浅谈企业供配电系统节电改造措施和经济效益

王永军

(开滦集团冀东矿业安全检测检验有限公司，河北 唐山　063000)

浅谈企业供配电系统节电改造措施和经济效益

王永军

(开滦集团冀东矿业安全检测检验有限公司，河北 唐山063000)

摘要：小型机械修配厂的企业供配电系统往往比较老旧，存在着各种各样的高耗电问题，采取适当的节电改造措施，能取得很好的经济效益。本文探讨了一例企业供配电系统的节电改造措施和所取得的经济效益。

关键词：供配电系统；节电措施；经济效益

前言

随着社会的不断进步与科学技术的不断发展，能源问题已经日益成为最为重要的也是最为紧迫的问题之一，企业如何节能越来越受到重视。对于用电企业来说，改造落后的供配电系统，采取技术上可行，经济上合理和企业可以承受的措施，减少用电的损失和浪费，不仅符合国家法律法规和科学技术进步的要求，同时也提高了企业的经济效益。

某小型机械修配厂于2014年5月，委托我检测机构对供配电系统进行了节能检测，检测包括供配电系统的日负荷率、变压器负载系数、线损率、企业用电体系统功率因数等四项节能检测项目。其中四项中只有日负荷率一项合格，另外三项均不合格，存在着比较严重的电能浪费问题，采取节电措施势在必行。经过检测和细致的调查，结合该厂实际提出了供配电系统的改造措施，实施后取得了良好的经济效益。

1.原来供配电系统存在的问题

1.1 企业供配电系统简介

该厂属小型机械修配厂，实行一班制生产；具有独立供配电系统，高压一路供电，一级变压；采用一台容量为560kVA、型号为SJL3型的三相变压器，高压侧为6kV，低压侧为400V，出厂日期为1977年3月。低压负荷为六路，每路都采用型号为JGL-70的钢芯铝绞线，出厂日期为1966年10月。简图见图1：

图1　某小型机械修配厂供配电系统简图

1.2 检测结果和分析

本次节能检测的四项节能检测项目具体检测结果如下：

(1)变压器的电耗情况：

变压器综合功率经济负载系数：βz= 0.51，

变压器负载系数：β=S/Se=78.10/560=0.14，

变压器负载损耗：Pf=43.22 kW(实测)

变压器负载损耗有功电量：ΔEf=Pfβ2t=43.22×0.142×24=12.55 kWh

根据GB/T3485-1998《评价企业合理用电技术导则》的规定：变压器的负载系数应符合下式要求：βZ2≤β≤1。该配电系统中β=0.14≤βZ2=0.26，故不合格。

(2)线路的电耗情况：

实际测量得到：汽修车间线路的损耗ΔEsx= 0.195 kWh，照明线路的损耗ΔEsx= 0.684 kWh，办公楼线路的损耗ΔEsx=4.510 kWh，铆焊车间线路的损耗ΔEsx=1.041 kWh，锻工线路的损耗ΔEsx= 1.267 kWh，其他线路的损耗ΔEsx= 1.075 kWh

线损率α=4.65%

根据GB/T3485-1998《评价企业合理用电技术导则》的规定：线损率在一级变压的情况下，线损率应小于3.5%，故不合格。

(3)企业用电体系功率因数的情况：

总有功电量： Erp=1380kWh(实测)，总无功电量：Erq= 772kvarh(实测)

企业用电体系功率因数：

cosφ=0.87< 0.9，不合格。

1.3 供配电系统电耗高的原因

根据检测过程中的测试和分析，认为造成该厂的供配电系统电耗高的原因是：

(1)变压器耗电高

此厂建厂为70年代，建厂较早，设备老旧，效率低下。变压器生产于1977年3月，属于落后高能耗产品，绝缘严重老化，空载损耗较大；另外变压器严重轻载，日负荷率只有14%，属于运行在高耗能的低效区，浪费电能比较严重。

(2)线损率较大

线路采用铝芯裸导线，铝芯线的电导率较低，近年来已经逐步淘汰，开始应用铜导线；加之此导线生产于1966年，使用时间长，由于芯线裸露在外，受到环境因素的侵害，导线锈蚀严重，有效截面积严重缩小，导电能力下降，线损率较大，达到4.65%，损失电能较多。

