工廠供配電的節(jié)能方法研究

【摘要】工廠供配電系統(tǒng)是保障正常生產(chǎn)運(yùn)營的基礎(chǔ)，在實(shí)際應(yīng)用中供配電系統(tǒng)耗能巨大，嚴(yán)重制約了企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為了減少工廠的電費(fèi)支出，必須對工廠供配電系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計，采取科學(xué)有效的節(jié)能方法，提高電能資源利用率，提高工廠的經(jīng)濟(jì)效益。本文分析了工廠供配電節(jié)能的現(xiàn)實(shí)意義，闡述了工廠供配電系統(tǒng)的節(jié)能方法，以供參考。

【關(guān)鍵詞】工廠供配電；節(jié)能；方法

近年來，我國各個領(lǐng)域的電力能源需求量不斷上漲，特別是在電力資源比較緊缺的地區(qū)，對于工廠的正常生產(chǎn)運(yùn)營造成直接影響。隨著節(jié)能減排理念的深入，工廠供配電系統(tǒng)的能耗問題引起人們的廣泛關(guān)注，為了提高工廠供配電的節(jié)能性，應(yīng)積極進(jìn)行供配電節(jié)能改造，減少電能浪費(fèi)，降低電網(wǎng)運(yùn)行壓力，節(jié)省工廠的支出費(fèi)用。

一、工廠供配電節(jié)能的現(xiàn)實(shí)意義

近年來，我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，很多工廠不斷擴(kuò)大生產(chǎn)運(yùn)營范圍，用電量不斷增加，降耗、節(jié)能、節(jié)電是很多工廠面臨的重要問題。供配電系統(tǒng)占工廠用電的65%以上，因此做好工廠供配電系統(tǒng)節(jié)能對于降低電能損耗有著直接影響。通過對工廠供配電系統(tǒng)的節(jié)能改造，可以節(jié)省生產(chǎn)運(yùn)營成本，減少電費(fèi)支出，減少煤炭的使用量，提升經(jīng)濟(jì)效益，同時有些工廠的用電管理水平低，節(jié)能意識淡薄，只重視生產(chǎn)效益，并且供配電系統(tǒng)中有些電力設(shè)備老化或者損壞，能耗比較高，對于工廠發(fā)展造成不利影響，因此必須采取科學(xué)有效的節(jié)能措施，全面降低工廠的電能損耗[1]。

二、工廠供配電系統(tǒng)的節(jié)能方法

1、節(jié)能設(shè)計改造

（1）保護(hù)裝置.一般情況下，電網(wǎng)中電力負(fù)荷潮流變化，電氣量參數(shù)也會發(fā)生變化，為了降低電力系統(tǒng)的故障發(fā)生率，應(yīng)合理設(shè)置繼電保護(hù)裝置，高低壓側(cè)電氣設(shè)備設(shè)計，依據(jù)電氣回路的計算負(fù)荷和額定值，做好熱穩(wěn)定校驗(yàn)，并且很多工廠對于供配電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性要求比較高，這時可以選擇直流屏，保障供電的可靠性，但是應(yīng)注意直流屏設(shè)置不能過小也不能過大，應(yīng)結(jié)合工廠供配電系統(tǒng)中斷路器的數(shù)量，選擇合理的直流屏。

（2）高低壓配電系統(tǒng).高低壓配電系統(tǒng)是工程節(jié)能改造的關(guān)鍵，不僅要考慮節(jié)能設(shè)計的可行性和合理性，還要確保其經(jīng)濟(jì)性。工廠高低壓配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計要全面考慮到布局規(guī)劃、變電所位置等，結(jié)合工廠配電電壓，根據(jù)高壓進(jìn)線和變電站，合理選擇變壓器，盡量采用有載油浸調(diào)壓變壓器，設(shè)置中置柜，便于日常的管理和維護(hù)。對于配單系統(tǒng)的低壓柜，可以設(shè)置固定式開關(guān)柜，性價比高，若工廠需要并聯(lián)使用兩臺變壓器，可以運(yùn)用連鎖功能，通過封閉式母線槽將總進(jìn)線柜和低壓側(cè)連接起來[2]。

（3）變電所主接線.為了提高工廠變電站主接線的可靠性和安全性，減少主接線故障發(fā)生率，保障工廠的正常生產(chǎn)運(yùn)營，可設(shè)置高壓雙電源，將電房和變電所緊密連接起來，提高工廠轉(zhuǎn)供電的可靠性和靈活性，避免發(fā)生供電中斷。

2、電力無功補(bǔ)償

由于工廠用戶端和變電所功率因素比較低，工廠電力線路中的無功環(huán)流持續(xù)循環(huán)，使得變壓器和輸電線路電流不斷增大，有功損耗較大，直接影響供電質(zhì)量，使得工廠電動機(jī)轉(zhuǎn)矩越來越小。電動機(jī)和變壓器是工廠中無功損耗較大的設(shè)備，為了提高工廠的供電質(zhì)量，必須做好電力無功補(bǔ)償。當(dāng)前我國電網(wǎng)系統(tǒng)在接入各個工廠時都采用集中補(bǔ)償方式，這種補(bǔ)償方式對于補(bǔ)償電網(wǎng)中無功功率有著重要作用，有效減少電網(wǎng)線損，但是工廠不同車間的用戶端和變電站沒有采取相應(yīng)的無功補(bǔ)償方法，多關(guān)注工廠的生產(chǎn)用電，使得工廠的補(bǔ)償功率較低，節(jié)能降耗效果不明顯。我國相關(guān)規(guī)定，工廠功率因數(shù)應(yīng)高于0.9，為了達(dá)到國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，工廠可以結(jié)合自身企業(yè)的實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r，合理設(shè)置高壓補(bǔ)償裝置，提高工廠功率因數(shù)，降低電能損耗。

