工厂供配电的节能方法研究

工厂供配电的节能方法研究

张俊超

天津辰力工程设计有限公司300400

摘要：配电系统是保障工厂电力设施正常运行的关键，电力消耗影响着在工厂的运营成本，影响着工厂的效益，对工厂供配电系统进行节能研究可以节省电力的消耗。本文针对工厂供配电的状况，提出了节能方法。

关键词：供配电；节能；无功补偿；功率因数

1．前言

目前，能源已成为全世界关心的话题，能源的供给对于经济的可持续发展至关重要。在国家节能减排的大背景下，研究节能问题变得尤为迫切。

工业生产在快速发展的过程中，对电力的需求也越来越多，对工厂供配电的节能方法进行探讨研究，对于改善工厂供配电现状具有十分重要的现实作用。

2．工厂供配电节能的意义

节电可以利用现有的条件来完成，节电有利于企业成本的降低。实现工厂供配电系统的节能不仅能在一定程度上给企业带效益，而且还能更大程度地改善整个工厂的用电条件，提高用电效率。但是从我国目前的实际来看，大部分工业企业还没有节能意识，在用电管理方面还存在着很多差距与不足，管理还很粗放，没有把节能意识真正的深入人心。此外，再加上落后的供电装备所存在缺陷，导致整个工厂供配电系统的用电效率极为低下，影响着工厂的生产成本。据统计，一般工业企业的用电成本占据整个企业经营管理成本的10%—20%，有的高能耗企业的用电成本甚至更高，用电节能的关键是可以增加企业的效益。

3．工厂供配电的主要节能方法

3.1节能设计改造

3.1.1电气装置

在一般条件下，电气的用电参数会随着电网中电力负荷的波动而发生变化，所以在供配电系统节能改造时，还要考虑如何能降低故障率。安装继电保护装置是一种有效方式，利用此装置可以准确计算出电气回路负荷和额定值，做好热稳定校验。

由于工厂对供电的要求是稳定，所以要将供配电系统的稳定性放在首要位置，直流屏在这方面具有优势，可以用来保证供配电系统的稳定运行。直流屏的选择要讲究科学性，要根据具体情况来确定，并非越大越好，是需要根据工厂供电中实际拥有的断路器数量进行合理设置。

在工厂的供电线路中，大量使用接触器。现在有了永磁接触器，这类接触器的原理是借助永磁力来保持闭合状态，在接触器发生闭合时线圈内的电流很小，几乎为零，这类接触器的节能性好，可以大大减少电能的损耗，是国家节能降耗的推荐产品。在工厂里，如果通过技术改造的方式将交流接触器全部换为永磁式交流接触器，会产生很大的节能效益。

3.1.2高低压配电系统

高低压配电系统是进行工厂供配电节能改造的主要目标，在实施过程中要有合理性和可行性，同时兼顾经济性。工厂高低压配电系统节能改造不仅要考虑整体的总体规划和变电所的具体情况，还要保证变压器满足工厂生产的需要，载油调压变压器并安装中置柜，这类的变压器具有许多的优势，在满足功能需求的情况下还有利于日常的管理维护。

配备单系统的低压柜可选择安装固定式的开关柜，这类产品的性价比突出，也便于维护，当工厂需要并联使用两台变压器的时候，通过连锁功能将总进线柜和低压侧连接起来就可以实现。

3.1.3变电所主接线

高压双回路供电的方式是将电房和变电所进行连接，这样的设置能够增强工厂变电所主接线的安全性和稳定性，可以减少主接线的故障率，保证了供电的稳定，可以消除工厂供配电系统中产生的停电。

