工廠供配電設(shè)計(jì)中的節(jié)能方法和措施的研究

文/馬中俊，青島新華友建工集團(tuán)股份有限公司

1 工廠供配電系統(tǒng)的電氣節(jié)能技術(shù)的設(shè)計(jì)原則

1.1 節(jié)能優(yōu)化原則

近年來，隨著我國積極響應(yīng)號召的“生態(tài)文明建設(shè)”與“綠色可持續(xù)發(fā)展觀”理念，我國大多數(shù)的工廠供配電系統(tǒng)更加注重節(jié)能降耗，不僅僅優(yōu)先采用科學(xué)先進(jìn)的高精尖施工工藝，還要廣泛的引用新型環(huán)保的新材料與新技術(shù)，例如應(yīng)用永磁接觸器來借助于永磁力進(jìn)行合閘保持，以此在合閘的狀態(tài)下將電流降為零，進(jìn)而節(jié)省了大量的電能，實(shí)現(xiàn)工廠配電系統(tǒng)的綠色可持續(xù)健康發(fā)展。

1.2 節(jié)能技術(shù)實(shí)事求是原則

不同的工廠生產(chǎn)，工廠生產(chǎn)企業(yè)要遵循事實(shí)求是的原則，相關(guān)的企業(yè)要想在激烈的市場競爭之中立于不敗之地，就必須要尋求科學(xué)合理的生存發(fā)展機(jī)遇，本著節(jié)能技術(shù)實(shí)事求是的原則來將環(huán)境污染降低到最小化，進(jìn)而有效緩解國家的供電壓力，同時還要始終秉持“與時俱進(jìn)，開拓創(chuàng)新”的信息理念，并將工廠供配電系統(tǒng)節(jié)能落到實(shí)處，促進(jìn)我國社會發(fā)展與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)進(jìn)步。

1.3 節(jié)能技術(shù)經(jīng)濟(jì)適用原則

在諸多工廠供配電系統(tǒng)的電氣節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)原則中，應(yīng)用最為廣泛突出的就是節(jié)能技術(shù)的經(jīng)濟(jì)適用原則，致力于人工無功功率補(bǔ)償，它的典型優(yōu)勢就是靈活性能較好，能提升系統(tǒng)的功率因數(shù)，將人工的損耗降低到最小化，加快資金成本的原始積累，在提高工廠社會經(jīng)濟(jì)效益的同時還要減少工廠的電費(fèi)開支。

2 工廠供配電設(shè)計(jì)中的節(jié)能方法和措施

2.1 減小線路的輸電損失

（1）盡量的減少線路的長度。在線路的設(shè)計(jì)過程中，配電箱與低壓箱的輸出線端避免走彎路。在低壓線路中，供電半徑小于 200 m 范圍內(nèi)，對于負(fù)荷較多的地區(qū)小于 100m 范圍內(nèi)，中等的負(fù)荷區(qū)小于 150m 范圍內(nèi)，較少的負(fù)荷區(qū)小于 250m。在實(shí)際供電中，可以根據(jù)供電半徑進(jìn)行最優(yōu)化的電路設(shè)計(jì)。

（2）有效的增大導(dǎo)線截面。在輸電線路比較長且負(fù)載穩(wěn)定的情況下，可對導(dǎo)線截面增加。短期內(nèi)增加了經(jīng)濟(jì)投入，長期使用可有效的節(jié)約電能。

將用電負(fù)荷分類。考慮到工礦企業(yè)的特殊性，將用電負(fù)荷根據(jù)不同的用途實(shí)行分類，可以有效的控制送電量，避免資源的浪費(fèi)，同時也保障了工業(yè)用電的穩(wěn)定性與可靠性。

2.2 變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的節(jié)電技術(shù)

一般情況下，工廠都會使用一些性能比較好的變壓器來進(jìn)行調(diào)節(jié)，將變壓器進(jìn)行并列運(yùn)行，組合起來使用可以增加它的經(jīng)濟(jì)適用性。同時也可以根據(jù)工廠的用電負(fù)荷來確定變壓器的實(shí)際運(yùn)行數(shù)量，如果選用較少數(shù)量的變壓器來滿足工廠運(yùn)行的最大負(fù)荷量，能有效地提高經(jīng)濟(jì)效益。在負(fù)荷不足的情況下進(jìn)行共同調(diào)節(jié)。同時，還要選用節(jié)能型變壓器，非晶體鐵心變壓器空載損失相比同系列的工程配電系統(tǒng)能減少百分之三十，環(huán)繞鐵心再得到了廣泛的普及與應(yīng)用，它的典型優(yōu)勢就是效率高效且質(zhì)量穩(wěn)定，耗損小且占用體積小，值得深入的推廣，總之，希望相關(guān)的專業(yè)負(fù)責(zé)人對此引起廣泛的關(guān)注與重視，并及時予以改善以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的健康快速發(fā)展進(jìn)步。