3、變壓器節(jié)電技術(shù)

若工廠中的變壓器較多，應(yīng)盡量運(yùn)行高性能的變壓器，其它變壓器備用，為了減少變壓器能耗，提高其經(jīng)濟(jì)性，對于并聯(lián)運(yùn)行變壓器，應(yīng)優(yōu)化變壓器組合，降低電能損耗。同時，結(jié)合工廠的實(shí)際用電負(fù)荷，設(shè)置合適數(shù)量的變壓器，減少工程投資費(fèi)用，充分發(fā)揮變壓器的重要作用，以最少的變壓器來滿足工廠運(yùn)行的最大負(fù)載。若工廠負(fù)載不穩(wěn)定，在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)營中波動范圍較大，對于長時間處于運(yùn)行狀態(tài)的變壓器，設(shè)置小容量變壓器，做好調(diào)節(jié)和輔助，或者使不同容量變壓器進(jìn)行分列運(yùn)行[3]，結(jié)合變壓器的電力負(fù)荷，靈活調(diào)整運(yùn)行方式。

4、提高功率因數(shù)

首先，在工廠線路上設(shè)置并聯(lián)移相電容器，使電動機(jī)變壓器感性電力和移相電容器容性電力相互補(bǔ)償，有效減低工廠接入電網(wǎng)線路的無功電流，盡量從源頭位置開始進(jìn)行無功補(bǔ)償，最好將移相電容器安裝在工廠變電所低壓母線側(cè)，充分發(fā)揮無功補(bǔ)償?shù)闹匾饔谩τ诠S中運(yùn)行穩(wěn)定、容量較大的異步電動機(jī)，將無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行就地安裝，對高壓集中補(bǔ)償進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)充，提高工廠供配電系統(tǒng)入口位置的功率因素。其次，結(jié)合工廠的實(shí)際運(yùn)營情況，選擇合適容量的變壓器，減少變壓器電能損耗，確保各種電力設(shè)備達(dá)到自然功率因數(shù)，降低無功補(bǔ)償成本。再次，工廠在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)營中，電力負(fù)荷會發(fā)生變化，為了保障移相電容器可以完全適應(yīng)工廠電力負(fù)荷變化，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，合理分組，采用投切方式，不斷提高工廠供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)。最后，在條件允許的情況下，工廠中很多機(jī)械設(shè)備不需要調(diào)速，結(jié)合具體生產(chǎn)運(yùn)營情況，盡量采用同步電機(jī)[4]。

5、減少輸電線路損失

首先，合理分類用電負(fù)荷，結(jié)合工廠的生產(chǎn)運(yùn)營情況，對電熱水器、照明、冰箱、空調(diào)等普通負(fù)荷設(shè)備改造為一條線路進(jìn)行供電，結(jié)合消防需要和季節(jié)變化，適當(dāng)調(diào)整工廠的供電需求，用其它線路對用電負(fù)荷較大的設(shè)備和裝置進(jìn)行供電，選擇合適長度和截面積的導(dǎo)線，減少電能浪費(fèi)，對輸送電量進(jìn)行嚴(yán)格控制，保障工廠用電的穩(wěn)定性。其次，適當(dāng)增加導(dǎo)線截面積，對于工廠輸電線路較長，對于載流量穩(wěn)定性要求比較高，在工廠供配電節(jié)能設(shè)計時，可以適當(dāng)增加導(dǎo)線截面，從長期經(jīng)濟(jì)效益來看，可有效節(jié)約電能。最后，工廠輸電線路設(shè)計，低壓箱和配電箱輸出線應(yīng)設(shè)置為直線，結(jié)合供電半徑，適當(dāng)調(diào)整工廠輸電線路的長度，降低輸電線路線損，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的輸電線路設(shè)計。

結(jié)束語

節(jié)能降耗對于降低工廠生產(chǎn)成本、推動其可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義，結(jié)合工廠的實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)營情況，采取多種科學(xué)有效的節(jié)能方法，降低工廠電能損耗，提高工廠的整體競爭力，推動其快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]高大杰.工廠供配電系統(tǒng)綜合節(jié)能決策研究[D].上海交通大學(xué)，2012.

[2]趙葉平.工廠供配電系統(tǒng)中的節(jié)能技術(shù)措施分析[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2014，13：72-73.

[3]張鑫.工廠供配電系統(tǒng)中節(jié)電的必要性及措施[J].河南科技，2015，07：128-130.

[4]蒯燕俊.工廠系統(tǒng)節(jié)能工程設(shè)計[D].上海交通大學(xué)，2011.

作者簡介

雷真（1986-），男，陜西省西安市，學(xué)歷：本科，運(yùn)行班長，研究方向：工廠供配電。