工廠電氣技術改造與節能降損淺析

唐成鵬（本溪鋼鐵集團馬耳嶺球團廠,遼寧　本溪　117000）

工廠電氣技術改造與節能降損淺析

唐成鵬
（本溪鋼鐵集團馬耳嶺球團廠,遼寧本溪117000）

摘要：近幾年來，節能降損的理念深入人心，尤其在工廠這類耗電量大的企業單位，如何在電氣方面達到節能降損是一個復雜的系統性工作，需要工廠作出系統規劃，才能達到明顯效果。本文從多個領域出發，初步分析電氣改造及節能降損。

關鍵詞：電氣改造;節能降損;電氣系統

1　關于供配電系統節能降損耗的思考

1.1變壓器降損分析

變壓器降損指的是完善變壓器的設計技術和制造方法：一方面提高工藝，生產更低損耗的變壓器，可通過降低變壓器的空載損耗和負載損耗，提高效率來實現降損的目的。此外，還可以通過在繞組周圍加裝磁屏蔽結構，來實現降低變壓器負載時的損耗。

1.2供電線路損耗降低分析

電流在導線中傳導過程中，會發生損耗，這些損耗包括兩大方面：一方面是由導線的電阻產生的熱量而造成損耗。導線的熱損量計算公式為：

式中Q——熱損量；

I——導線中傳導的電流值；

R——導線的內電阻；

T——導線中電流傳導的時間

另一方面的損耗是由于導線表面的電場擊穿附近空氣時，產生的發光、發熱、發聲等點暈損失。電路中能量的損耗實質就是能量的轉變，由電能轉變成了其他形式的能量：光能、熱能、聲波能量以及場能量等。電路中的損耗不僅降低了線路的輸電能力，同時造成能源的浪費。目前我國普遍使用的電纜通常是鋼芯鋁絞線或銅芯絞線，鋼芯鋁絞線的內層一般是單股或多股鍍鋅絞線，外層則是由鋁絞線組成，這種電纜在造價方面較低，但由于其電阻較大，因此產生的損耗也是較多，在工廠內部使用時，可考慮線路的老化速度，若老化速度較慢，較少接觸腐蝕性強的物質，則不建議使用這種造價低，損耗大的普通電纜，建議使用電損耗低一些的低阻電纜。

1.3提高供電系統的功率因數。

提高供電系統的功率因數，可以達到節能降損的目的。假設有功功率恒定不變時，Ρ=IUcosφ，在實際使用中，可近似認為補償前后電壓相等（理論上補償后的電壓要略大于補償前電壓），即U1=U2，得出I1cosφ1=I2cosφ2，可推出線路中的損耗變化率△Ρ%為：

以補償前后功率因數cosφ1、cosφ2分別為0.75、0.96為例，其線損率降低22%。采用動態補償裝置，改變原來不同的功率因數，使其達到規定的功率因數范圍內，實現充分補償，提高供電系統的功率因數，降低損耗的目的。

2　關于工廠電氣節能技術改造在供配電系統中的運用

2.1盡可能選擇節能型照明設備

工廠耗能中，照明是很大的一塊，同樣，在這方面節約能源損耗也是大有空間。選擇節能型照明設備可以從具體工作場合具體分配原則入手，簡單來說就是根據工作場所的需要，配備不同種類的高效照明設備，以達到降低電耗的目的，具體實施可按照以下方案進行：（1）在高大廠房或普通街道照明，照明設備需要懸掛在較高位置，采用高壓鈉燈或外鎮流熒光汞燈；（2）在空間較小的場所，不要求照明設備懸掛位置時，可以使用熒光燈；（3）辦公室、實驗室等小空間的工作場所，盡量使用熒光燈，沒有特殊要求，不建議使用白熾燈；（4）在某些場所需要用到氣體放電燈時盡量使用低能耗的鎮流器，并安裝電容器，對設備進行補償無功損耗。

2.2使用低阻電纜

由上文分析，電纜的熱損是線路中造成電損的一大重點，因此采用低阻電纜是一項切實可行的降損方法。低阻電纜的結構構造有很多種類，如鋁合金芯高導電率鋁絞線、鋼芯高導電率硬鋁絞線以及中強度鋁合金絞線等等，結合造價成本和實際應用需要，筆者推薦鋼芯高導電率鋁絞線，它能滿足普通用途的工廠電纜使用要求，首先，鋼芯高導電率鋁絞線的賣價不是很高，在大眾企業工廠的可接受范圍內；其次，相對于普通的鋼芯鋁絞線電纜，它有更加的節能導電效果。鋼芯高導電率鋁絞線，內層以鍍鋅鋼線做芯，外層是由多層電阻率在61.5%IACS到63%IACS之間的硬鋁線絞合而成，這種電纜的導電性能，同面積截面情況下，鋼芯高導電率鋁絞線的導電率更好，損耗更少，截面在300mm2一下的電纜中效果最佳。

2.3推廣使用變頻調速器

使用變頻調速器不僅可以方便控制設備的工作狀態，還可以降低機泵類設備流量改變時引起的電功率損失，使損失降至最低；另外，變頻器可以裝在控制室內，通過線路設計，可實現自控控制，根據工藝需要適時地調整溫度、流量、壓力等，即節省了人力，又節省了電力。在選擇變頻器容量時，可參考電機的實際功率，變頻器的輸出電流大于設備電機的額定電流10%為最佳；也可以根據計算公式：

以安全系數1.05為例，Ρb=1.O5pm/(ηmcosφ)kVA（3）

式中：Ρb——變頻器的容量

Ρm——電機的負載.kW; ηm——電機效率; cosφ——功率因數。計算得出Ρb后，可以根據變頻器產品目錄選擇合適的規格。

3　結語

工廠如何在不影響生產的前提下，于電氣方面做到節能降損，這不僅能給工廠帶來直接的經濟效益，同時也響應了節能生產的社會理念，推而廣之，還可以給我國社會主義現代化建設加油添力，帶來不可估量的社會效益。

參考文獻：

[1]李博.有關工廠供電系統無功補償的探討[J].城市建設理論研究（電子版）,2015(08).

[2]王磊.基于PLC及變頻調速器的多電機控制探討[J].電子世界, 2014(22).

作者簡介:唐成鵬(1986-)，男，遼寧本溪人，本科，研究方向：電氣。