電氣設(shè)備節(jié)能措施探討

彭云霄

（吉利百礦集團(tuán)有限公司，廣西 百色 533000）

電氣設(shè)備節(jié)能是保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要措施，其需要通過先進(jìn)的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，利用傳感器對(duì)建筑內(nèi)部電氣設(shè)備進(jìn)行全面監(jiān)控，可隨時(shí)掌握設(shè)備能耗數(shù)據(jù)，并通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行控制。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)掌握各項(xiàng)數(shù)據(jù)之后，經(jīng)過復(fù)雜的計(jì)算，然后傳輸給控制中心，控制中心獲得各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息后，工作人員對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)有所了解，并且根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行需要做出調(diào)整。然后發(fā)出各項(xiàng)指令，再利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行建筑內(nèi)各個(gè)電氣設(shè)備的控制，確保其處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，降低能源損耗。

1 建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)

就目前我國的建筑工程來說，電氣自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行效率較高，控制更加精準(zhǔn)，所以是目前建筑管理的重要基礎(chǔ)設(shè)施，如果管理者沒有重視自動(dòng)化設(shè)備的管控，也沒有記錄和分析建筑電氣設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，不能掌握其工作的規(guī)律，就不能制定出科學(xué)合理的管理方案，對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)行效率也會(huì)產(chǎn)生不利的影響。因此，管理者應(yīng)加強(qiáng)電氣設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，發(fā)揮出該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，切實(shí)提高利用率，從而降低能源損耗。

除此之外，電氣設(shè)備自動(dòng)化管理系統(tǒng)還能節(jié)約人力資源，減少人員的工作量，降低運(yùn)行管理的成本，促進(jìn)管理綜合效益的提升。該系統(tǒng)具備自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)，可消除人為因素的干擾影響，防止人為操作失誤造成設(shè)備故障、能耗過高等問題，從而延長設(shè)備的使用壽命，促進(jìn)綜合效益的提升，也能為我國節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展事業(yè)的實(shí)現(xiàn)提供幫助[1]。

2 企業(yè)電氣設(shè)備節(jié)能技術(shù)運(yùn)用的重要性

企業(yè)在經(jīng)營發(fā)展的過程中規(guī)模不斷地?cái)U(kuò)大，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益不斷地提升，對(duì)于電能的需求不斷提高，這就使得供電企業(yè)面臨著較大的負(fù)擔(dān)。在生產(chǎn)過程中，電氣設(shè)備消耗電能才能提供動(dòng)力進(jìn)行生產(chǎn)，所以能源消耗量巨大，需要通過使用電氣設(shè)備節(jié)能技術(shù)降低生產(chǎn)過程中的能源損耗，還能避免發(fā)生環(huán)境污染的問題。當(dāng)前科學(xué)技術(shù)水平不斷地提高，各種先進(jìn)的電氣設(shè)備與技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用，不斷地提高企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理水平，促進(jìn)電氣設(shè)備運(yùn)行效率的提高。但是這種情況下也使得電氣系統(tǒng)內(nèi)存在更多的諧波，其會(huì)造成電氣設(shè)備運(yùn)行受到影響，能源損耗也會(huì)升高。因此，企業(yè)要重視電氣設(shè)備節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，提高技術(shù)水平，在保證生產(chǎn)經(jīng)營順利進(jìn)行的同時(shí)，還能降低能源損耗。

3 企業(yè)電氣設(shè)備節(jié)能設(shè)計(jì)原則

其一，技術(shù)先進(jìn)原則。在企業(yè)電氣設(shè)備節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中，需要引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備，合理配置各項(xiàng)資源，發(fā)揮出先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，從而達(dá)到節(jié)能的效果，給企業(yè)帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益。

其二，功能滿足原則。企業(yè)電氣設(shè)備節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中，要加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)的優(yōu)化，發(fā)揮出現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提高生產(chǎn)經(jīng)營水平。但是也要注意，企業(yè)不能只將節(jié)能作為經(jīng)營目標(biāo)，還要滿足生產(chǎn)質(zhì)量、安全以及效益方面的要求，實(shí)現(xiàn)綜合效益。

其三，經(jīng)濟(jì)合理原則。企業(yè)生產(chǎn)的目的是獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益，所以電氣設(shè)備的節(jié)能設(shè)計(jì)要突出經(jīng)濟(jì)性原則，不能單純地從節(jié)能方面出發(fā)而盲目地投資，應(yīng)該重視投資回報(bào)率，從而可以保障企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，防止面臨經(jīng)濟(jì)損失。