(3)供电系统功率因数低

该厂由于变压器和异步电机属于感性负载，设备比较老旧，造成供电系统的功率因数较低。

另外，还存在照明方面采用白炽灯等高耗能灯具；照明线路分布不够合理，造成线路电流分布不均；空调、照明及其他设备不及时关闭等其他技术和管理问题。

2. 供配电系统节电改造措施

根据以上分析，实际测量最大用电负荷和平均用电负荷，通过验算，采用了更换变压器、更换线路导线和在配电室安装低压就地电容补偿器等节电措施。

2.1 更换变压器后的节电情况：

分析认为变压器的负荷率比较低，仅为0.14，设备老旧，应更新为低耗能产品。通过测量日最大负荷为165 KVA，综合考虑现状和冗余，选择容量Se=250 KVA的变压器S11-250/6。

新变压器的耗能情况为：

变压器负载侧的无功电量：Eqi=108.41 kvarh(实测)

变压器负载侧的有功电量：Erpi=1621.67 kWh(实测)

新变压器负载系数：β=S/Se=59.41/250=0.30

变压器负载损耗：Pf=3.78 kW(实测)

变压器负载损耗有功电量：ΔEf=Pfβ2t=3.78×0.302×24=8.16 kWh

原来变压器负载损耗有功电量：12.55 kWh

节电情况：12.55-8.16=4.39 kWh

2.2 更换线路导线后的节电情况：

经过测量线路代表日平均电流，分别是汽修车间11.5A，照明10A，办公楼16.5A，铆焊车间14 A，锻工车间20.3A，其他12A。线路日最大电流约为平均电流的1.5倍，最长线路为办公楼250m，经过计算分析后，将原来的铝导线更换为铜芯橡胶绝缘电缆，截面积为20mm2。

计算新线路的损耗：

代表日汽修车间平均电流：Ijx= 11.5A

汽修车间线路的损耗：ΔEsx=mI2iRti=3×11.52×0.037×24=0.35kWh

同理计算得到：照明线路0.45kWh，办公楼0.64kWh，铆焊车间0.76kWh，锻工车间1.22kWh，其他0.82kWh。

线路的总损耗：

=4.24 kWh

原来线路的总损耗：8.77 kWh

节电情况：8.77-4.24=4.53 kWh

2.3 安装补偿电容后节电情况：

安装补偿电容，经测试变压器日最高有功负荷为120kW。原来功率因数cosφ1=0.87，补偿后功率因数cosφ2=0.95，则加装电容器的容量为：

=27.6kvar

选用型号规格为BSMJ0.4-30-3型，标准容量为30 kvar的电容器。

补偿后的变压器负载侧的无功电量：Eqi=108.41 kvarh(实测)，变压器负载侧的有功电量：Erpi=1621.67 kWh(实测)，变压器平均输出视在功率：S=59.41 KVA。

补偿前的变压器负载侧的无功电量：Eqi= 270.11kvarh(实测)，变压器负载侧的有功电量：Erpi= 1854.75kWh(实测)，变压器平均输出视在功率：S=78.10 KVA。

节电情况：1854.75-1621.67=233.08 kWh，同时降低了线路的电流，降低了线损率。

3.经济效益

每日节电4.39+4.53+233.08=242 kWh，按照企业用电0.5元/ kWh，每年工作250日计算，每年节约资金0.5×250×242=30250(元)

参考文献：

[1]雷铭.节约用电手册.中国电力出版社.2005.1

[2]吕长江 节能基础知识 中国石化出版社 2011.5.1

[3]国家技术监督局 GB/T3485-1998《评价企业合理用电技术导则》标准出版社1998.2.19

[4]中华人民共和国经济贸易委员会 《节约用电管理办法》 国经贸资源【2000】1256号 2000.12.29

[5]田洪亮等.节电管理与节电实用技术.中国水利水电出版社.2011.7

[6]姜宁，王春宁，董其国编.线损与节电技术问答 中国电力出版社 2005.6

[7]吕如良等 电工手册 上海科技出版社 2000.8

Discussion on Power Saving Measures and Economic Benefit of Enterprise Power Supply and Distribution System

WNAG Yong-jun

(Kailuan Group Jidong Mining Safety Inspection Co., Ltd., Tangshan Hebei 063000)

Abstract:Small machinery repair factory enterprises for distribution systems are often compared to the old, there are a variety of high power consumption problem, and take appropriate measures of saving energy and good economic benefit can be achieved. This paper discusses a case of enterprise power supply and distribution system of electricity saving transformation measures and the economic benefits achieved.

Key words:power supply and distribution system; electricity-saving measures; economic benefits

收稿日期：2016-04-06

作者简介：王永军(1968- )，男，开滦集团冀东矿业安全检测检验有限公司工程师。

中图分类号：TQ172.8

文献标识码：A

文章编号：1671-3974(2016)02-0061-03