3 無功補(bǔ)償提高工廠的節(jié)能增效

3.1 無功補(bǔ)償?shù)臐摿?/h3>

工廠內(nèi)存在數(shù)量較多的無功環(huán)流由于廠內(nèi)變電站與用戶端比較低的功率因數(shù)而進(jìn)行不斷循環(huán)，致使輸電線路與變壓器上的電流不斷增大，而用戶端的供電質(zhì)量因供電耗損的增大而下降，工廠的電動機(jī)轉(zhuǎn)矩下降。在工廠中產(chǎn)生無功耗損的主要設(shè)備是變壓器與電動機(jī)，電網(wǎng)提供較多的無功負(fù)荷，因而導(dǎo)致電網(wǎng)的供電能力降低。一般20%以上的無功總耗是變壓器產(chǎn)生出來的，而異步電機(jī)則能產(chǎn)生高達(dá)60%的無功總耗。

3.2 提高功率因數(shù)的方法

（1）充分利用移相電容器產(chǎn)生的超前電網(wǎng)電壓容性的電流特點(diǎn)和電動機(jī)變壓器上產(chǎn)生的滯后電網(wǎng)電壓感性電流進(jìn)行補(bǔ)償，在用戶端的線路上適當(dāng)?shù)牟⒙?lián)移相電容器，使電網(wǎng)無功電流較大的降低。原則上應(yīng)從源頭對無功消耗進(jìn)行補(bǔ)償，移相電容器是一種補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備，比較適宜安裝在用電設(shè)備的分廠車間變電所的低壓母線處。對于一些容量比較大且運(yùn)行較穩(wěn)定的異步電動機(jī)宜采取就近安裝無功補(bǔ)償設(shè)備的辦法，各總降較適合適量補(bǔ)充高壓的集中補(bǔ)償設(shè)備，對供電入口處的功率因數(shù)進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而達(dá)到相關(guān)電力部門的規(guī)定要求。

（2）為了使車間內(nèi)安裝于電壓母線側(cè)的移相電容器很好的適應(yīng)工廠生產(chǎn)中的負(fù)荷變化，可將其進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆纸M，并且運(yùn)用投切的方法。這種方法可以確保工廠在不同的工作狀態(tài)下都能將功率因數(shù)的數(shù)值控制在比較高的水平上。

（3）對變壓器的選擇要依據(jù)工廠的實(shí)際生產(chǎn)狀況進(jìn)行，確定一個合適的容量，保證變壓器的負(fù)荷量，既有效的對無功補(bǔ)償設(shè)備容量進(jìn)行了降低，又大大降低了成本。

（4）可以運(yùn)用同步電機(jī)進(jìn)行無功補(bǔ)償。大多的大型機(jī)械無需調(diào)速，可依據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況，運(yùn)用同步電機(jī)進(jìn)行無功補(bǔ)償。

3.3 照明光源的管理

照明光源的開關(guān)管理對于節(jié)能有重要的意義，首先要對光源的布置進(jìn)行合理的控制，線路在設(shè)計(jì)安裝時要盡量采用分支回路的方式，這樣在需要照明的地方就打開電源，在不需要照明的地方就關(guān)閉電源，有利于配電的節(jié)?。黄浯?，對于照明光源開關(guān)的控制點(diǎn)應(yīng)該進(jìn)行合理的布置，在光源照射區(qū)域較大的地方，應(yīng)該設(shè)置備用開關(guān)點(diǎn)，在不用照明的時候，可以及時關(guān)掉電源，但應(yīng)注意開關(guān)的數(shù)量應(yīng)該合理設(shè)置，避免因過多造成造價成本的提高，同時可以在靈活性上充分控制電源，以達(dá)到節(jié)能的目的；對于工廠內(nèi)公共的走道等地方，可以設(shè)置成聲控或光控開關(guān)，這樣雖然在初次投資造價上會略高于普通開關(guān)，但在其合理性上和及時性上高于普通開關(guān)，有利于配電的節(jié)能。

4 結(jié)束語

對工廠實(shí)行電力節(jié)能改造，可以有效的減少電費(fèi)的支出，節(jié)省工廠的開支費(fèi)用，另一方面有效地減少了電網(wǎng)壓力與環(huán)境污染，還能從成本控制的方面來考慮企業(yè)的成本開支，通過提升勞動生產(chǎn)率來保證企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的雙向發(fā)展。