4 企業(yè)電氣節(jié)能技術(shù)現(xiàn)狀

在電氣設(shè)備節(jié)能的階段采用合理的節(jié)能技術(shù)，對(duì)提高電氣設(shè)備的節(jié)能效果以及系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性有著很重要的幫助，以下對(duì)電氣設(shè)備節(jié)能技術(shù)進(jìn)行探討。

4.1 分散補(bǔ)償節(jié)能技術(shù)

分散補(bǔ)償節(jié)能技術(shù)就是在系統(tǒng)中設(shè)置電容器裝置，根據(jù)低壓輸電系統(tǒng)的無功功率分布狀態(tài)，將該裝置設(shè)計(jì)在母線上，也可以設(shè)置在輸電網(wǎng)低壓干線上。該類型的補(bǔ)償節(jié)能技術(shù)通常應(yīng)用到負(fù)荷分散的輸電系統(tǒng)內(nèi)，從而達(dá)到輸電系統(tǒng)平衡運(yùn)行的效果，降低網(wǎng)絡(luò)中的線路損耗，并且這種補(bǔ)償方式的應(yīng)用比較靈活，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及時(shí)做出調(diào)整。通常來說，如果電容器裝置在使用時(shí)不能進(jìn)行分組使用，可以通過分散補(bǔ)償節(jié)能技術(shù)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償容量的調(diào)節(jié)，進(jìn)而達(dá)到降低損耗的作用，保證補(bǔ)償效果[2]。

4.2 集中補(bǔ)償節(jié)能技術(shù)

集中補(bǔ)償節(jié)能技術(shù)就是將電容器安裝在低壓電母線系統(tǒng)內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的無功功率統(tǒng)一補(bǔ)償處理，是一種先進(jìn)性較高的節(jié)能技術(shù)。該方式應(yīng)用在負(fù)荷集中的場(chǎng)所下，可以產(chǎn)生非常好的效果。如果系統(tǒng)負(fù)荷處于波動(dòng)變化的狀況中，可以通過進(jìn)行母線電壓值的調(diào)節(jié)，使得電壓保持穩(wěn)定的狀態(tài)。但是，這種技術(shù)的應(yīng)用只能對(duì)設(shè)備箱安裝位置或者電容器設(shè)備損耗產(chǎn)生一定的補(bǔ)償作用，而對(duì)低壓線路輸送的無功功率不能達(dá)到補(bǔ)償?shù)男Ч?，需要慎重選擇使用。

4.3 就地補(bǔ)償節(jié)能技術(shù)

就地補(bǔ)償就是把用電裝置和電容器安裝在一起，然后再和耗電裝置進(jìn)行連接，從而使得整個(gè)回路中產(chǎn)生的功率因素不斷地增長。這一技術(shù)的使用可以實(shí)現(xiàn)三相的補(bǔ)償節(jié)能，也可以針對(duì)電能損耗量較大的電動(dòng)機(jī)設(shè)備進(jìn)行單獨(dú)補(bǔ)償。但是在具體應(yīng)用的過程中，需要保障補(bǔ)償裝置的數(shù)量符合要求，以滿足系統(tǒng)運(yùn)行需要，所以系統(tǒng)投入資金量較大。

5 企業(yè)電氣設(shè)備節(jié)能技術(shù)運(yùn)用策略

為了能夠全面提高電氣設(shè)備節(jié)能效果，在實(shí)踐階段進(jìn)行節(jié)能技術(shù)優(yōu)化的時(shí)候，要選擇針對(duì)性的機(jī)械設(shè)備，并且做好相關(guān)系統(tǒng)的調(diào)試來提高設(shè)備的運(yùn)行效率。

5.1 合理選擇電動(dòng)機(jī)

電動(dòng)機(jī)的負(fù)載與效率存在著直接的關(guān)系，所以在電動(dòng)機(jī)選擇的過程中，要從生產(chǎn)實(shí)際情況出發(fā)，選擇適宜的設(shè)備才能提高效率、節(jié)約能源。從這個(gè)方面出發(fā)，在電動(dòng)機(jī)選擇的過程中應(yīng)做好如下工作：第一，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的組成結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，操作也十分方便，成本相對(duì)較低，所以使用范圍比較大。該類型電動(dòng)機(jī)的容量較大，變速要求較為嚴(yán)格，所以在使用時(shí)應(yīng)該考慮到其節(jié)能性。此外，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)在使用的過程中要預(yù)防發(fā)生空載運(yùn)行的狀況，安裝輕載節(jié)能器，從而提高系統(tǒng)的工作效率。第二，直流電動(dòng)機(jī)可以調(diào)速的范圍比較大，性能也非常的穩(wěn)定，但是容易受到電磁干擾的影響。因此，如果企業(yè)對(duì)電動(dòng)機(jī)變速要求高，且比較頻繁，并且對(duì)平滑調(diào)速有要求，可以選擇使用直流電動(dòng)機(jī)。第三，同步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)可以根據(jù)實(shí)際進(jìn)行調(diào)節(jié)，所以在負(fù)荷相對(duì)穩(wěn)定且設(shè)備儲(chǔ)存量較大的情況下，企業(yè)可以選擇該類型電動(dòng)機(jī)，以達(dá)到良好的節(jié)能效果[3]。

