節(jié)能技術(shù)在工廠電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用

柏學(xué) 李科

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電能的重要性得到了越來(lái)越大的凸顯，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步過(guò)程中，都發(fā)揮著不可替代的重要作用，但是當(dāng)前社會(huì)中還存在著十分要種的電能浪費(fèi)現(xiàn)象。在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中，工廠的電氣系統(tǒng)運(yùn)行需要消耗大量的電能，不可避免的也會(huì)存在一定的電能浪費(fèi)情況。因此，為了在確保工廠電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上，盡量降低電能消耗，就應(yīng)當(dāng)在工廠電氣系統(tǒng)中，應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，從而得到節(jié)能減排、降低成本、提高效益的目的。

關(guān)鍵詞：節(jié)能技術(shù)；工廠電氣系統(tǒng)；應(yīng)用

前言

在工廠當(dāng)中，電氣系統(tǒng)是最為重要的基礎(chǔ)性系統(tǒng)之一，為工廠其它機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行提供重要的保障。電氣系統(tǒng)在運(yùn)行中需要消耗大量的電能，因此，在工廠電氣系統(tǒng)中應(yīng)用結(jié)能技術(shù)，能夠有效的控制電能消耗，在維持電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的綠色可持續(xù)發(fā)展。

1 工廠電氣系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)原則

1.1 實(shí)用性

在工廠電氣系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合工廠存在的實(shí)際目標(biāo)，盡量提高經(jīng)濟(jì)效益。在實(shí)際的節(jié)能改造過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)材料、設(shè)備等方面的節(jié)能管理。以工廠的實(shí)際節(jié)能需求為基礎(chǔ)，才能實(shí)現(xiàn)更為良好的節(jié)能效果，得到降低能耗成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。

1.2 適應(yīng)性

對(duì)于工廠的電氣系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，并不是節(jié)能量越高越好，而應(yīng)當(dāng)綜合考慮工廠電氣系統(tǒng)的運(yùn)行目的和電能需求，應(yīng)當(dāng)以工廠電氣系統(tǒng)的實(shí)際情況為基礎(chǔ)，選擇最為恰當(dāng)?shù)墓?jié)能設(shè)計(jì)方案，從而在確保電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果[1]。

1.3 節(jié)能性

節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于工廠電氣系統(tǒng)的發(fā)展來(lái)說(shuō)，具有十分重要的意義。節(jié)能技術(shù)的選擇和應(yīng)用，能夠直接影響電氣系統(tǒng)的節(jié)能效果。因此，在工廠電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和改造當(dāng)中，除了提高經(jīng)濟(jì)效益之外，還需要注重系統(tǒng)的節(jié)能性。如圖1所示，在運(yùn)行管理、供電系統(tǒng)、用電設(shè)備等方面，都應(yīng)當(dāng)建立有效的節(jié)能措施，通過(guò)可持續(xù)發(fā)展的方式，提升工廠的長(zhǎng)期效益。

圖1 電氣系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì) 圖2 節(jié)能啟動(dòng)控制生產(chǎn)電機(jī)

2 節(jié)能技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

2.1 降低線能損耗

在電氣系統(tǒng)當(dāng)中，由于各條線路都具有電阻，因此，在電流流經(jīng)的過(guò)程中，將會(huì)損耗一定的有功功率。對(duì)于線能損耗的降低，可以通過(guò)優(yōu)化輸電線路的設(shè)計(jì)，將導(dǎo)線的長(zhǎng)度縮短，讓負(fù)荷中心盡量靠近變壓器。同時(shí)，如果條件允許，要盡量采用直線的方式來(lái)敷設(shè)線路，從而使導(dǎo)線長(zhǎng)度縮短。此外，還可以適當(dāng)?shù)膶?dǎo)線橫截面積增大，在合理的范圍內(nèi)，以經(jīng)濟(jì)電流密度為基礎(chǔ)，合理的確定導(dǎo)線橫截面積[2]。

2.2 節(jié)能啟動(dòng)控制生產(chǎn)電機(jī)

電機(jī)控制是工廠電氣系統(tǒng)中電能消耗較大的部分，因此，有效對(duì)生產(chǎn)電機(jī)進(jìn)行節(jié)能啟動(dòng)和控制，能夠取得良好的節(jié)能效果。在傳統(tǒng)的改造方式中，只是對(duì)電機(jī)接線方式進(jìn)行改造，通過(guò)降低電機(jī)啟動(dòng)瞬間的電流沖擊，來(lái)減小對(duì)電機(jī)部件的沖擊力，從而實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)電機(jī)。但是，這種方法只能起到保護(hù)電機(jī)內(nèi)部元件的作用，對(duì)電能消耗沒(méi)有實(shí)現(xiàn)有效的控制。而節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，結(jié)合定子電壓、啟動(dòng)電流之間的關(guān)系，可以通過(guò)定子電壓的降低，限制啟動(dòng)電流，從而實(shí)現(xiàn)降壓?jiǎn)?dòng)[3]。在啟動(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生的沖擊電流，如果某些環(huán)節(jié)難以承受，就可采取這種方式。