3.2电力无功补偿

工厂供配电系统的用户端和变电所的功率因数不理想，数值都比较低，而持续循环的无功环流使变压器和输电线路的电流越来越大，这样就会出现有功损耗，供电质量会受到影响，工厂用的电动机的转矩也在发生变化。在现实中，电动机和变压器的无功损耗数量很大，要保证供电系统的供电质量，就要对电力的无功补偿进行改进。有效减少电网线路的损耗的方法是电力的集中补偿，这个办法对于无功补偿很有效果，目前被广泛采用。但是，企业对不同区域内的用户端和变电站却并没有利用相应的措施，造成无功补偿的空白，这就是工厂在进行供配电系统的节能改造中的弊病，虽然改造了，可是效果始终不太理想。根据相关的规定，工厂供电系统的功率因数必须大于0.9，工厂必须根据自身的实际发展状况制定可行节能改造方案，通过安装高压补偿装置，降低电能的损耗，保证功率因素符合标准。

3.3减少输电线路损失

输电线路的损失占有很大的比例，减少输电线路的损失有多种办法：可以对工厂的实际用电负荷结合生产运营状况进行分类，对照明、制冷、空调等普通的负荷设备可以通过单线直接进行供电，这样可满足消防需求，最大的好处是工厂可以结合季节变化对电的需求状况进行相应调整，这样对于其它负荷较大设备的用电可以进行单独调节；可以根据实际用电量选择导线，这样可通过导线有效地减少电能损耗。导线的长度和横截面积都可能影响到供电系统的稳定性，在可能的情况下，要优先选择横截面积大的导线，这样的好处是能在一定程度上增加电线的载流量，提高系统稳定性，有利于工厂供配电系统的节能改造；此外还可以根据工厂内的用电情况对线路进行改造，将工厂内低压箱和配电箱的输出线尽可能缩短，可以采用直线供电的方式，供电半径可以以缩小，减少电力的输送长度，也就有利于降低电能的损耗和输电线路的损耗。

3.4提高功率因数

提高功率因数的方法很值得推广，在实施起来需要在供电线路安装并联移相电容器，利用电容器实现感性电力和容性电力的相互补偿，通过这种方式被广泛采用，由于可以减少无功电流，效果好。在设计中，移相电容器要设置在距离工厂变电站低压母线较近的位置，这样功率因数能保证电力能在供电源头就开始补偿。对于工厂生产中使用的性能稳定且功率较大的异步电动机，可以使用无功补偿装置的方式。这种方式可以就地安装，并且可以进行高压集中补偿，以此提高供配电系统入口处的功率因数。工厂的电力负荷在实际的生产过程中不是一个恒定值，是会不断发生变化的，移相电容器的调整范围要能够适应工厂电力负荷的变化。电力系统工作人员要根据工厂实际情况对电力资源进行合理分组，逐步提高工厂供配电系统的功率因素。此外，另外，还可以采用同步电机来提高效率，因为工厂的很多机械设备并不需要调速。

3.5变压器节电技术

变压器的选择要科学，对于使用数量较多的工厂，高性能的变压器可以减少电力损耗，其他性能差的变压器可作备用，这样的设备管理方式可以减少能耗，设备投入又不会很高，有利于提高工厂的经济效益。并联运行的变压器，可以改根据其实际生产情况改变并联方式，这样也可以降低能耗。在供配电系统负载不太稳定的情况下，可以应用小容量变压器，长期处于运行状态的变压器要做好调节和辅助，要根据实际灵活调整，以达到节能目标。

4．结语

节能改造不仅可以为工业企业的用电设备与用电工艺的改进提供技术保障，还能从成本控制的方面来考虑企业的成本开支，通过提升劳动生产率来保证企业经济效益与生态效益的双向发展。工厂供配电的节能方法有多种，技术人员要结合实际制订可行的方案，既能降低工厂能耗，又能提高工厂生产率，通过节能改造，为企业产生出综合的经济效益。

参考文献

［1］雷真．工厂供配电的节能方法研究［J］．科技与企业，2016（03）：

［2］李渭军．工厂供配电的节能措施分析［J］．现代工业经济和信息化，2016（07）

作者简介：张俊超（1985.6），男，辽宁人，沈阳建筑大学电气工程及其自动化，学士，工程师，单位：天津辰力工程设计有限公司，研究方向：电气工程，电力系统。