工廠電氣節能設計

曹 洋，聞珊珊

沈陽三豐電氣有限公司，遼寧沈陽 110000

隨著云計算的興起以及新技術的發展，電氣管理作為節能減排的重要節點，已成為推動ICT綠色節能的重要組成部分。但電氣管理仍然存在著種種亟待解決的難題。隨著技術的成熟和市場需求的增加，機房電源的智能化，包括遠程控制，將逐步的發展起來。不論是UPS廠家，還是電氣管理企業，目前都已經開始推進電氣的智能優化和控制。而突破電氣在此領域已經給出了解決方案，并已被一些電信運營商企業所采用。突破電氣的主要產品是末端電源解決方案的設備產品。其中，遠程控制PDU具有智能管理電源的強大功能。突破電氣遠程控制PDU，可從遠程與本地單獨管理和控制每一輸出單的電源；遠程和本地可以延遲、順序執行關閉、開啟等功能；可實時監控遠程用電設備的總負載、單負載電流、零火電壓等；可通過遠程的支持，進行即時的準確的電力劑量，可以自動記錄電力數據。此外，突破電氣還開發了ZigbeePDU，在埋入傳感器節點之后，每個大的節點都可以采集到一個區域內的用電設備的參數，并對該區域內的用電進行控制，據悉，該產品已經被一些運營商所采用。

1 變壓器的選擇

工廠的負荷屬于二級負荷，對電源的供電可靠性要求較高，宜采用兩臺變壓器，以便當一臺變壓器發生故障后檢修時，另一臺變壓器能對一、二級負荷繼續供電，故選兩臺變壓器。裝設兩臺主變壓器的變電所，每臺變壓器的容量ST應同時滿足以下兩個條件：

1）任一臺單獨運行時，ST≥（0.6-0.7）S′30（1）；2）任一臺單獨運行時，ST≥S′30（Ⅰ+Ⅱ）由于S′30（1）=7932KV·A，因為該廠都是上二級負荷所以按條件2選 變 壓 器 ；3）ST≥（0.6-0.7）×7932=（4759.2～5552.4）KV·A≥ST≥S′30（Ⅰ+Ⅱ）。

2 負荷計算及功率補償

2.1 負荷計算的方法

負荷計算的方法有需要系數法、利用系數法及二項式等幾種。本設計采用需要系數法確定。主要計算公式有：有功功率：P30=Pe·Kd，無功功率：Q30=P30·tgφ視在功率:S3O=P30/Cosφ計算電流:I30=S30/√3UN。

2.2 全廠負荷計算

取K∑p=0.92；K∑q=0.95根據設備表可算出：∑P30i=6520kW；∑Q30i=5463kvar

則 P30=K∑ P∑ P30i=0.9×6520kW=5999kW，Q30=K ∑ q∑ Q30i=0.95×5463kvar=5190kvar，S30=(P302+Q302)1/2≈7932KV·A，I30=S30/√3UN≈458A，cosф=P30/Q30=5999/7932 ≈ 0.75。

2.3 功率補償

由于本設計中上級要求cosφ≥0.9，而由上面計算可知cosф=0.75＜0.9，因此需要進行無功補償。綜合考慮在這里采用并聯電容器進行高壓集中補償。可選用BWF6.3-100-1W型的電容器，其額定電容為2.89μF

Qc=5999×（tanarccos0.75-tanarccos0.92）Kvar=2724Kvar取Qc=2800Kvar因此，其電容器的個數為：n=Qc/qC=2800/100=28，而由于電容器是單相的，所以應為3的倍數，取28個，無功補償后，變電所低壓側的計算負荷為：

S30 ′（2）=[59992+(5463-2800)2]1/2=6564kV·A變壓器的功率損耗為：

△QT=0.06S30′=0.06*6564=393.8Kvar

△PT=0.015S30′=0.015*6564=98.5kW

變電所高壓側計算負荷為：

無功率補償后，工廠的功率因數為：

cosφ'=P30'/S30'=6098/6821=0.9則工廠的功率因數為：cosφ'=P30'/S30'=0.9≥0.9因此，符合本設計的要求。

3 提升工廠電氣節能的措施

3.1 加強組織領導，完善工作機制

公司節能降耗領導小組要切實加強領導，落實節能降耗目標責任制，逐步在全公司形成一個領導重視、目標明確、責任具體、獎罰分明、全員參與的節能降耗長效運行機制。銷售系統以降低銷售、應收款、產成品等資金占用為重點，采購、生產、流通系統以降低原輔材料、五金備件、在產品等資金占用及能源消耗、退廢為重點，技術研發系統以改進工藝、提高效率和降低成本為重點，設備、物流、行政、人事、財務系統以降低各種費用為重點，查擺各種漏洞，尋找解決方案，實行項目攻關，力求最佳效益。

3.2 嚴格考核，加大激勵

節能降耗領導小組辦公室要定期考核并公布各部門節能降耗指標完成情況，表揚先進，鞭策后進，推動工作。公司將把節能降耗效益與員工績效獎勵掛鉤，對做出突出貢獻的要給予重獎。要充分利用網站、報紙、宣傳欄、看板和各種會議，做好節能降耗宣傳發動工作，同時做好節能降耗技能培訓，提高員工動腦動手的能力。要開展多種形式的競賽活動。組織員工開展小改小革、合理化建議、節約提案等形式多樣的競賽活動，增加節能降耗工作的實際效果。

[1]孫凱.建筑電氣節能設計[J].建筑節能，2011(2).

[2]馬曉斌.純堿廠電氣設計中的節能措施[J].純堿工業，2010(5).