工厂供配电设计中的节能方法和措施的研究

2018-12-07马中俊青岛新华友建工集团股份有限公司

新商务周刊 2018年20期

文/马中俊，青岛新华友建工集团股份有限公司

1 工厂供配电系统的电气节能技术的设计原则

1.1 节能优化原则

近年来，随着我国积极响应号召的“生态文明建设”与“绿色可持续发展观”理念，我国大多数的工厂供配电系统更加注重节能降耗，不仅仅优先采用科学先进的高精尖施工工艺，还要广泛的引用新型环保的新材料与新技术，例如应用永磁接触器来借助于永磁力进行合闸保持，以此在合闸的状态下将电流降为零，进而节省了大量的电能，实现工厂配电系统的绿色可持续健康发展。

1.2 节能技术实事求是原则

不同的工厂生产，工厂生产企业要遵循事实求是的原则，相关的企业要想在激烈的市场竞争之中立于不败之地，就必须要寻求科学合理的生存发展机遇，本着节能技术实事求是的原则来将环境污染降低到最小化，进而有效缓解国家的供电压力，同时还要始终秉持“与时俱进，开拓创新”的信息理念，并将工厂供配电系统节能落到实处，促进我国社会发展与经济的协调进步。

1.3 节能技术经济适用原则

在诸多工厂供配电系统的电气节能技术设计原则中，应用最为广泛突出的就是节能技术的经济适用原则，致力于人工无功功率补偿，它的典型优势就是灵活性能较好，能提升系统的功率因数，将人工的损耗降低到最小化，加快资金成本的原始积累，在提高工厂社会经济效益的同时还要减少工厂的电费开支。

2 工厂供配电设计中的节能方法和措施

2.1 减小线路的输电损失

（1）尽量的减少线路的长度。在线路的设计过程中，配电箱与低压箱的输出线端避免走弯路。在低压线路中，供电半径小于 200 m 范围内，对于负荷较多的地区小于 100m 范围内，中等的负荷区小于 150m 范围内，较少的负荷区小于 250m。在实际供电中，可以根据供电半径进行最优化的电路设计。

（2）有效的增大导线截面。在输电线路比较长且负载稳定的情况下，可对导线截面增加。短期内增加了经济投入，长期使用可有效的节约电能。

将用电负荷分类。考虑到工矿企业的特殊性，将用电负荷根据不同的用途实行分类，可以有效的控制送电量，避免资源的浪费，同时也保障了工业用电的稳定性与可靠性。

2.2 变压器经济运行的节电技术

一般情况下，工厂都会使用一些性能比较好的变压器来进行调节，将变压器进行并列运行，组合起来使用可以增加它的经济适用性。同时也可以根据工厂的用电负荷来确定变压器的实际运行数量，如果选用较少数量的变压器来满足工厂运行的最大负荷量，能有效地提高经济效益。在负荷不足的情况下进行共同调节。同时，还要选用节能型变压器，非晶体铁心变压器空载损失相比同系列的工程配电系统能减少百分之三十，环绕铁心再得到了广泛的普及与应用，它的典型优势就是效率高效且质量稳定，耗损小且占用体积小，值得深入的推广，总之，希望相关的专业负责人对此引起广泛的关注与重视，并及时予以改善以促进经济的健康快速发展进步。

3 无功补偿提高工厂的节能增效

3.1 无功补偿的潜力

工厂内存在数量较多的无功环流由于厂内变电站与用户端比较低的功率因数而进行不断循环，致使输电线路与变压器上的电流不断增大，而用户端的供电质量因供电耗损的增大而下降，工厂的电动机转矩下降。在工厂中产生无功耗损的主要设备是变压器与电动机，电网提供较多的无功负荷，因而导致电网的供电能力降低。一般20%以上的无功总耗是变压器产生出来的，而异步电机则能产生高达60%的无功总耗。

3.2 提高功率因数的方法

（1）充分利用移相电容器产生的超前电网电压容性的电流特点和电动机变压器上产生的滞后电网电压感性电流进行补偿，在用户端的线路上适当的并联移相电容器，使电网无功电流较大的降低。原则上应从源头对无功消耗进行补偿，移相电容器是一种补偿的设备，比较适宜安装在用电设备的分厂车间变电所的低压母线处。对于一些容量比较大且运行较稳定的异步电动机宜采取就近安装无功补偿设备的办法，各总降较适合适量补充高压的集中补偿设备，对供电入口处的功率因数进行调整，进而达到相关电力部门的规定要求。

（2）为了使车间内安装于电压母线侧的移相电容器很好的适应工厂生产中的负荷变化，可将其进行适当的分组，并且运用投切的方法。这种方法可以确保工厂在不同的工作状态下都能将功率因数的数值控制在比较高的水平上。

（3）对变压器的选择要依据工厂的实际生产状况进行，确定一个合适的容量，保证变压器的负荷量，既有效的对无功补偿设备容量进行了降低，又大大降低了成本。

（4）可以运用同步电机进行无功补偿。大多的大型机械无需调速，可依据实际运行情况，运用同步电机进行无功补偿。

3.3 照明光源的管理

照明光源的开关管理对于节能有重要的意义，首先要对光源的布置进行合理的控制，线路在设计安装时要尽量采用分支回路的方式，这样在需要照明的地方就打开电源，在不需要照明的地方就关闭电源，有利于配电的节省；其次，对于照明光源开关的控制点应该进行合理的布置，在光源照射区域较大的地方，应该设置备用开关点，在不用照明的时候，可以及时关掉电源，但应注意开关的数量应该合理设置，避免因过多造成造价成本的提高，同时可以在灵活性上充分控制电源，以达到节能的目的；对于工厂内公共的走道等地方，可以设置成声控或光控开关，这样虽然在初次投资造价上会略高于普通开关，但在其合理性上和及时性上高于普通开关，有利于配电的节能。