5.2 合理選擇調(diào)速系統(tǒng)

當(dāng)前我國所使用的電動(dòng)機(jī)調(diào)速形式主要包含以下幾種：第一，調(diào)壓調(diào)速。該調(diào)速方式就是對(duì)電動(dòng)機(jī)定子電壓進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到調(diào)速的目的。從目前實(shí)際應(yīng)用效果來看，該調(diào)速的方式可以將調(diào)速的過程轉(zhuǎn)化為能量的變化，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制，提高運(yùn)行效果，達(dá)到節(jié)能的作用。但是調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)在使用的過程中，極易受到諧波干擾或者功率因數(shù)較小的情況，所以要對(duì)實(shí)際情況做出調(diào)整。第二，變極調(diào)速。該調(diào)速方式從理論進(jìn)行分析，主要是把定子繞組的連接方法做出調(diào)整，使系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)做出改變，在調(diào)速的過程中，需要從一套繞組中獲得兩種及以上的轉(zhuǎn)速。這種調(diào)速系統(tǒng)的維護(hù)比較方便，操作簡(jiǎn)單，電路控制效率也比較高，且不會(huì)形成電能過度損耗的情況，所以整體運(yùn)行效果比較好，可靠性強(qiáng)。但是該類型的調(diào)速方式為有級(jí)調(diào)速，并不能達(dá)到平滑調(diào)速的要求，所以使得這種模式應(yīng)用范圍相對(duì)較小。第三，變頻調(diào)速。在電力能源和設(shè)備連接的過程中，能源輸入的頻率和電機(jī)轉(zhuǎn)速是正比的關(guān)系，所以在應(yīng)用變頻調(diào)速的情況下，可以進(jìn)行系統(tǒng)轉(zhuǎn)速的調(diào)整，通過改變電動(dòng)機(jī)定子端輸入的電源，可以快速進(jìn)行轉(zhuǎn)速的調(diào)整，從而減小系統(tǒng)能源的損耗。變頻調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用范圍比較大，可以適用于各種工況條件，如果系統(tǒng)處于低負(fù)載工作的狀態(tài)中或者頻繁的啟動(dòng)、暫停，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的能源節(jié)約，還能保證電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行。第四，電磁調(diào)速。該調(diào)速方式是通過電子轉(zhuǎn)差離合器的方式實(shí)現(xiàn)，從而達(dá)到轉(zhuǎn)速的調(diào)整，在具體應(yīng)用的過程中，因?yàn)殡娮愚D(zhuǎn)差離合器自身存在轉(zhuǎn)差差異較大，所以輸出軸處于最高轉(zhuǎn)速條件下，能夠進(jìn)行電機(jī)同步轉(zhuǎn)速調(diào)整，大約在80%～90%之間，在系統(tǒng)調(diào)速時(shí)所形成的轉(zhuǎn)差功率，會(huì)產(chǎn)生熱量損耗，所以并不能直接應(yīng)用，該因素也會(huì)造成系統(tǒng)工作效率的減少。此外，這種調(diào)速系統(tǒng)的性能并不是非常穩(wěn)定，但是從整體來說應(yīng)用效果較好，成本也比較低，維護(hù)更加方便。基于此，企業(yè)結(jié)合自身生產(chǎn)經(jīng)營條件選擇合適的節(jié)能方式，確定最佳調(diào)速手段，從而達(dá)到能源利用率的提高，給企業(yè)帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益，也會(huì)促進(jìn)我國工業(yè)領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展[4]。

