè)才能在日益激烈的市場競爭中占據(jù)主動權(quán)，獲得長足發(fā)展。

2 建材企業(yè)供配電系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計的具體內(nèi)容

2.1 供電電壓的合理選擇

建材企業(yè)供配電系統(tǒng)中，為減少系統(tǒng)運行中電能的耗損，可根據(jù)用電實際需要，在額定電壓范圍內(nèi)，適當(dāng)提高電壓。通常情況下，生產(chǎn)企業(yè)配網(wǎng)系統(tǒng)中 （電壓一般為35 kV及以上），運行電壓每提高1%，電能耗損可減少1.2%左右。對此，建材企業(yè)可逐步取消35 kV供電電壓，取之于以110 kV或220 kV電壓，最大限度降低配電系統(tǒng)運行過程中的線路耗損[2]。供電電壓的適當(dāng)提高，還能夠提高電能的輸送容量，滿足企業(yè)不斷發(fā)展的需求。雖然供電電壓等級高低與線損大小成負(fù)相關(guān)，供電電壓等級越高，線損程度越小，但建材企業(yè)不能為了減少線路線損而盲目提高供電電壓，以免高電壓給企業(yè)帶來不利影響。

2.2 變電器的合理選擇

建材企業(yè)供配電系統(tǒng)中，變壓器的作用主要為升降電壓、匹配阻抗、安全隔離等[3]。在配電設(shè)計時，若只根據(jù)建材企業(yè)生產(chǎn)工藝所用的用電設(shè)備具體符合情況來確定變壓器的臺數(shù)和容量，缺乏長遠(yuǎn)考慮，將使得變壓器實際生產(chǎn)產(chǎn)量低于設(shè)計產(chǎn)量，長期運行后，變壓器工作效率將大大降低，從而增加能耗。因此，要根據(jù)企業(yè)長期發(fā)展需要選擇合理的變壓器，并對符合大小、生產(chǎn)用電特點、設(shè)備投資、變壓器運行經(jīng)濟性及設(shè)備對供電可靠性和電能質(zhì)量的要求等方面進行綜合考慮，最大限度減少變壓器運行費用。一般情況下，變壓器功率耗損最小時，其負(fù)載率約為0.5～0.6，不合理負(fù)載將增加變壓器耗損。建材企業(yè)變壓器負(fù)載率應(yīng)以此為標(biāo)準(zhǔn)進行嚴(yán)格控制，但同時可根據(jù)實際情況作出適當(dāng)調(diào)整，將其控制在0.5～0.7內(nèi)，以最小的損耗實現(xiàn)最大的效能。

2.3 無功補償?shù)暮侠磉x擇

供配電系統(tǒng)中的無功補償設(shè)備主要提供必要的無功功率，確保整個供配電系統(tǒng)的功率因素，并有效降低能耗。無功補償中最為常用的方法是通過并聯(lián)電容來實現(xiàn)，由于安裝位置不同，供配電系統(tǒng)中的補償方式主要有：①高壓集中補償。這種補償方式的優(yōu)點是補償高、投資較小，運行過程中還能根據(jù)負(fù)荷具體情況對電容量進行合理調(diào)節(jié)，從而提高功率因素。但存在經(jīng)濟性較差的缺點。②低壓集中補償。這種補償方式能夠補償?shù)蛪耗妇€的所有無功功率，補償范圍較大，且可實現(xiàn)自動投切，確保了供配電系統(tǒng)的電壓質(zhì)量，取得較為理想的經(jīng)濟效益。③低壓分組補償和低壓分散就地個別補償。這兩種補償方式能夠?qū)λ懈叩蛪壕€路和變壓器的無功功率進行補償，范圍較大，節(jié)能效果較為理想。但存在設(shè)備投資大、且設(shè)備較為分散，管理和維護難度大等問題，若配電線路長度不夠或設(shè)備容量太小，則補償效果不理想。不同補償方式的選擇，其補償效果也會不同。建材企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身發(fā)展需要，并深入分析不同補償方式的特點、運行情況及經(jīng)濟性等，以最優(yōu)組合方式，選擇最佳的補償方式，實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟效益的切實提高。

2.4 電纜及導(dǎo)線截面的合理選擇

輸電線路的電阻大小主要由導(dǎo)電率、線路長度和橫截面積決定，而配電系統(tǒng)中的電能損耗，主要由電線的電阻和電流決定，并與阻抗成正相關(guān)，與電流的2次方也成正相關(guān)[4]。要降低輸電線路中的阻抗，須盡可能使用高導(dǎo)電率和大截面積的電纜，以實現(xiàn)輸電過程中電能耗損的最小化。建材企業(yè)供配電系統(tǒng)設(shè)計時，要最大限度減少配電線路的長度，合理進行線路布線，避免走彎路，同時選擇合理的導(dǎo)線截面。這不僅可以最大限度減少線路耗損，還能確保線路電壓的溫度，避免無故降低等情況，從而促進供電質(zhì)量及供電的可靠性，在確保正常供電的同時，達到節(jié)能降耗的目的。

3 結(jié)語

隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展，能源資源損耗量不斷增大，環(huán)境問題日益突出，嚴(yán)重阻礙了和諧社會的發(fā)展，節(jié)能減排已成為社會發(fā)展過程中必須面對的全新課題，尤其是對耗能量較大的企業(yè)來說，節(jié)能優(yōu)化設(shè)計已成為可持續(xù)發(fā)展的必由之路。建材企業(yè)耗電量大，供配電系統(tǒng)運行中的能耗較大，若在發(fā)展過程中缺乏對節(jié)能降耗的重視，將難以在現(xiàn)代經(jīng)濟市場中立足。因而要強化認(rèn)識，供配電系統(tǒng)須從節(jié)能優(yōu)化設(shè)計方面綜合考慮，以最小的電能消耗獲取最大的經(jīng)濟效益，從而提高市場競爭力，促進企業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展。

[1]凌永林.淺談供配電系統(tǒng)的技術(shù)措施實現(xiàn)節(jié)能減排[J].電源技術(shù)應(yīng)用，2013，(9)：86.

[2]孔海軍.有關(guān)酒店供配電系統(tǒng)的設(shè)計與施工的比較探討[J].科協(xié)論壇，2012，(11)：52-53.

[3]楊寶泉，王會芳.淺談高層民用建筑供配電系統(tǒng)電氣防火措施與技術(shù) [J].價值工程，2010，29(35)：65-66.

[4]劉洋.油田供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計及其應(yīng)用[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013，(20)：77.