節能技術在工廠電氣技術中的運用分析

李文定

摘要：用電成本在工廠生產成本中占據較大比例，已經成為影響工廠發展的主要因素。目前國家相關部門已經認識到節能減排的重要性，本文主要對節能技術在工廠電氣技術中的實際應用進行分析，希望可提高工廠電氣技能水平，降低工廠用電量，維持工廠的可持續發展。

關鍵詞：節能技術 工廠 電氣技術 實際應用

中圖分類號：S2104 文獻標識碼：A 文章編號：1009-5349（2017）08-0195-02

隨著經濟的發展，工廠建設量越來越多，節能減排策略已經成為當前社會發展的主要趨勢，也是建設環境友好型社會的必經之路。現階段，很多節能技術已經應用到工廠電氣技術中，不僅提升了工廠生產經營效益，同時還滿足了社會經濟發展與友好型環境的建設，對工廠的運行具有很大意義。

一、節能技術在工廠電氣技術中的應用意義

用電成本是工廠生產中較大的部分，對工廠的長期發展與經營效益具有很大影響。目前隨著經濟的發展，國家已經提出了節能發展理念，為了促進廣大工廠的發展，必須將節能技術應用到工廠中。電氣技術在工廠生產經營中占據的比例較大，實際操作中可將節能技術應用到工廠電氣技術中，同時結合工廠電氣技術發展現狀，制定合理的應用措施，幫助企業節省較大的成本開支，進而在保證工廠產品質量的基礎上減少成本費用，提高企業在市場發展中的競爭力，給企業創造更廣的發展空間。此外，節能技術的應用還符合我國提倡的節能減排要求，得到了國家的認可，對企業長期發展具有很大意義。

二、提高節能技術在工廠電氣技術中應用的方法

（一）選擇節能電器設備

1.選擇節能照明電器

從工廠當前的發展情況來看，雖然照明電器的用電消耗量不大，但是受工廠規模與生產特點影響，導致照明電器數量較多，而且使用時間較長，在長期應用中將產生一定的用電成本，所以可以將工廠傳統的照明燈更換為節能照明電器，幫助企業減少成本消耗。目前工廠使用的節能照明電器主要有高壓鈉燈、熒光燈等類型，主要特點是使用壽命長、耗電低、光線亮，而且不誘蟲，可透霧，在減少工廠電量消耗的同時，保障了工廠各項工作的穩定開展。同時工廠還可以將電子鎮流器燈應用到實際照明中，其具有噪音小、重量輕、電壓低、功率輸出低等特點，而且節能效果顯著，使用壽命長，安全性高[1]；可以滿足工廠作業需求。如果工廠將全部照明電器更換為節能照明電器，定會給工廠省下一大筆資金，同時保證了生產工作的穩定開展，具有較大的經濟效益。

2.電動機

高效的電動機不僅減少了電能消耗，同時提高了工廠節能水平。結合工廠生產及運行特點，可以將Y型高效率電動機應用到工廠中。從工作特點上分析，該電動機中應用到硅鋼片與銅繞組，具有減少電能損耗的作用，而且效果較理想，提高了工廠運行效率。由于電動機內部組件更換操作難度較大，因此可直接應用工作效率較高的新型電動機工作。簡而言之，當舊電動機在運行中出現故障或損壞，要求重新選擇電動機繞組時，可使用高效新電動機替代舊電動機。此外，由于電動機在長期的負載高低變化下工作，影響了電動機效率，此時將Y型高效電動機應用到工廠中，提高了工廠作業效率。相關數據顯示，當前我國自主研發的新型高效電動機與普通電動機相比，可將損耗功率降低20%到30%，同時提高了工作效率。[2]所以工廠應用電動機時，必須對技術與經濟綜合比較，之后選擇新型的電動機。

3.變頻器的應用

變頻器主要使用微電子和變頻技術工作，可采用改變電機工作電源頻率實現交流電動機設備控制。一般工廠生產中設置了很多大動力的設備如風機、水泵等，之前主要使用閘閥實現風量與水量控制，實際應用中浪費了較多電能，此時可利用變頻器自動調節電機速度，并實現風速與水量控制，減少能耗浪費。實際應用中可將高壓變頻技術應用到工廠實際作業中，實現工廠高壓大功率電器的調節與控制，進而減少輸出功率，降低電能消耗，將用電量控制在一定范圍中，得到理想的節能效果，值得在工廠中廣泛推廣應用。[3]

4.應用低阻電纜，控制好導線截面

電力電纜是工廠設備傳輸的核心工具，對電力傳輸質量與能耗具有很大影響。從電纜電阻工作特點來看，隨著電纜電阻的增大，電氣設備傳輸速度逐漸降低，進而產生了較高的能耗。因此為了減少能耗，可將小電阻的電力電纜應用到工廠中，降低電纜熱量，并減少輸電線損失，保證電纜安全，減少不良事故的發生。此外還要控制好導線截面，減少電力電纜投資費用，進而實現節省成本的目的。[4]

（二）應用節能型配電系統

1.控制好供電電壓

供電電壓一般可根據工廠用電容量、用電距離、用戶用電負荷及電網發展現狀考慮，綜合多種因素。通常選擇6到10kV配電電壓時，由于10kV經濟指標較好，同時使用的有色金屬較少，可選10kV；如果6kv設備應用多、技術合理且容量較大，可進行應用；如果用戶使用少量3kV電動機時，可優先選擇10（6）/3kV變壓器供電。

2.無功補償裝置

功率因素對工廠企業具有很大作用，所以必須結合實際情況，適當提升供電功率因數，合理應用配、變及用電設備，提高輸送電能的能力，減少電能消耗，實現節約電能并提高設備利用率的目的。無功補償在客戶端設備中非常重要，尤其是大型電機較多或大客戶，必須應用無功補償裝置，提高供電質量，滿足實際生產需求[5]。

