工廠電氣技術(shù)改造與節(jié)能降損淺析

唐成鵬（本溪鋼鐵集團(tuán)馬耳嶺球團(tuán)廠,遼寧　本溪　117000）

工廠電氣技術(shù)改造與節(jié)能降損淺析

唐成鵬
（本溪鋼鐵集團(tuán)馬耳嶺球團(tuán)廠,遼寧本溪117000）

摘要：近幾年來(lái)，節(jié)能降損的理念深入人心，尤其在工廠這類(lèi)耗電量大的企業(yè)單位，如何在電氣方面達(dá)到節(jié)能降損是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)性工作，需要工廠作出系統(tǒng)規(guī)劃，才能達(dá)到明顯效果。本文從多個(gè)領(lǐng)域出發(fā)，初步分析電氣改造及節(jié)能降損。

關(guān)鍵詞：電氣改造;節(jié)能降損;電氣系統(tǒng)

1　關(guān)于供配電系統(tǒng)節(jié)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(shè)計(jì)技術(shù)和制造方法：一方面提高工藝，生產(chǎn)更低損耗的變壓器，可通過(guò)降低變壓器的空載損耗和負(fù)載損耗，提高效率來(lái)實(shí)現(xiàn)降損的目的。此外，還可以通過(guò)在繞組周?chē)友b磁屏蔽結(jié)構(gòu)，來(lái)實(shí)現(xiàn)降低變壓器負(fù)載時(shí)的損耗。

1.2供電線路損耗降低分析

電流在導(dǎo)線中傳導(dǎo)過(guò)程中，會(huì)發(fā)生損耗，這些損耗包括兩大方面：一方面是由導(dǎo)線的電阻產(chǎn)生的熱量而造成損耗。導(dǎo)線的熱損量計(jì)算公式為：

式中Q——熱損量；

I——導(dǎo)線中傳導(dǎo)的電流值；

R——導(dǎo)線的內(nèi)電阻；

T——導(dǎo)線中電流傳導(dǎo)的時(shí)間

另一方面的損耗是由于導(dǎo)線表面的電場(chǎng)擊穿附近空氣時(shí)，產(chǎn)生的發(fā)光、發(fā)熱、發(fā)聲等點(diǎn)暈損失。電路中能量的損耗實(shí)質(zhì)就是能量的轉(zhuǎn)變，由電能轉(zhuǎn)變成了其他形式的能量：光能、熱能、聲波能量以及場(chǎng)能量等。電路中的損耗不僅降低了線路的輸電能力，同時(shí)造成能源的浪費(fèi)。目前我國(guó)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(nèi)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(jià)方面較低，但由于其電阻較大，因此產(chǎn)生的損耗也是較多，在工廠內(nèi)部使用時(shí)，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(qiáng)的物質(zhì)，則不建議使用這種造價(jià)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(tǒng)的功率因數(shù)。

提高供電系統(tǒng)的功率因數(shù)，可以達(dá)到節(jié)能降損的目的。假設(shè)有功功率恒定不變時(shí)，Ρ=IUcosφ，在實(shí)際使用中，可近似認(rèn)為補(bǔ)償前后電壓相等（理論上補(bǔ)償后的電壓要略大于補(bǔ)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(bǔ)償前后功率因數(shù)cosφ1、cosφ2分別為0.75、0.96為例，其線損率降低22%。采用動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，改變?cè)瓉?lái)不同的功率因數(shù)，使其達(dá)到規(guī)定的功率因數(shù)范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)充分補(bǔ)償，提高供電系統(tǒng)的功率因數(shù)，降低損耗的目的。

2　關(guān)于工廠電氣節(jié)能技術(shù)改造在供配電系統(tǒng)中的運(yùn)用

2.1盡可能選擇節(jié)能型照明設(shè)備

工廠耗能中，照明是很大的一塊，同樣，在這方面節(jié)約能源損耗也是大有空間。選擇節(jié)能型照明設(shè)備可以從具體工作場(chǎng)合具體分配原則入手，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是根據(jù)工作場(chǎng)所的需要，配備不同種類(lèi)的高效照明設(shè)備，以達(dá)到降低電耗的目的，具體實(shí)施可按照以下方案進(jìn)行：（1）在高大廠房或普通街道照明，照明設(shè)備需要懸掛在較高位置，采用高壓鈉燈或外鎮(zhèn)流熒光汞燈；（2）在空間較小的場(chǎng)所，不要求照明設(shè)備懸掛位置時(shí)，可以使用熒光燈；（3）辦公室、實(shí)驗(yàn)室等小空間的工作場(chǎng)所，盡量使用熒光燈，沒(méi)有特殊要求，不建議使用白熾燈；（4）在某些場(chǎng)所需要用到氣體放電燈時(shí)盡量使用低能耗的鎮(zhèn)流器，并安裝電容器，對(duì)設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)償無(wú)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(diǎn)，因此采用低阻電纜是一項(xiàng)切實(shí)可行的降損方法。低阻電纜的結(jié)構(gòu)構(gòu)造有很多種類(lèi)，如鋁合金芯高導(dǎo)電率鋁絞線、鋼芯高導(dǎo)電率硬鋁絞線以及中強(qiáng)度鋁合金絞線等等，結(jié)合造價(jià)成本和實(shí)際應(yīng)用需要，筆者推薦鋼芯高導(dǎo)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(dǎo)電率鋁絞線的賣(mài)價(jià)不是很高，在大眾企業(yè)工廠的可接受范圍內(nèi)；其次，相對(duì)于普通的鋼芯鋁絞線電纜，它有更加的節(jié)能導(dǎo)電效果。鋼芯高導(dǎo)電率鋁絞線，內(nèi)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(dǎo)電性能，同面積截面情況下，鋼芯高導(dǎo)電率鋁絞線的導(dǎo)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(diào)速器

使用變頻調(diào)速器不僅可以方便控制設(shè)備的工作狀態(tài)，還可以降低機(jī)泵類(lèi)設(shè)備流量改變時(shí)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(nèi)，通過(guò)線路設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)自控控制，根據(jù)工藝需要適時(shí)地調(diào)整溫度、流量、壓力等，即節(jié)省了人力，又節(jié)省了電力。在選擇變頻器容量時(shí)，可參考電機(jī)的實(shí)際功率，變頻器的輸出電流大于設(shè)備電機(jī)的額定電流10%為最佳；也可以根據(jù)計(jì)算公式：

以安全系數(shù)1.05為例，Ρb=1.O5pm/(ηmcosφ)kVA（3）

式中：Ρb——變頻器的容量

Ρm——電機(jī)的負(fù)載.kW; ηm——電機(jī)效率; cosφ——功率因數(shù)。計(jì)算得出Ρb后，可以根據(jù)變頻器產(chǎn)品目錄選擇合適的規(guī)格。

3　結(jié)語(yǔ)

工廠如何在不影響生產(chǎn)的前提下，于電氣方面做到節(jié)能降損，這不僅能給工廠帶來(lái)直接的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也響應(yīng)了節(jié)能生產(chǎn)的社會(huì)理念，推而廣之，還可以給我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)加油添力，帶來(lái)不可估量的社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]李博.有關(guān)工廠供電系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)奶接慬J].城市建設(shè)理論研究（電子版）,2015(08).

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

作者簡(jiǎn)介:唐成鵬(1986-)，男，遼寧本溪人，本科，研究方向：電氣。