工廠供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計措施分析

于建

摘 要：近年來，經(jīng)濟的快速發(fā)展極大地促進了電力的消耗，尤其是在工廠。由于工廠供配電系統(tǒng)的設(shè)計不合理，在電力輸送過程中經(jīng)常發(fā)生電能浪費，造成電能浪費。另一方面，就我國而言，電力資源短缺，浪費嚴(yán)重，因此，應(yīng)設(shè)計節(jié)能供配電系統(tǒng)以節(jié)約用電。

關(guān)鍵詞：供配電系統(tǒng)設(shè)計;節(jié)能節(jié)電;措施

前言

隨著我國現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對電力工業(yè)也提出了更高的要求。供配電系統(tǒng)的節(jié)電設(shè)計具有重要意義。既能緩解供需矛盾，提高電能利用率，又能促進經(jīng)濟效益的供給，減少環(huán)境污染。本文從供配電系統(tǒng)的設(shè)計角度出發(fā)，首先簡要介紹了供配電系統(tǒng)的設(shè)計過程，然后分析了設(shè)計的意義，最后對節(jié)能節(jié)電的設(shè)計措施進行了詳細(xì)的探討。

一.工廠供配電系統(tǒng)的節(jié)電設(shè)計

供配電系統(tǒng)通常由用電設(shè)備、配電線路、總降壓變電所以及車間變電所等組成，在進行供配電系統(tǒng)的設(shè)計時，必須遵循安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟的原則。這也就是說，在進行供配電系統(tǒng)的設(shè)計時，既需要確保電能在供配電過程中的安全，又必須滿足用戶的用電需求，還必須盡可能的節(jié)電節(jié)能。因此，設(shè)計之前相關(guān)單位應(yīng)該對設(shè)計的整個流程進行詳盡的思考，盡量做到統(tǒng)籌兼顧。 供配電系統(tǒng)的節(jié)電設(shè)計流程表現(xiàn)在：首先，計算總降壓變電所的總功率因數(shù)以及最大負(fù)荷。在選取導(dǎo)體抑或電器時，通常以30分鐘的最大平均負(fù)荷為依據(jù);常用的功率因數(shù)主要有電流、視在功率、有功功率以及無功功率等。其次，選擇合適的主接線，在主接線的選擇上最好遵循經(jīng)濟、靈活、可靠的原則，主接線的可靠性占據(jù)首要地位。在進行相應(yīng)的設(shè)計時，必須確保供電的連續(xù)性，保證供電的可靠性;在主線的設(shè)計上，還應(yīng)該確保擴建、調(diào)度以及檢修過程的靈活性;除此之外還應(yīng)該盡可能的降低電能的損耗，主接線設(shè)計的經(jīng)濟性。再次，進行防雷以及接地的設(shè)計，這兩種設(shè)備都是為了更好的保證供配電傳輸過程中的安全。最后，實施繼電保護。當(dāng)供配電系統(tǒng)出現(xiàn)異常時，繼電保護可以及時進行預(yù)警提示，縮小故障的范圍，從而保證系統(tǒng)的正常運行，減少不必要的損失。

二.工廠供配電系統(tǒng)節(jié)電設(shè)計的意義

節(jié)約資源，保護環(huán)境是每一個公民應(yīng)盡的義務(wù)。進行工廠供配電系統(tǒng)的節(jié)電設(shè)計對于促進工廠的可持續(xù)、綠色、循環(huán)發(fā)展具有重要的意義。

1.有助于緩解供求之間的矛盾 在工廠進行供配電系統(tǒng)的節(jié)電設(shè)計，有助于緩解社會用電需求量大與電力供給不足之間的矛盾。首先，進行供配電系統(tǒng)的節(jié)電設(shè)計，有助于增加能源的利用率，減少浪費;其次，進行供配電系統(tǒng)的節(jié)電設(shè)計，有助于企業(yè)生產(chǎn)工藝的提升，促進電能的開發(fā);再次，進行供配電系統(tǒng)的節(jié)電設(shè)計，有助于節(jié)約資源，保護環(huán)境，降低污染，緩解供求之間的矛盾。

2.有助于提高經(jīng)濟效益 在工廠進行供配電系統(tǒng)的節(jié)電設(shè)計，可以有效提高工廠的經(jīng)濟效益。首先，合理的節(jié)電設(shè)計有助于工廠用電工藝以及用電設(shè)備的改進;其次，合理的節(jié)電設(shè)計有助于工廠能源投資成本的控制;再次，合理的節(jié)電控制有助于企業(yè)經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的均衡發(fā)展。

3.有助于提高能源的利用率 在工廠進行供配電系統(tǒng)的節(jié)電設(shè)計，可以有效提高能源的利用率。首先，供配電系統(tǒng)的節(jié)電設(shè)計能有效控制電廠的規(guī)模，縮減建設(shè)費用;其次，供配電系統(tǒng)的節(jié)電設(shè)計能有效控制煤炭資源的使用量，降低對環(huán)境的污染程度;再次，供配電系統(tǒng)的節(jié)電設(shè)計能有效提高能源的利用率，增加社會財富。

三.工廠供配電系統(tǒng)節(jié)電設(shè)計的措施

工廠供配電系統(tǒng)節(jié)電設(shè)計的措施主要包括兩大方面，一是技術(shù)措施，一是管理措施。前者包括提高設(shè)備功率因數(shù)、增加主接線有效面積、選擇合適的變壓器、對諧波危害進行抑制等;后者包括強化管理力度、健全管理機制等。

