節能技術在工廠電氣系統中的應用

柏學 李科

摘 要：隨著社會經濟的不斷發展，電能的重要性得到了越來越大的凸顯，在經濟發展和社會進步過程中，都發揮著不可替代的重要作用，但是當前社會中還存在著十分要種的電能浪費現象。在工業生產領域當中，工廠的電氣系統運行需要消耗大量的電能，不可避免的也會存在一定的電能浪費情況。因此，為了在確保工廠電氣系統正常運行的基礎上，盡量降低電能消耗，就應當在工廠電氣系統中，應用節能技術，從而得到節能減排、降低成本、提高效益的目的。

關鍵詞：節能技術；工廠電氣系統；應用

前言

在工廠當中，電氣系統是最為重要的基礎性系統之一，為工廠其它機械設備的運行提供重要的保障。電氣系統在運行中需要消耗大量的電能，因此，在工廠電氣系統中應用結能技術，能夠有效的控制電能消耗，在維持電氣系統正常運行的同時，實現節能減排的綠色可持續發展。

1 工廠電氣系統的節能設計原則

1.1 實用性

在工廠電氣系統的節能設計當中，應當充分結合工廠存在的實際目標，盡量提高經濟效益。在實際的節能改造過程當中，應當加強對材料、設備等方面的節能管理。以工廠的實際節能需求為基礎，才能實現更為良好的節能效果，得到降低能耗成本、提高經濟效益的目的。

1.2 適應性

對于工廠的電氣系統來說，并不是節能量越高越好，而應當綜合考慮工廠電氣系統的運行目的和電能需求，應當以工廠電氣系統的實際情況為基礎，選擇最為恰當的節能設計方案，從而在確保電氣系統正常運行的基礎上，實現節能效果[1]。

1.3 節能性

節能技術的應用，對于工廠電氣系統的發展來說，具有十分重要的意義。節能技術的選擇和應用，能夠直接影響電氣系統的節能效果。因此，在工廠電氣系統的設計和改造當中，除了提高經濟效益之外，還需要注重系統的節能性。如圖1所示，在運行管理、供電系統、用電設備等方面，都應當建立有效的節能措施，通過可持續發展的方式，提升工廠的長期效益。

圖1 電氣系統節能設計 圖2 節能啟動控制生產電機

2 節能技術的實際應用

2.1 降低線能損耗

在電氣系統當中，由于各條線路都具有電阻，因此，在電流流經的過程中，將會損耗一定的有功功率。對于線能損耗的降低，可以通過優化輸電線路的設計，將導線的長度縮短，讓負荷中心盡量靠近變壓器。同時，如果條件允許，要盡量采用直線的方式來敷設線路，從而使導線長度縮短。此外，還可以適當的將導線橫截面積增大，在合理的范圍內，以經濟電流密度為基礎，合理的確定導線橫截面積[2]。

2.2 節能啟動控制生產電機

電機控制是工廠電氣系統中電能消耗較大的部分，因此，有效對生產電機進行節能啟動和控制，能夠取得良好的節能效果。在傳統的改造方式中，只是對電機接線方式進行改造，通過降低電機啟動瞬間的電流沖擊，來減小對電機部件的沖擊力，從而實現軟啟動電機。但是，這種方法只能起到保護電機內部元件的作用，對電能消耗沒有實現有效的控制。而節能技術的應用，結合定子電壓、啟動電流之間的關系，可以通過定子電壓的降低，限制啟動電流，從而實現降壓啟動[3]。在啟動過程中所產生的沖擊電流，如果某些環節難以承受，就可采取這種方式。

在節能啟動過程中，主要包括采用軟啟動、自耦變壓器降壓啟動、延邊三角啟動、定子串電阻降壓啟動等方式。在負載當中，如果限制了電動機的啟動電流，或是沒有過高要求電機啟動力矩，就可以通過降壓啟動的方式啟動運行。在啟動過程中，對電機進行星形接線，在啟動之后，再轉變為三角接線。此時，只需要全電壓啟動電流的三分之一，就能夠實現電機的啟動，使得電能消耗得到了有效的降低。

2.3 控制變壓器負載

在工廠電氣系統當中，變壓器也是電能消耗極大的設備，而在變壓器的運行過程中，最為重要的就是控制變壓器的負載。在節能技術的應用下，可以將其最大負載下的負載率進行提升。在工廠的工業生產當中，應當結合實際生產情況，對變壓器的容量與數量進行確定，同時結合節能技術進行相應的調整。此外，還可以利用“削峰填谷”的節能措施，其具體指的是對用電側和發電側進行調度，將一部分負荷由尖峰負荷時段調整到低谷負荷時段，從而使電氣系統整體的負荷率得到提升[4]。發電廠的供電是全天候進行的，用電高峰通常在白天，而用電低谷一般是在晚上。而發電廠在白天和晚上并不會對電力供應進行改變，因此，會出現白天電量不足，晚上電量剩余的情況。對此，工廠可以將電氣系統高峰時段的負荷適當的轉移到晚上進行，從而提高電力能源的利用效率，達到節約電能的目的。

2.4 制定電機設備檢修計劃

在工廠的日常運行管理當中，通常是根據相關數據來管理電氣系統。利用數據采集與監控系統，優化調度工廠中的電氣設備，從而達到電氣系統的節能要求。對電機的運行狀態進行監測，對其輸出電壓、輸出電流、輸出轉矩等輸出特性參數進行實時監測。利用相應的傳感器，來采集和監測這些參數，同時在反饋環節進行應用，從而完成閉環控制電機，提高電機的運行特性和運行效益。另外，隨著運行和工作時間的延長，其中的部件、性能等也會發生老化的現象，從而導致電機消耗的不斷升高。因此，對于電機設備的檢修與維護，應當制定出有效的計劃和方案。在傳統的檢修維護當中，主要的方法都是事后維修，不但維修效率低、效果差，同時也會影響電氣系統的正常運行，從而影響工廠的經濟效益。而且，電機經常出現故障，將會導致電機的老化和損壞速度加快，從而進一步增大能耗。因此，在電機運行過程中，結合節能技術的應用，應當采取狀態維修的策略。在實際工作中，應當定期全面檢查電機的運行狀態，以相應的體檢參數作為標準，來確定和分析電機的運行狀態。此外，可以根據電機的運行狀態，建立相應的數據庫，結合科學、系統的數據資料，對電機可能發生的故障進行預判，提高電機設備檢修的準確性，從而實現電機能耗的降低。

3 結束語

電能是我國當前社會中最為主要的能源之一。旦由于近年來我國電能消耗量不斷增長，供電壓力不斷增大，對社會經濟的持續發展造成了一定的不良影響，對此，應當從各個方面實現節能。在工廠的電氣系統中，能耗十分巨大，因此，應當采取相應的節能技術，在其中進行充分的應用，從而實現工廠電氣系統的節能。

參考文獻

[1]沈玉良.工廠電氣系統主要節能技術淺淡[J].硅谷，2012，1：32.

[2]李力波.淺談工廠電氣節能技術[J].科技風，2015，8：39.

[3]呂傳紅.電氣節能技術應用探析[J].電子世界，2013，2：55.

[4]高艷梅.工業電氣節能技術分析[J].黑龍江科技信息，2014，17：99.