芻議工廠供配電系統中的節能措施

喬寶民

（黑龍江黑化集團有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161041）

隨著我國經濟的快速發展，各個行業對于電能的消耗不斷的增加，其中工業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，另一方面，工廠由于輸配電系統中存在問題或者是其它的一些原因導致生產和日常的運作過程中造成大量的電能浪費，這進一步加強了我國電能緊張的形勢。改革開放以來，我國的工業現代化水平很快，取得了很大的成就，但是應該看出，當前我國的工業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水平還存在較大的差距，這對我國的工廠節電工作提出了一個新的要求。工廠進行節電改造，一方面可以減少電費的支出，提高企業的經濟效益，另一方面，可以減輕電能的壓力，減少各種污染的產生，這使得工廠節電同時具有經濟效益和社會效益，因此工廠企業應該大力推廣節電技術。

1 企業供配電系統節能的重要意義

當前我國經濟迅速發展，在發展的過程當中對于能源的消耗不斷的增加，同時也造成可環境污染和破壞，這使得我國迫切需要在確保發展的前提下，減少能源的消耗，保護生態和環境，從而確保生產的可持續發展，工廠節電具有十分重要的意義，主要表現在以下幾個方面：

1.1 隨著我國經濟的飛速發展，各個行業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造成的巨大壓力。

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

1.3 促進機械設備生產和使用，推動科技進步。在工廠推行節電的過程當中勢必需要引進一些新的技術和設備，采取新的生產工藝，能夠有效地促進裝備制造行業的發展，提升企業的生產工藝。

2 工礦企業供配電節電措施

2.1 電力無功補償對工廠的節能增效

2.1.1 工廠供電系統無功功率補償問題

當前大多數企業都是通過集中補償的方式來進行無功功率補償，而對于各個車間的變電站和用戶端卻沒有進行有效的進行無功補償而只是將重點放在生產用電之上，這樣導致補償之后的功率不高，甚至很多系統讓人保持在自然功率因數的范圍之內。而國家規定工廠必須達到0.9的功率因數，因此不得不通過大量的高壓補償裝置來確保功率因數能夠達到國家規定的標準。

2.1.2 電力無功補償的潛力

工廠內部數量眾多的無功環流由于工廠內部的變電站和用戶端較低的功率因數而不斷的循環，這樣導致輸電線路和變壓器通過的電流加大，而末端的供電質量由于有功損耗的加大而下降，導致工廠電動機的轉矩下降。工廠中變壓器和電動機是產生無功損耗的主要設備，電網需要提供大量的無功負荷，從而降低電網的供電能力。一般來說，工廠有高于20%的無功總耗是由變壓器產生的，而異步電動機出生的無功總耗則高達60%。

2.1.3 企業提高功率因數的途徑

(1)利用移相電容器產生超前電網電壓容性電流特性與電動機變壓器產生滯后電網電壓感性電流相抵消(補償)，在用戶線路上分別適當并聯移相電容器，可使前端電網上的無功電流大大降低。即原則上無功消耗應從源頭補償，移相電容器作為一種補償設備，宜安裝在靠近用電設備的分廠、車間變電所低壓母線側。對于容量較大，運行穩定的異步電動機應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，用以調整供電入口處的功率因數達到電力部門規定要求。

(2)為了使車間變電所安裝在低壓母線側移相電容器能夠適應工廠在生產過程中產生的負荷變化，可以將其適當的進行分組，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數值控制在較高的水平。

(3)變壓器的選擇要根據工廠實際的生產情況來進行，確定合理的容量，確保變壓器運行的經濟性，防止變壓器容量過大造成的負荷不足，造成浪費，保證設備的自然功率因數，這樣可以有效的降低無功補償設備的容量，使無功補償的成本大大的降低。

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

2.2 變壓器經濟運行節電技術

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濟性，對于需要采用并列運行的變壓器應該確保其組合的經濟性。

為了確保變壓器運行的經濟型，變壓器的數量應該根據工廠用電負載的實際情況來確定，用盡可能少的數量來保證滿足工廠最大的負載。

如果工廠的負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行輔助和調節，或者是分列運行兩個具有不同容量的變壓器，在二者負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 盡量減少導線長度

在輸電線路的施工設計中，配電箱和低壓箱的輸出線應盡量走直線。低壓線路供電半徑不超過200m，負荷密集的地區不超過100m，中等密集地區不超過150m，少負荷地區不超過250m。根據供電半徑調整輸電線路的長度.實現供電輸電線路最優化。

2.3.2 增大導線的有效截面積

在載流量穩定且輸電線路較長的情況下，可以通過增加導線截面來進行電網設計。增加導線截面積之后，雖然在短期內增加了經濟投入，但是從長期來看，可以節約電能，還是很科學的。據統計，在3～5年內，即可收回因增加導線截面而增加的費用。

2.3.3 對用電負荷進行分類

考慮到工礦企業用電的特殊性，將用電負荷進行歸類，將普通負荷如空調、冰箱、照明，電熱水器等常規設備改用一條線路供電。可以根據季節和消防需要調整供電需求。對企業用電負荷較大的機器用電，用另外一條線路供電，根據工廠用電需求，來選擇導線截面和電線長度，來控制輸送電量，節約用電，并可以采用相應的措施保障工業用電的可靠性。

2.4 制定合理的用電單耗定額，建立獎懲辦法

根據實際情況，采用科學的計算方法得出平均合理的用電單耗定額標準，并根據實際的使用情況和企業經營情況構建具有約束、激勵效力的獎懲制度。

2.5 一般改善方法

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

3 結語

隨著我國經濟的不斷發展，電能供求關系日趨矛盾，企業要想獲得生存和發展，就必須建立健全完善的節能體系，從而確保企業能夠盡可能的減少電能的消耗，降低企業的電費，降低企業的生產成本，同時又可以降低國家電能供應的壓力，減少環境污染，在提升企業競爭力的同時也獲得了巨大的社會效益和生態效益。

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[3]曾慶武，鄭少偉.功率因數和工廠供配電系統中的無功功率補償[J].機電工程技術，2002（S1）.