工廠供配電系統(tǒng)中的節(jié)能技術(shù)措施

甘肅蘭金民用爆炸高新技術(shù)有限責(zé)任公司 茍俊杰

工廠供配電系統(tǒng)在運(yùn)作期間，出現(xiàn)了諸多電能浪費(fèi)的問(wèn)題，這不可避免地會(huì)提升工廠運(yùn)行的費(fèi)用支出。采用針對(duì)性的節(jié)能方法，可以相應(yīng)地降低電能的耗損，節(jié)省成本。針對(duì)上述問(wèn)題，筆者將進(jìn)一步分析工廠供配電系統(tǒng)中節(jié)能技術(shù)，希望能夠給同行帶來(lái)一定的參考價(jià)值。

在工業(yè)發(fā)展期間，常常會(huì)面臨著諸多高耗能的難題，所以工廠要進(jìn)行節(jié)能方面的分析和采取措施，降低電費(fèi)成本地支出，確保工廠實(shí)現(xiàn)總體經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

1 工廠供配電系統(tǒng)電氣節(jié)能技術(shù)措施的基本原則分析

在工廠供配電系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，管理者和相關(guān)的工作人員務(wù)必要遵循如下基本準(zhǔn)則，由此實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果，具體來(lái)說(shuō)。第一，秉持經(jīng)濟(jì)、適用的原則。在保證企業(yè)穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，落實(shí)工廠供配電系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)措施，從真正意義上減少供配電系統(tǒng)的運(yùn)作成本，提升用電效率而不是單純的為了節(jié)能而無(wú)法具有實(shí)踐性。第二，秉持實(shí)事求的基本準(zhǔn)則原則。為了達(dá)到利潤(rùn)最優(yōu)的目標(biāo)，企業(yè)應(yīng)該結(jié)合自身情況，就要通過(guò)電能損耗的數(shù)據(jù)監(jiān)控和分析找到存在損耗的源頭，探尋針對(duì)性的節(jié)能措施，逐漸落實(shí)工廠供配電系統(tǒng)的節(jié)能工作。第三，秉持最優(yōu)化的基本準(zhǔn)則。伴隨“生態(tài)文明建設(shè)”“綠色可持續(xù)發(fā)展”觀念地逐步深化，我國(guó)在進(jìn)行工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，會(huì)把節(jié)能降耗居于第一位，采取新型的技術(shù)手段，大范圍地引入先進(jìn)的節(jié)能、環(huán)保技術(shù)和設(shè)備，例如應(yīng)用永磁接觸器，電機(jī)變頻控制節(jié)能技術(shù)等，達(dá)到縮減企業(yè)的電能損耗量的目的。

2 工廠供配電系統(tǒng)電氣節(jié)能技術(shù)及措施分析

2.1 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)分析

無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)是工廠供配電系統(tǒng)最普遍和最有效的節(jié)能降耗的技術(shù)措施，無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞椒譃榧醒a(bǔ)償、分組補(bǔ)償、單臺(tái)電動(dòng)機(jī)就地補(bǔ)償。

目前，很多的企業(yè)都采用在配電室高壓側(cè)或低壓側(cè)集中補(bǔ)償?shù)姆绞竭M(jìn)行無(wú)功功率的補(bǔ)償，補(bǔ)償后的功率因數(shù)能達(dá)到電力部門規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值，但是這種補(bǔ)償方式較為單一且具有一定局限性，它不能彌補(bǔ)配電線路和車間用電設(shè)備無(wú)功功率所造成的損耗，所以工廠應(yīng)根據(jù)負(fù)荷分布情況，在車間配電柜處設(shè)置無(wú)功補(bǔ)償器，頻繁啟動(dòng)的大型感性負(fù)載處可設(shè)置SVC補(bǔ)償裝置，最終實(shí)現(xiàn)集中補(bǔ)償、分組補(bǔ)償和就地補(bǔ)償相結(jié)合的方式達(dá)到減少損耗的目的。

補(bǔ)償器的選擇也是值得重視的，長(zhǎng)期以來(lái)固定補(bǔ)償器和通過(guò)交流接觸器投切并聯(lián)電容器的系統(tǒng)在企業(yè)普遍使用，這種固定補(bǔ)償器在負(fù)荷大時(shí)可能會(huì)造成欠補(bǔ)償?shù)那闆r，在負(fù)荷較小時(shí)可能會(huì)造成過(guò)補(bǔ)償情況，過(guò)補(bǔ)償?shù)奈：σ彩遣蝗莺鲆暤模粌H能抬高電壓威脅設(shè)備安全；同時(shí)造成網(wǎng)絡(luò)損耗，降低節(jié)能效果。在負(fù)荷較頻繁變化時(shí)，通過(guò)交流接觸器投切并聯(lián)電容器的方式由于自身的缺陷以及有可能造成主回路熔斷器損壞的情況，往往造成補(bǔ)償不及時(shí)或補(bǔ)償不上的問(wèn)題，是值得我們關(guān)注的，必須加以改進(jìn)。

