从节能角度浅谈工厂供配电设计

从节能角度浅谈工厂供配电设计

陈志世

(身份证号码44180219820211XXXX)

摘要：近年来，随着我国社会经济的不断发展，电力在人们的生产和生活中发挥着越来越重要的作用。我国各个行业耗电量越来越高，尤其是在我国电力资源较为稀缺的地区，电厂的正常运行，电能的正常供给会对地区的整体经济效益产生很大的影响。随着人们节能意识的增强，工厂认识到以往的供配电系统消耗了巨大的能源，浪费了很多电能，所以对供配电系统进行改造和创新就显得尤为重要。

关键词：工厂供配电；电气系统；应用研究；设计原则；节能技术

引言

在电力资源有限的情况下，工业对电力的需求增长加剧了电能紧张的问题。同时，部分工厂在工业生产中，由于管理不善，导致电能浪费，严重影响了工厂的经营与发展。面对电力能源日益紧张的情况，对工厂供配电系统中节能措施进行研究是十分必要的，具有重要的现实意义。

1工厂供配电系统节电的必要性

一方面，我国工业企业的电器能耗较高，配电网电能损损耗严重。对供配电系统采取节能措施，可以减少工厂供配电系统的电能损耗，进而降低工厂煤炭的使用量。这在一定程度上可以减少工厂生产的成本，提高工厂的生产效率，提高工厂的经济效益与社会效益。另一方面，我国工业生产方式较为涣散，生产成本较高。从工业企业内部情况来看，虽然多数工业企业规模较大，但是其工艺水平相对较低，生产设备与生产技术较为落后，电能消耗量较大。在工厂供配电系统中采取节能措施能够提高企业电器管理水平，使企业能够及时更换落后的设备与生产工艺，贯彻工业节能减排方针。也有利于促进我国工业生产集约化发展。

2工厂供配电系统中的节能措施

2.1优化供配电系统设计

第一，合理设置保护装置。为了提高工厂供配电系统供电的稳定性与安全性，一般情况下会配置微机综合保护装置，科学分配高低压侧电气设备，开展热稳定试验。部分工厂工业生产任务较多，因此对供电系统的可靠性提出了更为严格的要求，因此往往选用直流屏保护装置。在应用直流屏保护装置时，工厂须结合系统内断路器的数量进行配置。第二，高低压配电系统的设计。在节能改造过程中，工厂必须要坚持节能、优化经济适用性以及实事求是的原则，要保证电气节能技术的应用能够满足电气设备的用电需求，同时也要考虑优化的成本。在配置变压器时，设计人员应该结合工厂的整体规划、用电需求等情况选择合适的型号，在相关条件都符合的情况下，优先选择有载油浸调压变压器。在设计低压柜时，考虑固定式开关柜，减少费用投入，提高经济效益。第三，合理配置变电所主接线。为了减少变电所主接线中性点接地系统故障、母线失压故障、越级跳闸等现象，进而影响供配电系统，在配置时可以采用高压双电源连接变电所与配电房方式提高系统的稳定性与可靠性，减少供电中断情况。

2.2应用无功补偿技术

为了提升工厂供配电系统的稳定性与安全性，在电力系统中始终采用最有利的无功补偿技术具有重要的意义。无功补偿是指在电网中对无功功率进行管理，从而改善交流电流的产生。无功补偿技术被广泛应用于供配电系统中，大部分工厂在应用过程中往往会选择集中补偿的方式，这在一定程度上忽略了各个车间变电站等用电设施的无功补偿，使无功补偿的功率难以保证。根据国家相关标准，为了提高工厂的功率因数，部分工厂会通过配置大量高压补偿装置达到国家要求。然而，工厂供电系统内部无功环流较多，在工厂变电站等用电设备功率因数低的情况下，无功环流会加大输电线路电流，进而对末端的供电造成一定的影响，也会增加系统的电能损耗。有文献报道工厂变压器产生的无功总耗能约为1/5，供配电系统向变压器提供大量的无功负荷可能会降低系统的供电稳定性。为了解决这一问题，可以将移相电容器与电动机变压器相结合进行无功补偿。在具体操作时将移相电容器安装在变电所低压母线侧。除此之外，工厂还可以对变电所低压母线侧移相电容器进行划分，通过投切提高移相电容器的适应性。