在節(jié)能啟動(dòng)過(guò)程中，主要包括采用軟啟動(dòng)、自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)、延邊三角啟動(dòng)、定子串電阻降壓?jiǎn)?dòng)等方式。在負(fù)載當(dāng)中，如果限制了電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流，或是沒(méi)有過(guò)高要求電機(jī)啟動(dòng)力矩，就可以通過(guò)降壓?jiǎn)?dòng)的方式啟動(dòng)運(yùn)行。在啟動(dòng)過(guò)程中，對(duì)電機(jī)進(jìn)行星形接線，在啟動(dòng)之后，再轉(zhuǎn)變?yōu)槿墙泳€。此時(shí)，只需要全電壓?jiǎn)?dòng)電流的三分之一，就能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)的啟動(dòng)，使得電能消耗得到了有效的降低。

2.3 控制變壓器負(fù)載

在工廠電氣系統(tǒng)當(dāng)中，變壓器也是電能消耗極大的設(shè)備，而在變壓器的運(yùn)行過(guò)程中，最為重要的就是控制變壓器的負(fù)載。在節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用下，可以將其最大負(fù)載下的負(fù)載率進(jìn)行提升。在工廠的工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況，對(duì)變壓器的容量與數(shù)量進(jìn)行確定，同時(shí)結(jié)合節(jié)能技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。此外，還可以利用“削峰填谷”的節(jié)能措施，其具體指的是對(duì)用電側(cè)和發(fā)電側(cè)進(jìn)行調(diào)度，將一部分負(fù)荷由尖峰負(fù)荷時(shí)段調(diào)整到低谷負(fù)荷時(shí)段，從而使電氣系統(tǒng)整體的負(fù)荷率得到提升[4]。發(fā)電廠的供電是全天候進(jìn)行的，用電高峰通常在白天，而用電低谷一般是在晚上。而發(fā)電廠在白天和晚上并不會(huì)對(duì)電力供應(yīng)進(jìn)行改變，因此，會(huì)出現(xiàn)白天電量不足，晚上電量剩余的情況。對(duì)此，工廠可以將電氣系統(tǒng)高峰時(shí)段的負(fù)荷適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)移到晚上進(jìn)行，從而提高電力能源的利用效率，達(dá)到節(jié)約電能的目的。

2.4 制定電機(jī)設(shè)備檢修計(jì)劃

在工廠的日常運(yùn)行管理當(dāng)中，通常是根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)管理電氣系統(tǒng)。利用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，優(yōu)化調(diào)度工廠中的電氣設(shè)備，從而達(dá)到電氣系統(tǒng)的節(jié)能要求。對(duì)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)其輸出電壓、輸出電流、輸出轉(zhuǎn)矩等輸出特性參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。利用相應(yīng)的傳感器，來(lái)采集和監(jiān)測(cè)這些參數(shù)，同時(shí)在反饋環(huán)節(jié)進(jìn)行應(yīng)用，從而完成閉環(huán)控制電機(jī)，提高電機(jī)的運(yùn)行特性和運(yùn)行效益。另外，隨著運(yùn)行和工作時(shí)間的延長(zhǎng)，其中的部件、性能等也會(huì)發(fā)生老化的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致電機(jī)消耗的不斷升高。因此，對(duì)于電機(jī)設(shè)備的檢修與維護(hù)，應(yīng)當(dāng)制定出有效的計(jì)劃和方案。在傳統(tǒng)的檢修維護(hù)當(dāng)中，主要的方法都是事后維修，不但維修效率低、效果差，同時(shí)也會(huì)影響電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行，從而影響工廠的經(jīng)濟(jì)效益。而且，電機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)故障，將會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的老化和損壞速度加快，從而進(jìn)一步增大能耗。因此，在電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，結(jié)合節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)采取狀態(tài)維修的策略。在實(shí)際工作中，應(yīng)當(dāng)定期全面檢查電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，以相應(yīng)的體檢參數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)確定和分析電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。此外，可以根據(jù)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，結(jié)合科學(xué)、系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資料，對(duì)電機(jī)可能發(fā)生的故障進(jìn)行預(yù)判，提高電機(jī)設(shè)備檢修的準(zhǔn)確性，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)能耗的降低。

3 結(jié)束語(yǔ)

電能是我國(guó)當(dāng)前社會(huì)中最為主要的能源之一。旦由于近年來(lái)我國(guó)電能消耗量不斷增長(zhǎng)，供電壓力不斷增大，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展造成了一定的不良影響，對(duì)此，應(yīng)當(dāng)從各個(gè)方面實(shí)現(xiàn)節(jié)能。在工廠的電氣系統(tǒng)中，能耗十分巨大，因此，應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)，在其中進(jìn)行充分的應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)工廠電氣系統(tǒng)的節(jié)能。

參考文獻(xiàn)

[1]沈玉良.工廠電氣系統(tǒng)主要節(jié)能技術(shù)淺淡[J].硅谷，2012，1：32.

[2]李力波.淺談工廠電氣節(jié)能技術(shù)[J].科技風(fēng)，2015，8：39.

[3]呂傳紅.電氣節(jié)能技術(shù)應(yīng)用探析[J].電子世界，2013，2：55.

[4]高艷梅.工業(yè)電氣節(jié)能技術(shù)分析[J].黑龍江科技信息，2014，17：99.