2.2 降低線路輸電損耗程度

供電半徑是影響線損的因素之一，所以合理布局工廠配電網(wǎng)，盡量將配電變壓器設(shè)置在工廠的負(fù)荷中心，縮短電源與用電負(fù)荷的距離。線路的損耗是隨著線路的長(zhǎng)度、運(yùn)行電流的增大而增大的，對(duì)于負(fù)荷集中的線路可以采取分流的方式，通過(guò)增加線路出線的方式降低線路的負(fù)荷電流，減少線路線損。

導(dǎo)線截面積的大小也是影響線損的因素之一，通常為了減少線路壓降和線路損耗應(yīng)該選用截面積大的導(dǎo)線，但是這不僅要從企業(yè)經(jīng)濟(jì)投入角度考慮，同時(shí)根據(jù)一些研究表明，當(dāng)導(dǎo)線截面積達(dá)到一定程度時(shí)，導(dǎo)線截面積繼續(xù)增大，電壓降和線路損耗的減小程度就不明顯了；線路的損耗不僅與線路的電阻有關(guān)還與線路的阻抗、線路長(zhǎng)度有關(guān)，阻抗與導(dǎo)線的截面積幾乎無(wú)關(guān)，所以不可一味的增加導(dǎo)線的截面積來(lái)降低損耗，必須通過(guò)線路壓降、發(fā)熱、電阻、阻抗、經(jīng)濟(jì)電流密度等綜合考慮。隨著變頻設(shè)備和照明設(shè)備中鎮(zhèn)流器的大量運(yùn)用，造成系統(tǒng)中高次諧波增加以及系統(tǒng)三相電流不平衡都會(huì)導(dǎo)致中性線電流增大，所以在實(shí)際工作中應(yīng)該摒棄傳統(tǒng)的線路配置方式，可增加中性線導(dǎo)線的截面積，減小線路損耗。

生產(chǎn)車間的電動(dòng)機(jī)等感性負(fù)載大量使用，導(dǎo)致功率因數(shù)下降，如果無(wú)功功率在車間等局部地方得不到補(bǔ)償將會(huì)導(dǎo)致無(wú)功環(huán)流在線路中運(yùn)行，不僅造成線路損耗加大還嚴(yán)重影響了供電質(zhì)量，所以采取并聯(lián)電容器等措施進(jìn)行補(bǔ)償提高功率因數(shù)也是減少線路損耗的措施之一。

最后，優(yōu)化導(dǎo)線的連接方式。在聯(lián)結(jié)導(dǎo)線的過(guò)程中，相關(guān)的工作人員要盡可能選取線夾連接手段，不要采取纏繞連接的手段、盡量避免銅鋁相接。盡可能地采取鋁銅過(guò)渡線夾，在正式裝配之前，相關(guān)的工作人員要處置好導(dǎo)線或者設(shè)備線夾，防止出現(xiàn)銹蝕問(wèn)題，在安裝的過(guò)程中要確保其連接的穩(wěn)固性。

2.3 合理選擇電氣設(shè)備和使采用先進(jìn)技術(shù)

變壓器是企業(yè)節(jié)能重點(diǎn)應(yīng)該考慮的電氣設(shè)備，變壓器的損耗分為銅損和鐵損，空載時(shí)的有功損耗一般近似于鐵損，是固定不變的，負(fù)載時(shí)的有功損耗近似為銅損，是隨著負(fù)荷的增大而增大的，所以首先應(yīng)該堅(jiān)持的原則是根據(jù)企業(yè)負(fù)荷，把變壓器的容量選擇在其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行范圍內(nèi)，避免造成“大馬拉小”車現(xiàn)象，減少電能的損耗。同時(shí)，損耗較大的老式變壓器在企業(yè)繼續(xù)使用的現(xiàn)象是普遍存在的，這些老型號(hào)變壓器長(zhǎng)期使用存在安全隱患還具有高損耗的缺點(diǎn)，所以變壓器更新?lián)Q代對(duì)節(jié)能的作用是不容忽視的。

其次，摒棄一些傳統(tǒng)的陳舊設(shè)備和技術(shù)，在企業(yè)推廣先進(jìn)技術(shù)，雖然前期投入較大，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)說(shuō)不僅提高企業(yè)電氣設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定，還大大節(jié)約了電能。例如將傳統(tǒng)的電熱管加熱方式改為電磁感應(yīng)加熱鍋爐能大大提高熱效率，節(jié)約電能。在企業(yè)內(nèi)部積極推進(jìn)電動(dòng)機(jī)變頻控制技術(shù)，也是企業(yè)節(jié)能不容忽視的。

最后，目前在企業(yè)內(nèi)部大量使用的變頻設(shè)備、鎮(zhèn)流設(shè)備等一些非線性負(fù)載，由此產(chǎn)生的高次諧波產(chǎn)生的有功損耗是實(shí)際存在的，也必須引起重視的，企業(yè)可以選用抑制高次諧波的聯(lián)結(jié)組別的變壓器（如Dyn11聯(lián)結(jié)組別）或采用有源濾波和無(wú)源濾波器來(lái)抑制諧波。

