關于工廠電氣工程中節能技術的應用探討

趙強

摘 要：隨著我國節能減排力度的不斷加大，以及能源成本的攀升，如何實現工廠電氣工程的節能，提升企業節能水平，已經成為絕大多數企業所面臨并亟需解決的問題。文章主要是對我國工廠電氣工程中節能技術的應用現狀進行探討分析，并提出相應的觀點。

關鍵詞：工廠；電氣工程；節能技術；應用探討

低碳生活已經成為二十一世紀人們的生活理念，節能減排是一個國家經濟社會發展的必然趨勢，這些年來我國政府重視對環境友好型社會的建設，重視控制碳的排放，已經取得一定的效果。然而，由于我國企業大多處于全球產業鏈的低端，企業的發展步入到轉型期，進一步加大了節能減排難度。但是，不斷引進節能技術，在工廠電氣工程中全面提升技能技術水平，才是降低企業生產成本，提高企業核心競爭力的根本之道。因此，這就需要相關企業必須重視對工廠電氣工程的建設，將先進節能技術引用到企業日常生產中，重視對電氣工程的管理，從而有效地降低企業的用電成本，提高電能的利用率與節能水平。

1 工廠電氣節能設計中所應遵循的原則

1.1 實際性原則。在工廠電氣工程安裝中，必須充分考慮實際經濟效益，從企業的利益層面出發，并以盡可能地提高節能效果為目標，合理選用節能設備及材料，使節能增加的投資能在較短的時間內用節能減少下來的運行費用收回。

1.2 適用性原則。對于工廠電氣工程的節能設計，適用性原則是其重要的考慮因素。也就是在節能設計時必須為建筑設備運行提供必需的動力，并滿足在建筑物內創造良好人工環境提供必要的能源。同時，還要根據建筑物內用電設備的總功率、電能質量、負荷容量與供電可靠性等方面的標準，選擇最合適的節能設計，來優化供配電設計，促進電能合理利用。

1.3 節能性原則。對于工廠電氣工程中的節能技術，其節能效果應該擺在重要位置，要以節能水平的提高來為企業創造更大的利潤空間。因此，必須采取各種有效的措施來減少或消除與發揮建筑物功能無關的消耗，如傳輸線路上的電能消耗，電氣設備自身的電能消耗等，切實地提高工廠電能的利用率。

2 幾種常用節能技術

2.1 變頻技術。變頻調速技術，它是一種以改變電機頻率和改變電壓來達到電機調速目的的技術。研究表明，采用交流電機變頻調速技術，能夠明顯地產生節電及增產的效果。

2.2 單片機控制技術。單片機控制技術是節能技術智能化的體現，具有良好的節能效果。例如，單相異步電機啟動后，電機一般在額定負荷的40%～60%左右運行，而在電機空載時甚至只有20%～30%的額定容量下運行此時的電機處在低效運行區，不能充分利用電能。但是，將單片機控制引進來后，可以適時調整輸出功率，自動檢測電機負載及功率因數，自動提高輸出功率和端電壓使之與功率需求相匹配，達到節能節電的目的。

2.3 可控硅斬波技術?？煽毓钄夭夹g是節能領域發展中較早的一種技術，其節電效果較明顯，但是，由于可控硅斬波技術會對電網及設備產生諧波，從而破壞正弦波，可靠性不高，使效率降低，因而其應用受到了一定的限制。

3 如何促使節能技術在工廠電氣工程中的應用

3.1 合理地選擇節能設備。近些年來，節能技術的快速發展與推廣應用，已經在各行各業呈現出其誘人的應用前景。文章主要從以下幾方面對節能設備的選擇進行相關闡述：（1）推廣使用變頻器。目前，高壓變頻調速技術已經日趨成熟，尤其是在工礦企業中因為有大量的水泵、風機等大功率設備，并且往往都是一天24小時一直在工頻狀態下運行，這樣就需要引入大量的節能技術設備來降低電能的損耗，從而實現節能的目的；（2）選用節能型照明電器。隨著科學技術的發展，節能型照明電器技術水平近年來呈跳躍式提升。節能型照明電器具有節能環保、高效低耗、響應速度快、驅動電壓低、使用壽命長等特點，受到人們的青睞。

3.2 使用節能型供配電系統。對于工廠電氣工程的節能設計，供配電系統是其不可或缺的重要組成部分，而供配系統節能的重點應該在設計、優化階段，必須給以足夠的重視，才能切實地提高工廠電氣工程的節能效果。如下圖1為工廠電氣工程中壓供電配電系統的原理圖。

3.2.1 充分利用電力變壓器節能。充分利用電力變壓器節能，從而提高整個工廠電氣工程的節能效果。因為，電力變壓器是工廠供電系統中的關鍵設備，其節能效果與整個工廠的節能水平息息相關，盡管變壓器本身效率高，但是，由于工廠變壓器的容量大、數量多，總損耗仍然不小。調查顯示，變壓器所消耗的無功功率占整個供電系統無功消耗的大約20%左右。因此，要想降低電力變壓器的無功消耗，提高電能的利用率，就要從合理選擇變壓器型號和采用合理的運行方式。

3.2.2 合理地選擇供電電壓。合理地選擇供電電壓是工廠電氣工程節能管理的重要影響因素，因此，對于供電電壓的選擇，必須根據工廠的實際用電容量和供電距離，同時還要結合當地電網現狀、未來發展規劃以及工廠的用電負荷性質等因素來綜合探討。通常情況下，對于6～10kV的配電電壓，其高壓配電電壓應首選10kV，因為10kV技術經濟指標較好，有色金屬耗量均較小和供電系統能耗較低；如果工廠中6kV設備居多、且容量較大、可以從經濟效益因素出發考慮采用6kV電壓。

3.2.3 合理采用變壓器經濟運行方式。研究表明，在工廠的日常運作過程中，當負荷為變壓器功率的3/4時，各電器設備運行最經濟，電能利用率也最高。因此，這就需要相關人員必須根據工廠中負荷的變化情況，以及工廠的運作日常安排來選擇變壓器的運行方式，提高電氣工程的節能效果。例如，當工廠的用電負荷減少到不需要兩臺變壓器同時供電時，就能夠維持整個工廠的用電需求時，務必將其他變壓器退出運行只需保留一臺變壓器；而當用電負荷增加到一臺變壓器容量不夠用時，就要將第二臺變壓器并列投入使用，確保整個工廠的供電正常。這樣，也能夠減少變壓器本身的損耗，減少不必要的浪費，從而降低企業的運作成本，并達到變壓器經濟運行的目的。

3.3 合理使用峰谷電力資源。在工廠的日常用電管理中，必須提高管理力度，根據使用峰谷電力資源合理地使用電能。所謂的峰谷用電，是指用電的峰值與谷值形象比喻用電負荷特性的變化值。通常情況下，白天8：00至22：00為用電高峰期，而深夜22：00至次日8：00的用電為低谷期。而低谷期的電價也比較便宜，許多地區還出臺政策來鼓勵居民大量消費低谷電力，來提高電能的利用效率。例如，空調、電熱水器和其他電器設備的使用。因此，對于工廠而言，要本質利益最大化原則，充分利用低谷電量，降低企業的生產成本，也不會給當地居民的日常用電造成困難，不僅僅能夠緩解了用電高峰，還能夠切實地提高電能利用率，最終實現節能減排的目的。

參考文獻

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