5.3 合理選擇變壓器

變壓器是我國電力系統(tǒng)、工業(yè)領(lǐng)域極為重要的設(shè)備設(shè)施，其主要作用就是電壓升降、阻抗的匹配，所以在變壓器選擇的過程中應(yīng)考慮到其運(yùn)行狀態(tài)，避免給系統(tǒng)節(jié)能性造成不利的影響。在變壓器選擇的過程中，要做好如下幾項(xiàng)工作：第一，變壓器選擇時(shí)考慮的前提條件就是是否滿足生產(chǎn)的需要，盡可能選擇功率適中的變壓器，滿足企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營即可。但是當(dāng)前的變壓器功率損耗比較大，主要包含銅損，鐵損等。鐵損和負(fù)載大小沒有直接關(guān)系，這就是固定損耗。銅損和負(fù)載存在直接的關(guān)系，這也是可變損耗。所以在變壓器運(yùn)行的過程中，要加強(qiáng)這一方面損耗的控制，以便于達(dá)到節(jié)能的效果。第二，在供電系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，供電不均衡的問題比較常見，這也是造成線路損耗的一個(gè)重要原因，對(duì)于供電質(zhì)量造成嚴(yán)重影響，也會(huì)導(dǎo)致各種安全事故的發(fā)生。因此，變壓器合理選擇和使用，保持電力負(fù)荷的平衡性，電能傳輸更加穩(wěn)定，運(yùn)行更加安全，同時(shí)還能達(dá)到電能節(jié)約，降低損耗的目的。在該方面的應(yīng)用過程中，可以選擇使用三項(xiàng)四線制，或者單相自補(bǔ)償?shù)淖儔浩餮b置，從而滿足系統(tǒng)生產(chǎn)需要，還能減少電力運(yùn)輸?shù)某杀尽?/p>

5.4 無功補(bǔ)償裝置的應(yīng)用

無功補(bǔ)償裝置是電力系統(tǒng)運(yùn)行中極為重要的組成部分，該裝置的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)功率因數(shù)的提高，從而降低供電變壓器的能源損耗，避免存在能源浪費(fèi)的問題。將無功補(bǔ)償裝置應(yīng)用到企業(yè)的生產(chǎn)中，可以有效地保持供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，還能降低系統(tǒng)的能源損耗。但是，如果無功補(bǔ)償裝置選擇得不合理，供電系統(tǒng)在運(yùn)行中極易產(chǎn)生諧波擴(kuò)大或者電壓波動(dòng)范圍較大的情況。因此，在無功補(bǔ)償裝置選擇過程中，必須要考慮到企業(yè)的實(shí)際情況，分析供電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。具體應(yīng)從下面幾個(gè)方面出發(fā)：第一，無功補(bǔ)償裝置選擇的過程中，技術(shù)人員要綜合考慮到容量、功率因數(shù)等參數(shù)，做出合理選擇。第二，無功補(bǔ)償裝置選擇時(shí)，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的供電系統(tǒng)運(yùn)行情況有所了解，展開綜合性評(píng)估與分析。這是因?yàn)楣╇娤到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及形式方面存在差異，會(huì)給系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生較大的影響。在這種情況下，無功補(bǔ)償裝置的選擇必須符合供電系統(tǒng)的運(yùn)行具體狀況，性能以及材質(zhì)都要滿足要求，才能達(dá)到節(jié)能降耗的標(biāo)準(zhǔn)。因此，在無功補(bǔ)償裝置選擇的過程中，必須對(duì)現(xiàn)場(chǎng)供電系統(tǒng)的特點(diǎn)有所了解，計(jì)算能耗參數(shù)，才能使得裝置符合運(yùn)行的要求，促進(jìn)供電系統(tǒng)節(jié)能性、穩(wěn)定性的提高[5]。

5.5 建筑電氣能耗

在建筑電氣系統(tǒng)內(nèi)，能量損耗的主體是電動(dòng)機(jī)、燈具、變壓器以及所有的電力線纜，這些都會(huì)導(dǎo)致電力能源的損失，進(jìn)而造成能源的浪費(fèi)。對(duì)于電力變壓器的損耗來說，應(yīng)該加強(qiáng)功率因數(shù)的計(jì)算，選擇合適的變壓器類型，滿足建筑電氣系統(tǒng)運(yùn)行的需要，以防止造成能源損失嚴(yán)重的情況。在線路選擇的過程中，要考慮到線路的材質(zhì)，降低能源損耗，也不能有過高的成本，同時(shí)還要加強(qiáng)線纜截面尺寸的設(shè)計(jì)，以降低系統(tǒng)損耗。對(duì)于已經(jīng)明確了線纜截面尺寸的情況下，從經(jīng)濟(jì)負(fù)荷的條件出發(fā)，確定最佳的方案，以實(shí)現(xiàn)能源的充分利用。[6]

6 結(jié)語

綜上所述，在企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的過程中，會(huì)產(chǎn)生比較大的能源損耗，所以要從實(shí)際情況出發(fā)，重視電氣設(shè)備的節(jié)能措施應(yīng)用，從而可以達(dá)到能源節(jié)約的效果，還能滿足企業(yè)生產(chǎn)的需要，符合我國節(jié)能、綠色、環(huán)保發(fā)展理念的要求。