刍议工厂供配电系统中的节能措施

2011-12-31乔宝民

中国新技术新产品 2011年23期

乔宝民

（黑龙江黑化集团有限公司，黑龙江齐齐哈尔 161041）

随着我国经济的快速发展，各个行业对于电能的消耗不断的增加，其中工业对于电能的消耗尤其突出。一方面电能资源十分的紧张，制约了工厂的生产，另一方面，工厂由于输配电系统中存在问题或者是其它的一些原因导致生产和日常的运作过程中造成大量的电能浪费，这进一步加强了我国电能紧张的形势。改革开放以来，我国的工业现代化水平很快，取得了很大的成就，但是应该看出，当前我国的工业还存在着高消耗的问题，特别是在电能的使用效率方面与国外先进水平还存在较大的差距，这对我国的工厂节电工作提出了一个新的要求。工厂进行节电改造，一方面可以减少电费的支出，提高企业的经济效益，另一方面，可以减轻电能的压力，减少各种污染的产生，这使得工厂节电同时具有经济效益和社会效益，因此工厂企业应该大力推广节电技术。

1 企业供配电系统节能的重要意义

当前我国经济迅速发展，在发展的过程当中对于能源的消耗不断的增加，同时也造成可环境污染和破坏，这使得我国迫切需要在确保发展的前提下，减少能源的消耗，保护生态和环境，从而确保生产的可持续发展，工厂节电具有十分重要的意义，主要表现在以下几个方面：

1.1 随着我国经济的飞速发展，各个行业对于电能的需求也在不断的增大，这加重了电力供给和需求之间的矛盾，而工厂节电能够有效地缓解电力供给和需求之间的矛盾，减轻电能需求给电力行业造成的巨大压力。

1.2 增加社会财富。工厂推行节电措施，能够有效地减少电能的浪费和消耗，提升电能的利用效率，提升工厂的经济效益，同时也增加了社会财富。

1.3 促进机械设备生产和使用，推动科技进步。在工厂推行节电的过程当中势必需要引进一些新的技术和设备，采取新的生产工艺，能够有效地促进装备制造行业的发展，提升企业的生产工艺。

2 工矿企业供配电节电措施

2.1 电力无功补偿对工厂的节能增效

2.1.1 工厂供电系统无功功率补偿问题

当前大多数企业都是通过集中补偿的方式来进行无功功率补偿，而对于各个车间的变电站和用户端却没有进行有效的进行无功补偿而只是将重点放在生产用电之上，这样导致补偿之后的功率不高，甚至很多系统让人保持在自然功率因数的范围之内。而国家规定工厂必须达到0.9的功率因数，因此不得不通过大量的高压补偿装置来确保功率因数能够达到国家规定的标准。

2.1.2 电力无功补偿的潜力

工厂内部数量众多的无功环流由于工厂内部的变电站和用户端较低的功率因数而不断的循环，这样导致输电线路和变压器通过的电流加大，而末端的供电质量由于有功损耗的加大而下降，导致工厂电动机的转矩下降。工厂中变压器和电动机是产生无功损耗的主要设备，电网需要提供大量的无功负荷，从而降低电网的供电能力。一般来说，工厂有高于20%的无功总耗是由变压器产生的，而异步电动机出生的无功总耗则高达60%。

2.1.3 企业提高功率因数的途径

(1)利用移相电容器产生超前电网电压容性电流特性与电动机变压器产生滞后电网电压感性电流相抵消(补偿)，在用户线路上分别适当并联移相电容器，可使前端电网上的无功电流大大降低。即原则上无功消耗应从源头补偿，移相电容器作为一种补偿设备，宜安装在靠近用电设备的分厂、车间变电所低压母线侧。对于容量较大，运行稳定的异步电动机应采用就地安装无功补偿装置的方法，而各总降宜适量补充高压集中补偿装置，用以调整供电入口处的功率因数达到电力部门规定要求。

(2)为了使车间变电所安装在低压母线侧移相电容器能够适应工厂在生产过程中产生的负荷变化，可以将其适当的进行分组，并且使用投切的方式。这样可以在工厂在不同的状况之下都可以将功率因数数值控制在较高的水平。

(3)变压器的选择要根据工厂实际的生产情况来进行，确定合理的容量，确保变压器运行的经济性，防止变压器容量过大造成的负荷不足，造成浪费，保证设备的自然功率因数，这样可以有效的降低无功补偿设备的容量，使无功补偿的成本大大的降低。

(4)为了获得无功补偿，可以使用同步电机。很多大型机械不需要进行调速，这时候可以根据实际情况，尽可能的使用同步电机。

2.2 变压器经济运行节电技术

如果工厂有多余的变压器，可以使用性能较好的变压器，将性能较差的变压器留作备用。

为了确保变压器运行的经济性，对于需要采用并列运行的变压器应该确保其组合的经济性。

为了确保变压器运行的经济型，变压器的数量应该根据工厂用电负载的实际情况来确定，用尽可能少的数量来保证满足工厂最大的负载。

如果工厂的负载上下波动范围比较大，可以通过小容量的变压器来对常年运行的变压器进行辅助和调节，或者是分列运行两个具有不同容量的变压器，在二者负荷不足的时候可以使用共同的运行方式。

2.3 减小线路输电损失

2.3.1 尽量减少导线长度

在输电线路的施工设计中，配电箱和低压箱的输出线应尽量走直线。低压线路供电半径不超过200m，负荷密集的地区不超过100m，中等密集地区不超过150m，少负荷地区不超过250m。根据供电半径调整输电线路的长度.实现供电输电线路最优化。

2.3.2 增大导线的有效截面积

在载流量稳定且输电线路较长的情况下，可以通过增加导线截面来进行电网设计。增加导线截面积之后，虽然在短期内增加了经济投入，但是从长期来看，可以节约电能，还是很科学的。据统计，在3～5年内，即可收回因增加导线截面而增加的费用。

2.3.3 对用电负荷进行分类

考虑到工矿企业用电的特殊性，将用电负荷进行归类，将普通负荷如空调、冰箱、照明，电热水器等常规设备改用一条线路供电。可以根据季节和消防需要调整供电需求。对企业用电负荷较大的机器用电，用另外一条线路供电，根据工厂用电需求，来选择导线截面和电线长度，来控制输送电量，节约用电，并可以采用相应的措施保障工业用电的可靠性。

2.4 制定合理的用电单耗定额，建立奖惩办法

根据实际情况，采用科学的计算方法得出平均合理的用电单耗定额标准，并根据实际的使用情况和企业经营情况构建具有约束、激励效力的奖惩制度。

2.5 一般改善方法

除用电设备选用高功率设备外，在靠近负载端的地方，加装电容器，以提高功率因素，可收到最大的效益。