2.3实施变压器节电运行

变压器对供电供电系统具有一定的调节作用，并列运行变压器组合可以提高供电质量。工厂供电系统在并列运行变压器时必须要确保变比相同，阻抗电压百分数接近以及联结组别相同。当抗阻电压不等时变压器并列运行，阻抗电压大的分配负荷较小，容易致使另一台阻抗电压小的变压器过负荷运行。因此，为了防止因阻抗电压相差过大，导致并列变压器负荷电流严重分配不均，导致能量损耗增加，阻抗电压差距应在10%以内。值得注意的是，接线组别不同的变压器绝对不能并列运行，防止回路过程中出现几倍于额定电流的环流，从而烧坏变压器。在实施变压器节电运行过程中，要考虑工厂实际电量负荷合理配置其数量，使变压器的调节作用能够最大限度地得以发挥。

2.4控制线路输电损失

第一，视情况减少导线长度。工厂供配电系统中的低压箱与配电箱的输出线应尽量避免采用弯曲线路，低压线路供电半径尽量在两百米以内，中等密集区域需在150米以内，密集区域内应在100米以内。在选择导线长度时，应以不同区域的供电半径为依据，合理配置输电线路长度，避免导线长度过长增加输电损失。第二，合理增加有效截面积。倘若低压箱与配电箱输电线路较长，可以考虑适当增加导线的截面积。长期来看，导线截面积增大，导线的电阻会变小，相同电流通过导线电流产生的热量变小，提高其经济性，同时也可以减少电力线路故障发生，是一种较为合理的节电方式。第三，合理划分用电负荷。工厂可以将生产车间的照明设施、空调等用电设备划分为普通负荷，这些用电设备供电可采用一条线路，而工厂的生产机组等用电负荷较大的用电设施可选择另一条线路进行供电，对用电负荷进行分类，从而保障工业用电的稳定性。

2.5照明系统的节能优化

工厂要普及照明节能设备，提高工厂节能效果，例如在厂区，办公楼等区域可以采用高光效的LED照明设备，或者是采用智能照明控制，结合现代电子技术与维修处理技术之间的内在联系，平衡手控与光控，提高节能效果。考虑到LED光源有多个灯管构成，故而可以采用专业的定时技术调整LED照明设施的输出功率，在白天和夜晚高峰时期可以以百分之百满功率输出，而在非高峰时段，可以将照明设施根据预设时间降低其功率输出。有条件的工厂还可以尝试运用光导照明方式，即利用采光罩、光导管、漫射器等将室外自然光引入室内。光导照明方式无需使用常规能源，直接传输自然光。也有研究表明，使用这一方式可以降低建筑物内绝大多数照明能源消耗，虽然从短期来看会增加企业的成本投入，但从长期来看可以大幅降低工厂的电能消耗，而且符合国家节能减排政策导向。

2.6强化工厂供配电系统节能管理

工厂不仅要加强车间线路等供配电系统中的节能降耗管理，还要对整个工厂的后勤、仓储等部门的电能消耗加以控制。要对工厂各个部门和车间的电能消耗进行统计与细分，利用细化管理的方式降低工厂的电能损耗。与此同时，加强对浪费电能行为的处罚力度，从而强化整个工厂内部人员的节能降耗意识。

结语

总之，要合理的使用电设备能经济运行，推广节电新技术，提高电能利用率。在满足各项技术要求的同时，提高企业经济效益。这对供配电设计来说有着重要意义。

参考文献:

[1]骆伟.浅谈工厂供配电的节能方法[J].环球市场,2017(32):225.

[2]王如振.工厂供配电的节能方法研究[J].山东工业技术,2017(20):194.

[3]雷真.工厂供配电的节能方法研究[J].科技与企业,2016(03):107,109.