關(guān)于工廠電氣節(jié)能設(shè)計(jì)措施的探討

吳昊

摘 要：近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的能源消耗量不斷增加，這使本來就緊缺的資源更為匱乏，對(duì)我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展帶來了較大的制約。節(jié)能減排已成為當(dāng)前緩解能源危機(jī)的重要途徑，在當(dāng)前工廠電氣工程設(shè)計(jì)過程中，需要采取有效電氣節(jié)能設(shè)計(jì)措施，確保能源的高效利用，確保電氣節(jié)能具有較好的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，為企業(yè)獲取更大化的經(jīng)濟(jì)效益奠定良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：工廠；電氣節(jié)能設(shè)計(jì)；內(nèi)容；節(jié)能措施

前言

在當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展過程中，節(jié)能減排已成為必然的趨勢(shì)，同時(shí)也是當(dāng)前構(gòu)建環(huán)境友好型社會(huì)的重要途徑。由于工廠運(yùn)營過程中對(duì)電能耗用量較大，為了確保企業(yè)的生存和發(fā)展，則需要有效的降低生產(chǎn)成本，盡可能地減少無效電能的損耗，確保產(chǎn)品的質(zhì)量的提高。這就需要在企業(yè)生產(chǎn)過程中重視電氣節(jié)能，將電氣節(jié)能的作用有效地發(fā)揮出來，確保實(shí)現(xiàn)能耗的節(jié)約及有效利用。

1 電氣節(jié)能的主要內(nèi)容

在工廠電氣系統(tǒng)中，其節(jié)能的主要內(nèi)容較多，大致包括以下幾個(gè)方面：

（1）在對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，可以選擇適用的變配電設(shè)備，加強(qiáng)諧波的治理，對(duì)功率因數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，對(duì)負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算，針對(duì)這些方面進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，可以有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)能耗的有效控制；（2）工廠中的照明系統(tǒng)，在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，不僅需要選擇適宜的照明設(shè)備，而且還要選擇科學(xué)的照明控制，確保電氣照明節(jié)能的實(shí)現(xiàn)；（3）在對(duì)工廠電氣設(shè)備進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，需要做好電動(dòng)機(jī)和空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能；（4）需要做好電能、冷熱量、空調(diào)系統(tǒng)的能耗計(jì)量；（5）電能源的綜合利用。

2 工廠電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能措施

2.1 使用節(jié)能型供配電系統(tǒng)

供配電系統(tǒng)的節(jié)能，其主要需要控制好設(shè)計(jì)和優(yōu)化階段，但在實(shí)際工作中通常會(huì)被忽視。特別是一些上游電廠配電系統(tǒng)和部分設(shè)備并不能完全由下游工廠企業(yè)來決定，再加之需要對(duì)初投資的問題進(jìn)行充分考慮，所以使用節(jié)能型的供電系統(tǒng)還沒有完全被認(rèn)可。

2.1.1 合理的供電電壓

使用節(jié)能型供配電系統(tǒng)時(shí)，需要對(duì)其供電電壓進(jìn)行合理選擇，通常需要對(duì)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)狀況、用電負(fù)荷及未來規(guī)劃等諸多因素進(jìn)行綜合考慮。特別是對(duì)于6～10kV的配電電壓進(jìn)行選擇時(shí)，在高壓配電電壓選擇時(shí)會(huì)首先技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好10kV電壓，但這也僅限于供電系統(tǒng)能耗較小的情況，而對(duì)于用戶使用的設(shè)備多為6kV時(shí)，而且容量較大時(shí)則會(huì)選用6kV；當(dāng)用戶有少量3kV電動(dòng)機(jī)時(shí)，可用10（6）/3kV專用變壓器供電。

2.1.2 節(jié)能型變壓器

在輸變電系統(tǒng)中，變壓器作為最重要的耗能大戶其總能耗占總發(fā)電量的比例較大，如果控制好變壓器的能耗，則可以有效地實(shí)現(xiàn)用電量的節(jié)約。由于變壓器用電損耗較大，這就需要加快節(jié)能型變壓器的推廣和利用。在輸變電系統(tǒng)中，選擇干式變壓器具有較好的節(jié)能效果，而且相比于油浸式變壓器其具有較明顯的優(yōu)勢(shì)。

（1）其具有非常好的阻燃及防爆的特點(diǎn)，而且在使用過程中不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。（2）干式變壓器安裝較為方便，而且繞組不需要進(jìn)行維護(hù)，購置成本較高，但由于后期運(yùn)行時(shí)基本不需要進(jìn)行維護(hù)，所以其運(yùn)行成本較低。（3）干式變壓器具有非常好的防潮性能，即使停機(jī)后再次進(jìn)行啟動(dòng)時(shí)也不需要進(jìn)行驅(qū)潮操作。（4）干式變壓器具有較小的噪聲和較強(qiáng)的散熱能力。（5）干式變壓器不僅重量較輕，而且體積相對(duì)較小，不需要單獨(dú)的變壓器室。

