芻議工廠供配電系統(tǒng)中的節(jié)能措施

喬寶民

（黑龍江黑化集團(tuán)有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161041）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各個行業(yè)對于電能的消耗不斷的增加，其中工業(yè)對于電能的消耗尤其突出。一方面電能資源十分的緊張，制約了工廠的生產(chǎn)，另一方面，工廠由于輸配電系統(tǒng)中存在問題或者是其它的一些原因?qū)е律a(chǎn)和日常的運作過程中造成大量的電能浪費，這進(jìn)一步加強了我國電能緊張的形勢。改革開放以來，我國的工業(yè)現(xiàn)代化水平很快，取得了很大的成就，但是應(yīng)該看出，當(dāng)前我國的工業(yè)還存在著高消耗的問題，特別是在電能的使用效率方面與國外先進(jìn)水平還存在較大的差距，這對我國的工廠節(jié)電工作提出了一個新的要求。工廠進(jìn)行節(jié)電改造，一方面可以減少電費的支出，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，另一方面，可以減輕電能的壓力，減少各種污染的產(chǎn)生，這使得工廠節(jié)電同時具有經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，因此工廠企業(yè)應(yīng)該大力推廣節(jié)電技術(shù)。

1 企業(yè)供配電系統(tǒng)節(jié)能的重要意義

當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，在發(fā)展的過程當(dāng)中對于能源的消耗不斷的增加，同時也造成可環(huán)境污染和破壞，這使得我國迫切需要在確保發(fā)展的前提下，減少能源的消耗，保護(hù)生態(tài)和環(huán)境，從而確保生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，工廠節(jié)電具有十分重要的意義，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.1 隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各個行業(yè)對于電能的需求也在不斷的增大，這加重了電力供給和需求之間的矛盾，而工廠節(jié)電能夠有效地緩解電力供給和需求之間的矛盾，減輕電能需求給電力行業(yè)造成的巨大壓力。

1.2 增加社會財富。工廠推行節(jié)電措施，能夠有效地減少電能的浪費和消耗，提升電能的利用效率，提升工廠的經(jīng)濟(jì)效益，同時也增加了社會財富。

1.3 促進(jìn)機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)和使用，推動科技進(jìn)步。在工廠推行節(jié)電的過程當(dāng)中勢必需要引進(jìn)一些新的技術(shù)和設(shè)備，采取新的生產(chǎn)工藝，能夠有效地促進(jìn)裝備制造行業(yè)的發(fā)展，提升企業(yè)的生產(chǎn)工藝。

2 工礦企業(yè)供配電節(jié)電措施

2.1 電力無功補償對工廠的節(jié)能增效

2.1.1 工廠供電系統(tǒng)無功功率補償問題

當(dāng)前大多數(shù)企業(yè)都是通過集中補償?shù)姆绞絹磉M(jìn)行無功功率補償，而對于各個車間的變電站和用戶端卻沒有進(jìn)行有效的進(jìn)行無功補償而只是將重點放在生產(chǎn)用電之上，這樣導(dǎo)致補償之后的功率不高，甚至很多系統(tǒng)讓人保持在自然功率因數(shù)的范圍之內(nèi)。而國家規(guī)定工廠必須達(dá)到0.9的功率因數(shù)，因此不得不通過大量的高壓補償裝置來確保功率因數(shù)能夠達(dá)到國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.2 電力無功補償?shù)臐摿?/p>

工廠內(nèi)部數(shù)量眾多的無功環(huán)流由于工廠內(nèi)部的變電站和用戶端較低的功率因數(shù)而不斷的循環(huán)，這樣導(dǎo)致輸電線路和變壓器通過的電流加大，而末端的供電質(zhì)量由于有功損耗的加大而下降，導(dǎo)致工廠電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩下降。工廠中變壓器和電動機(jī)是產(chǎn)生無功損耗的主要設(shè)備，電網(wǎng)需要提供大量的無功負(fù)荷，從而降低電網(wǎng)的供電能力。一般來說，工廠有高于20%的無功總耗是由變壓器產(chǎn)生的，而異步電動機(jī)出生的無功總耗則高達(dá)60%。

2.1.3 企業(yè)提高功率因數(shù)的途徑

(1)利用移相電容器產(chǎn)生超前電網(wǎng)電壓容性電流特性與電動機(jī)變壓器產(chǎn)生滯后電網(wǎng)電壓感性電流相抵消(補償)，在用戶線路上分別適當(dāng)并聯(lián)移相電容器，可使前端電網(wǎng)上的無功電流大大降低。即原則上無功消耗應(yīng)從源頭補償，移相電容器作為一種補償設(shè)備，宜安裝在靠近用電設(shè)備的分廠、車間變電所低壓母線側(cè)。對于容量較大，運行穩(wěn)定的異步電動機(jī)應(yīng)采用就地安裝無功補償裝置的方法，而各總降宜適量補充高壓集中補償裝置，用以調(diào)整供電入口處的功率因數(shù)達(dá)到電力部門規(guī)定要求。