2.4 普及節(jié)能照明系統(tǒng)

根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)照明用電量占發(fā)電量的比重是比較大的，所以照明的節(jié)能對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)是必須引起重視的。傳統(tǒng)的白熾燈逐步在退出歷史舞臺(tái)，一些照度好又節(jié)能的燈具在我們的工作、生活中涌現(xiàn)。所以我們要積極普及節(jié)能照明燈具及優(yōu)質(zhì)節(jié)能的部件，由此達(dá)到節(jié)省用電、節(jié)能降耗的目標(biāo)。例如，高光效的LED燈具，可以大量普及應(yīng)用于我們的辦公區(qū)，宿舍、車間廠房，這種燈具還有不易損壞的優(yōu)點(diǎn)；高壓鈉燈等氣體放電不僅具有光效高還有很好的節(jié)能效果，可以普及應(yīng)用于庫(kù)房、廠區(qū)夜間照明。

企業(yè)的照明線路應(yīng)單獨(dú)布設(shè)，采用三相四線制供電方式，將照明燈具均勻布置在三相，加大零線截面直徑。隨著智能控制技術(shù)的不斷發(fā)展，企業(yè)也應(yīng)根據(jù)自身情況，建立局部或系統(tǒng)的照明智能控制系統(tǒng)，根據(jù)車間、廠區(qū)等的工作時(shí)間，照度等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)制、調(diào)節(jié)，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

2.5 加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)部計(jì)量、統(tǒng)計(jì)、核算，消除計(jì)量誤差

合理選擇方便電能數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析的計(jì)量節(jié)點(diǎn)位置，選用合理的計(jì)量方式，選擇精度相對(duì)較高的計(jì)量?jī)x表和和互感器，從技術(shù)角度消除計(jì)量誤差，為企業(yè)從管理角度分析電能損耗打好基礎(chǔ)。

3 減少工廠供配電系統(tǒng)損耗的管控措施

除了上文中提及的技術(shù)措施，相關(guān)的負(fù)責(zé)人員還需要積極通過(guò)高效、合理的管控措施，把各項(xiàng)規(guī)章機(jī)制踐行下去，在工廠內(nèi)部從管理角度和培養(yǎng)濃厚的節(jié)能降耗氛圍，從而讓工廠中的每一個(gè)工作人員都具備較強(qiáng)的節(jié)能觀念，可以歸結(jié)為如下幾點(diǎn)，具體來(lái)說(shuō)：首先、強(qiáng)化管理。從管理角度出發(fā)，制定、建立各種節(jié)能管理辦法和措施，強(qiáng)化員工的節(jié)能意識(shí)，在實(shí)際工作過(guò)程中監(jiān)督各項(xiàng)制度的落實(shí)情況，采取獎(jiǎng)懲機(jī)制，使職工更加主動(dòng)的遵循各方面的規(guī)章制度，全面地調(diào)動(dòng)他們的節(jié)能積極性。其次、加強(qiáng)數(shù)據(jù)的的分析對(duì)比。對(duì)工廠進(jìn)行分區(qū)管理、分區(qū)甚至以更小單元進(jìn)行計(jì)量，定期對(duì)采集的電能計(jì)量數(shù)據(jù)采取同比、環(huán)比的綜合性對(duì)比分析，通過(guò)計(jì)量數(shù)據(jù)的變化，有針對(duì)性的找出影響電能損耗的敏感區(qū)域或單元，通過(guò)技術(shù)手段分析、判斷損耗發(fā)生的原因，然后加以處理，達(dá)到節(jié)能降耗的最終目的。最后、定期進(jìn)行監(jiān)測(cè)、檢查和維修。這就需要我們的工作人員不僅具有相應(yīng)的技術(shù)水品還要具有很高的責(zé)任心、嚴(yán)格落實(shí)定期檢查的制度。通過(guò)監(jiān)測(cè)技術(shù)手段和工作人員的經(jīng)驗(yàn)判斷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電器元件、設(shè)備、線路異常和故障以及異常、故障運(yùn)行期間所帶來(lái)的電能耗損情況，并對(duì)故障及時(shí)加以處理。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平地提升，其電力消耗也在逐年增加，電能供求上的矛盾也日漸凸顯，這就無(wú)助于工業(yè)的可持續(xù)化發(fā)展，此時(shí)務(wù)必要構(gòu)建較為完備的節(jié)能機(jī)構(gòu)，并提供針對(duì)性的措施。節(jié)能降耗能夠進(jìn)一步地降低生產(chǎn)費(fèi)用，緩解電力部門的整體壓力，在實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的過(guò)程中，也能夠相應(yīng)地提升所在環(huán)境的生態(tài)效益，最終推動(dòng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境以及工廠企業(yè)地可持續(xù)化發(fā)展。