2.1.3 無功補(bǔ)償裝置

對(duì)于工廠企業(yè)來講，功率因數(shù)對(duì)其具有非常重要的意義。在日常生產(chǎn)過程中，需要有效地提高供電各相關(guān)部分的功率因數(shù)，確保變壓器、配電設(shè)備和用電設(shè)備的容量能夠充分利用，提高輸電能力，這樣才能有效地實(shí)現(xiàn)功率和電能損耗的降低，確保電能的節(jié)約，對(duì)于供電質(zhì)量和設(shè)備利用率的提高具有極其重要的意義。所以需要將無功補(bǔ)償裝置裝設(shè)在變配電所內(nèi)，特別是一些工廠中使用的電機(jī)功率較大時(shí)，則更需要裝設(shè)無功補(bǔ)償裝置，確保供電品質(zhì)的提高。

2.2 選擇節(jié)能設(shè)備

在當(dāng)前工廠中，為了確保電氣的節(jié)能，則需要廣泛利用節(jié)能設(shè)備，特別是需要加強(qiáng)變頻器的使用，這樣可以達(dá)到較好的節(jié)能效果，而一些節(jié)能燈具及高效電機(jī)也需要進(jìn)一步在工廠中進(jìn)行推廣。

2.2.1 推廣使用變頻器

近年來，高低壓變頻調(diào)速技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域開始廣泛應(yīng)用。由于工廠中大量的風(fēng)機(jī)和水泵會(huì)長時(shí)間的處于工頻狀態(tài)下進(jìn)行運(yùn)行，利用閘閥來對(duì)風(fēng)量、流量和結(jié)果進(jìn)行控制，這樣會(huì)導(dǎo)致電能損失量較大。而利用變頻器，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際工況利用信號(hào)來對(duì)電機(jī)頻率進(jìn)行控制，通過對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行改變來實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)流量的調(diào)節(jié)，從而有效地避免損耗量的加大，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。

2.2.2 Y型高效電動(dòng)機(jī)

高效電動(dòng)機(jī)由于對(duì)總體設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化，而且其銅繞組及硅鋼處也選擇了高質(zhì)量的材料，各種損耗率得以大幅度降低，工作效率提高，投資回收期也進(jìn)一步縮短，相較于普遍電動(dòng)機(jī)，其具有更好的節(jié)能效果。

2.2.3 使用節(jié)能型照明電器

節(jié)能型照明電器優(yōu)點(diǎn)很多，高效低耗，節(jié)能環(huán)保，驅(qū)動(dòng)電壓低，響應(yīng)速度快安全性高，使用壽命長。我們工程設(shè)計(jì)人員在做照明設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要掌握照明設(shè)計(jì)的基本計(jì)算方法和理論，還要了解國內(nèi)外有關(guān)照明技術(shù)的新動(dòng)態(tài)。采用效率高、壽命長、安全和性能穩(wěn)定的照明電器產(chǎn)品（包括光源、燈用電器附件、燈具、配線器材，以及調(diào)光控制器和控光器件等），改善提高人們工作、學(xué)習(xí)、生活條件和質(zhì)量，從而創(chuàng)造一個(gè)高效、舒適、安全、經(jīng)濟(jì)、有益的環(huán)境，充分體現(xiàn)現(xiàn)代文明的綠色照明。

2.2.4 使用低阻電纜，合理選擇導(dǎo)線截面

我們都知道，輸電線路的損耗和電阻有關(guān)，線路的阻值越大，那么消耗的能量就越多，因此散發(fā)出來的熱量也越大。為了減小電纜上的電能損失，建議使用低阻值的電纜，這樣可以減少輸電線路損失，同樣電纜散熱量較小，在高負(fù)荷、高溫度的夏季也減少了事故的可能性。另外合理選擇電纜的截面積也是必要的。工程設(shè)計(jì)選擇電纜的時(shí)候，在滿足載流量、動(dòng)熱穩(wěn)定、允許溫升、電壓損失、機(jī)械強(qiáng)度、負(fù)荷容量擴(kuò)建的可能性以及必須的安全裕度條件下，盡量選擇小截面的電纜，減少投資。

2.3 加強(qiáng)工廠電力計(jì)量管理

為了提高電氣節(jié)能的水平，則需要加強(qiáng)電力計(jì)量的管理，這樣可以有效地減少計(jì)量問題的發(fā)生，避免由此而給企業(yè)經(jīng)營帶來較大的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于企業(yè)運(yùn)行過程中一些重要電能計(jì)量裝置，則需要做好質(zhì)量跟蹤、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、抽樣檢定和動(dòng)態(tài)管理工作，需要對(duì)計(jì)量裝置測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行定期分析，確保計(jì)量裝置運(yùn)行的準(zhǔn)確性。同時(shí)還要針對(duì)電能計(jì)量的結(jié)果來制定長效的機(jī)制，對(duì)工廠中各個(gè)系統(tǒng)電量的使用量進(jìn)行對(duì)比，明確掌握各設(shè)備的使用情況，并針對(duì)具體情況來制定切實(shí)可行的措施，避免電能發(fā)生不必要的損耗，確保企業(yè)運(yùn)營成本的降低。

3 結(jié)束語

在我國資源戰(zhàn)略發(fā)展過程中，電氣節(jié)能作為其中非常重要的部分，也是我國實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略。在電氣節(jié)能設(shè)計(jì)過程，需要針對(duì)各地區(qū)的實(shí)際情況來采取切實(shí)可行的節(jié)能方案，使其能夠?qū)﹄姎夤?jié)能起到較好的指導(dǎo)和規(guī)范作用，確保電氣節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，為推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)的健康、持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

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