(2)為了使車間變電所安裝在低壓母線側(cè)移相電容器能夠適應(yīng)工廠在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的負(fù)荷變化，可以將其適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行分組，并且使用投切的方式。這樣可以在工廠在不同的狀況之下都可以將功率因數(shù)數(shù)值控制在較高的水平。

(3)變壓器的選擇要根據(jù)工廠實際的生產(chǎn)情況來進(jìn)行，確定合理的容量，確保變壓器運行的經(jīng)濟(jì)性，防止變壓器容量過大造成的負(fù)荷不足，造成浪費，保證設(shè)備的自然功率因數(shù)，這樣可以有效的降低無功補償設(shè)備的容量，使無功補償?shù)某杀敬蟠蟮慕档汀?/p>

(4)為了獲得無功補償，可以使用同步電機(jī)。很多大型機(jī)械不需要進(jìn)行調(diào)速，這時候可以根據(jù)實際情況，盡可能的使用同步電機(jī)。

2.2 變壓器經(jīng)濟(jì)運行節(jié)電技術(shù)

如果工廠有多余的變壓器，可以使用性能較好的變壓器，將性能較差的變壓器留作備用。

為了確保變壓器運行的經(jīng)濟(jì)性，對于需要采用并列運行的變壓器應(yīng)該確保其組合的經(jīng)濟(jì)性。

為了確保變壓器運行的經(jīng)濟(jì)型，變壓器的數(shù)量應(yīng)該根據(jù)工廠用電負(fù)載的實際情況來確定，用盡可能少的數(shù)量來保證滿足工廠最大的負(fù)載。

如果工廠的負(fù)載上下波動范圍比較大，可以通過小容量的變壓器來對常年運行的變壓器進(jìn)行輔助和調(diào)節(jié)，或者是分列運行兩個具有不同容量的變壓器，在二者負(fù)荷不足的時候可以使用共同的運行方式。

2.3 減小線路輸電損失

2.3.1 盡量減少導(dǎo)線長度

在輸電線路的施工設(shè)計中，配電箱和低壓箱的輸出線應(yīng)盡量走直線。低壓線路供電半徑不超過200m，負(fù)荷密集的地區(qū)不超過100m，中等密集地區(qū)不超過150m，少負(fù)荷地區(qū)不超過250m。根據(jù)供電半徑調(diào)整輸電線路的長度.實現(xiàn)供電輸電線路最優(yōu)化。

2.3.2 增大導(dǎo)線的有效截面積

在載流量穩(wěn)定且輸電線路較長的情況下，可以通過增加導(dǎo)線截面來進(jìn)行電網(wǎng)設(shè)計。增加導(dǎo)線截面積之后，雖然在短期內(nèi)增加了經(jīng)濟(jì)投入，但是從長期來看，可以節(jié)約電能，還是很科學(xué)的。據(jù)統(tǒng)計，在3～5年內(nèi)，即可收回因增加導(dǎo)線截面而增加的費用。

2.3.3 對用電負(fù)荷進(jìn)行分類

考慮到工礦企業(yè)用電的特殊性，將用電負(fù)荷進(jìn)行歸類，將普通負(fù)荷如空調(diào)、冰箱、照明，電熱水器等常規(guī)設(shè)備改用一條線路供電。可以根據(jù)季節(jié)和消防需要調(diào)整供電需求。對企業(yè)用電負(fù)荷較大的機(jī)器用電，用另外一條線路供電，根據(jù)工廠用電需求，來選擇導(dǎo)線截面和電線長度，來控制輸送電量，節(jié)約用電，并可以采用相應(yīng)的措施保障工業(yè)用電的可靠性。

2.4 制定合理的用電單耗定額，建立獎懲辦法

根據(jù)實際情況，采用科學(xué)的計算方法得出平均合理的用電單耗定額標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)實際的使用情況和企業(yè)經(jīng)營情況構(gòu)建具有約束、激勵效力的獎懲制度。

2.5 一般改善方法

除用電設(shè)備選用高功率設(shè)備外，在靠近負(fù)載端的地方，加裝電容器，以提高功率因素，可收到最大的效益。

3 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電能供求關(guān)系日趨矛盾，企業(yè)要想獲得生存和發(fā)展，就必須建立健全完善的節(jié)能體系，從而確保企業(yè)能夠盡可能的減少電能的消耗，降低企業(yè)的電費，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時又可以降低國家電能供應(yīng)的壓力，減少環(huán)境污染，在提升企業(yè)競爭力的同時也獲得了巨大的社會效益和生態(tài)效益。

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