1.提高工廠供配電系統(tǒng)的功率因數(shù) 首先，借助同步電機實現(xiàn)無功補償。通過無功補償，既能促進電能質(zhì)量的改善，又有助于工廠供電能力的提高，還能起到節(jié)電降耗的效果。在進行供配電系統(tǒng)的節(jié)電設(shè)計時，在設(shè)計中加裝調(diào)相機、電容器等，實現(xiàn)感性以及容性這兩種負(fù)荷之間的能量互換，從而促進功率因數(shù)的提高。其次，促進電動機、變壓器等負(fù)荷系數(shù)的提高。在進行供配電系統(tǒng)的節(jié)電設(shè)計時，應(yīng)對電動機、變壓器等的容量進行控制，確保運行過程中電壓的降低，從而提高功率因數(shù)，實現(xiàn)系統(tǒng)的節(jié)能節(jié)電。再次，借助移相電容器實現(xiàn)系統(tǒng)的無功補償，提高功率因數(shù)。最后，對系統(tǒng)設(shè)備進行更新、改造，實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計的信息化、網(wǎng)絡(luò)化以及現(xiàn)代化，促進功率因數(shù)的提高。

2.增加工廠供配電系統(tǒng)主接線的有效面積 在進行工廠供配電系統(tǒng)的節(jié)電設(shè)計時，應(yīng)該減少因線路損耗造成的損失。根據(jù)物理學(xué)原理，線路中的阻抗與線的直徑之間成反比例的關(guān)系，與線的長度之間成正比例的關(guān)系，這就提示我們在進行主接線的設(shè)計時，應(yīng)該適當(dāng)控制線的長度以及線的截面積。首先，選取通過選取用戶中心點進行主接線長度的控制，確保主接線的長度在最佳范圍;其次，增加主接線的截面積，提高電能的利用率;再次，對負(fù)荷進行合理的歸類，盡量使全部設(shè)備共用一條電纜，從而降低線路的損耗。

3.選取適合供配電系統(tǒng)節(jié)電設(shè)計的變壓器 在進行工廠供配電系統(tǒng)的節(jié)電設(shè)計時，通常借助節(jié)電干式變壓器替代傳統(tǒng)形式的油浸式變壓器。首先，干式變壓器的容量可大可小，可以根據(jù)實際情況進行調(diào)節(jié);其次，干式變壓器的可靠性相對較高，這是進行節(jié)電設(shè)計時的首要條件;再次，干式變壓器的節(jié)能節(jié)電效果明顯，應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛，還可以進行多種形式的功能組合;最后，與傳統(tǒng)形式的變壓器相比，干式變壓器更環(huán)保、更節(jié)能、更安全、更綠色、更可靠。

4.降低諧波對供配電系統(tǒng)造成的危害 在進行工廠供配電系統(tǒng)的節(jié)電設(shè)計中，電壓的波形對電能的質(zhì)量具有重要的衡量作用。隨著各種電力行業(yè)的增多，由此出現(xiàn)的諧波電流嚴(yán)重影響了電力系統(tǒng)的正常運行。因此，在進行相應(yīng)的節(jié)電設(shè)計時，應(yīng)該借助濾波器對諧波電流進行適當(dāng)?shù)囊种疲瑢崿F(xiàn)電壓波形的正常波動。

5.有效平衡節(jié)電設(shè)計中的三相負(fù)荷 不平衡的三相負(fù)荷不僅不能降低電能的消耗，更嚴(yán)重的是會對整個電力系統(tǒng)造成損害。因此，在設(shè)計中，應(yīng)該借助節(jié)電裝置實現(xiàn)三相電壓的平衡。節(jié)電裝置的結(jié)構(gòu)通常表現(xiàn)為串聯(lián)額電抗器、自耦調(diào)壓器以及線圈三者固定于三柱式鐵芯。這種裝置具有極大的優(yōu)點：首先，它能極大地減少電動機啟動時的電流;其次，它能有效降低變壓器、電機繞組以及線路等上的銅耗;再次，它對于調(diào)節(jié)電壓的穩(wěn)壓以及幅值具有重要作用。

6.強化管理制度，健全管理機制 這主要是從管理的角度對節(jié)電設(shè)計進行控制。首先，加強獎懲力度，對節(jié)電工作優(yōu)秀的工廠進行獎賞，對浪費嚴(yán)重的工廠進行嚴(yán)懲;其次，及安全管理機制，如借助先進的技術(shù)對工廠進行管理，實現(xiàn)信息的共享，確保節(jié)電設(shè)計的合理性;再次，將責(zé)任落實到人。

四.結(jié)語

近些年來，快速發(fā)展的經(jīng)濟，極大地促進了電能的消耗，我國的電能逐漸呈現(xiàn)緊缺的狀態(tài)，設(shè)計不合理的供配電系統(tǒng)，不僅沒能增加電能的利用率，反倒造成了更大程度的浪費，嚴(yán)重制約著我國供配電行業(yè)的發(fā)展。進行供配電系統(tǒng)的節(jié)電設(shè)計具有十分重要的意義，因此，適當(dāng)增加主接線的有效面積、提高設(shè)備的功率因數(shù)、健全相應(yīng)的管理機制，都將有助于供配電系統(tǒng)設(shè)計的實現(xiàn)。

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