工厂供配电的节能方法研究

【摘要】工厂供配电系统是保障正常生产运营的基础，在实际应用中供配电系统耗能巨大，严重制约了企业的可持续发展。为了减少工厂的电费支出，必须对工厂供配电系统进行节能设计，采取科学有效的节能方法，提高电能资源利用率，提高工厂的经济效益。本文分析了工厂供配电节能的现实意义，阐述了工厂供配电系统的节能方法，以供参考。

【关键词】工厂供配电；节能；方法

近年来，我国各个领域的电力能源需求量不断上涨，特别是在电力资源比较紧缺的地区，对于工厂的正常生产运营造成直接影响。随着节能减排理念的深入，工厂供配电系统的能耗问题引起人们的广泛关注，为了提高工厂供配电的节能性，应积极进行供配电节能改造，减少电能浪费，降低电网运行压力，节省工厂的支出费用。

一、工厂供配电节能的现实意义

近年来，我国经济快速发展，很多工厂不断扩大生产运营范围，用电量不断增加，降耗、节能、节电是很多工厂面临的重要问题。供配电系统占工厂用电的65%以上，因此做好工厂供配电系统节能对于降低电能损耗有着直接影响。通过对工厂供配电系统的节能改造，可以节省生产运营成本，减少电费支出，减少煤炭的使用量，提升经济效益，同时有些工厂的用电管理水平低，节能意识淡薄，只重视生产效益，并且供配电系统中有些电力设备老化或者损坏，能耗比较高，对于工厂发展造成不利影响，因此必须采取科学有效的节能措施，全面降低工厂的电能损耗[1]。

二、工厂供配电系统的节能方法

1、节能设计改造

（1）保护装置.一般情况下，电网中电力负荷潮流变化，电气量参数也会发生变化，为了降低电力系统的故障发生率，应合理设置继电保护装置，高低压侧电气设备设计，依据电气回路的计算负荷和额定值，做好热稳定校验，并且很多工厂对于供配电系统运行的稳定性要求比较高，这时可以选择直流屏，保障供电的可靠性，但是应注意直流屏设置不能过小也不能过大，应结合工厂供配电系统中断路器的数量，选择合理的直流屏。

（2）高低压配电系统.高低压配电系统是工程节能改造的关键，不仅要考虑节能设计的可行性和合理性，还要确保其经济性。工厂高低压配电系统节能设计要全面考虑到布局规划、变电所位置等，结合工厂配电电压，根据高压进线和变电站，合理选择变压器，尽量采用有载油浸调压变压器，设置中置柜，便于日常的管理和维护。对于配单系统的低压柜，可以设置固定式开关柜，性价比高，若工厂需要并联使用两台变压器，可以运用连锁功能，通过封闭式母线槽将总进线柜和低压侧连接起来[2]。

（3）变电所主接线.为了提高工厂变电站主接线的可靠性和安全性，减少主接线故障发生率，保障工厂的正常生产运营，可设置高压双电源，将电房和变电所紧密连接起来，提高工厂转供电的可靠性和灵活性，避免发生供电中断。

2、电力无功补偿

由于工厂用户端和变电所功率因素比较低，工厂电力线路中的无功环流持续循环，使得变压器和输电线路电流不断增大，有功损耗较大，直接影响供电质量，使得工厂电动机转矩越来越小。电动机和变压器是工厂中无功损耗较大的设备，为了提高工厂的供电质量，必须做好电力无功补偿。当前我国电网系统在接入各个工厂时都采用集中补偿方式，这种补偿方式对于补偿电网中无功功率有着重要作用，有效减少电网线损，但是工厂不同车间的用户端和变电站没有采取相应的无功补偿方法，多关注工厂的生产用电，使得工厂的补偿功率较低，节能降耗效果不明显。我国相关规定，工厂功率因数应高于0.9，为了达到国家规定标准，工厂可以结合自身企业的实际发展状况，合理设置高压补偿装置，提高工厂功率因数，降低电能损耗。

3、变压器节电技术

若工厂中的变压器较多，应尽量运行高性能的变压器，其它变压器备用，为了减少变压器能耗，提高其经济性，对于并联运行变压器，应优化变压器组合，降低电能损耗。同时，结合工厂的实际用电负荷，设置合适数量的变压器，减少工程投资费用，充分发挥变压器的重要作用，以最少的变压器来满足工厂运行的最大负载。若工厂负载不稳定，在实际生产运营中波动范围较大，对于长时间处于运行状态的变压器，设置小容量变压器，做好调节和辅助，或者使不同容量变压器进行分列运行[3]，结合变压器的电力负荷，灵活调整运行方式。

4、提高功率因数

首先，在工厂线路上设置并联移相电容器，使电动机变压器感性电力和移相电容器容性电力相互补偿，有效减低工厂接入电网线路的无功电流，尽量从源头位置开始进行无功补偿，最好将移相电容器安装在工厂变电所低压母线侧，充分发挥无功补偿的重要作用。对于工厂中运行稳定、容量较大的异步电动机，将无功补偿装置进行就地安装，对高压集中补偿进行适当补充，提高工厂供配电系统入口位置的功率因素。其次，结合工厂的实际运营情况，选择合适容量的变压器，减少变压器电能损耗，确保各种电力设备达到自然功率因数，降低无功补偿成本。再次，工厂在实际生产运营中，电力负荷会发生变化，为了保障移相电容器可以完全适应工厂电力负荷变化，应结合实际情况，合理分组，采用投切方式，不断提高工厂供配电系统的功率因数。最后，在条件允许的情况下，工厂中很多机械设备不需要调速，结合具体生产运营情况，尽量采用同步电机[4]。

5、减少输电线路损失

首先，合理分类用电负荷，结合工厂的生产运营情况，对电热水器、照明、冰箱、空调等普通负荷设备改造为一条线路进行供电，结合消防需要和季节变化，适当调整工厂的供电需求，用其它线路对用电负荷较大的设备和装置进行供电，选择合适长度和截面积的导线，减少电能浪费，对输送电量进行严格控制，保障工厂用电的稳定性。其次，适当增加导线截面积，对于工厂输电线路较长，对于载流量稳定性要求比较高，在工厂供配电节能设计时，可以适当增加导线截面，从长期经济效益来看，可有效节约电能。最后，工厂输电线路设计，低压箱和配电箱输出线应设置为直线，结合供电半径，适当调整工厂输电线路的长度，降低输电线路线损，实现最优的输电线路设计。

结束语

节能降耗对于降低工厂生产成本、推动其可持续发展有着重要的意义，结合工厂的实际生产运营情况，采取多种科学有效的节能方法，降低工厂电能损耗，提高工厂的整体竞争力，推动其快速发展。

参考文献

[1]高大杰.工厂供配电系统综合节能决策研究[D].上海交通大学，2012.

[2]赵叶平.工厂供配电系统中的节能技术措施分析[J].产业与科技论坛，2014，13：72-73.

[3]张鑫.工厂供配电系统中节电的必要性及措施[J].河南科技，2015，07：128-130.

[4]蒯燕俊.工厂系统节能工程设计[D].上海交通大学，2011.

作者简介

雷真（1986-），男，陕西省西安市，学历：本科，运行班长，研究方向：工厂供配电。