3.節能型變壓器

變壓器是輸變電行業中消耗較大的部分，相關數據顯示，我國變壓器總能耗占據總能量消耗的10%，如果適當控制可節約很多電量，因此節能型變壓器具有非常廣泛的應用意義。一般可使用干式變壓器，如果之前已經應用了舊油浸變壓器，可對其進行改造，滿足工廠實際需求，實現降低費用的目的。

4.控制供電線路損耗

線路電流是固定不變的，為了減少線路，可控制線路電阻。線路電阻R=Ρl/S，電阻與電阻率ρ成正比，與線路截面呈反比，與線路長度呈正比，可以從以下幾方面操作。（1）使用電導率小的材料做導線。一般銅芯較好，但要遵循節約原則，通常在負荷大廠房中使用銅導線，負荷低廠房應用鋁芯導線。（2）減少導線長度。一般要求線路盡量沿直線，減少長度，同時低壓線路盡量不走回頭線，減少電能損失；變壓器靠近負荷，縮短用電距離。（3）增加截面面積，一般較長的線路不僅要滿足熱穩定、載流量及電壓損失截面，還要增加一級導線截面。[6]

（三）加強用電管理，控制好峰谷電力資源

峰谷用電表示電力行業用電中利用山峰與山谷來表述用電負荷特性變化情況。一般早上8點到晚上10點屬于用電高峰階段，深夜10點到次日8點為用電低谷階段。峰谷電價實施的主要目的是鼓勵利用低谷電價優惠條件提高低谷用電量，如空調、電熱水汽及其他電器設備的應用。從電力部門角度分析，如果將高峰用電適當地向低谷時段轉移，不僅可緩解高峰電力供需缺口問題，同時實現了電子資源的優化配置，屬于“削峰填谷”雙贏政策。從工廠的實際發展來看，充分利用低谷電量對工廠生產具有很大作用，通常需要鼓勵有條件也多進行低谷用電，不僅幫助工廠減少了電能耗費，同時節約了大量的成本。

（四）強化工廠電力計量管理

從工廠企業的發展情況來看，工廠需求開展電力計量管理，實際分析中可以從兩方面探討。一方面，加強工廠電力計量管理減少了計量問題對企業經營造成的影響，實現了工廠運行電能計量裝置的跟蹤、運行狀態監測、抽樣監測及動態管理，同時可定期分析計量裝置測試數據，避免了電力計量裝置的錯誤運行，保證了電能計量裝置的準確性。另一方面，結合電能計量結果可制定長效發展機制，如對大小相同的辦公室及車間用電量進行比較，如照明電量、空調設備用電等，對比設備用電情況，并結合工廠發展制定長效的措施，減少不必要電能的損耗，降低企業產品成本。經分析發現，工廠成本降低的方法較多，通過節能技術在電氣方面的應用，減少了很多電量，同時提高了企業在市場發展中的地位。[7]

（五）提高電能質量，控制電網諧波

目前很多工廠企業開始將變頻調速設備、非線性負荷及直流設備應用到工廠作業中，導致很多諧波電流流入電網中。高次頻波的存在不僅耗費了工廠較多的電量，同時加快了線損，影響了系統功率因數，給電力系統的可靠性造成巨大影響，嚴重時將出現繼電保護誤動行為，燒毀了大量的數字電路、危機保護線路與裝置。因此為了控制諧波的影響，實際操作中盡量少使用或不使用非線性電氣設備，盡量使用具有自動消除諧波能力的電氣設備。同時可采用降壓方式啟動大容量電動機。可使用不同變壓器對電壓波動、沖擊性負荷及閃變敏感負荷供電，如果不能實現此種操作，可采用變電所低壓柜專用回路供電。如果諧波穩定，可應用無緣濾波器，具有經濟實用等特點。建電網諧波檢測室，可采用危機快速傅里葉分析，結合數據處理結果發出指令，并實現電流型與電壓型逆變器有源濾波控制。目前有源濾波與無源濾波結合是常用的方式，由動態無源濾波與有源共同承擔了諧波補償操作。因此很多負載諧波均可過濾掉，而且具有節約投資與經濟技術合理的特點。從控制效果來看，諧波控制可實現電網實時分析，進而進行了針對性處理，實現了電能質量優化，提高了電能利用效果。

三、結語

本文主要對節能技術在工廠電氣技術中的運用進行了分析。節能技術已經成為控制工廠用電成本的主要措施，幫助工廠企業得到了較高的經濟效益，控制降低了電能損耗。因此相關人員必須從思想上認識到節能技術與工廠電氣技術的密切聯系，然后結合工廠實際狀況不斷創新應用方法，提高工廠節能技術，并降低工廠用電成本，推動工廠向又好又快的方向發展。

參考文獻：

[1]金永剛.淺談節能技術在工廠電氣技術中的應用[J].黑龍江科技信息，2014（20）.

[2]王勇，陳德賦，李國常.關于在工業企業以增加值能耗指標考核節能量的淺見[J].節能與環保，2014（3）.

[3]崔衛波.淺談建筑節能設計和節能改造要點[J].科技信息，2014（25）.

[4]李銀華.節能技術在工廠電氣技術中的應用及其意義[J].企業導報，2016（5）.

[5]常華，林占宏，尹享軍.淺論工廠電氣技術改造與節能降損[J].電子世界，2014（5）.

[6]趙貧飛.探析如何在工廠電氣技術中綜合應用節能技術[J].科技風，2015（11）.

[7]劉曉蘭.電子節能技術在工廠電氣技術中的運用研究[J].電腦迷，2016（1）.

責任編輯：楊國棟