電氣設備節(jié)能技術研究

摘 要：隨著國家節(jié)能減排力度的不斷加大，產業(yè)結構的不斷調整，大家對工廠用電越來越重視，怎樣減少設備投資，怎樣降低企業(yè)用電成本成為大家共同關注的焦點。本文主要從傳播電氣設備用電節(jié)能設計、節(jié)能設備應用、工廠用電管理等方面進行闡述，目的是降低廠用電量，希望對實際工作有所幫助。

關鍵詞：節(jié)能；用電管理

中圖分類號：TM92 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 04-0000-01

由于國民經濟的迅猛發(fā)展，以及國際加工產業(yè)新格局的形成，一些高能耗低效益的加工業(yè)逐步轉向國內，這無疑進一步加劇了能源緊張這一矛盾。節(jié)能減排是經濟社會發(fā)展的必然趨勢，也是建設環(huán)境友好型社會的必由之路。對于工廠而言，降低生產成本、提高產品質量是企業(yè)發(fā)展的根本之道。因此，在控制企業(yè)用電成本這塊我們嘗試過很多辦法，也取得了很好的經濟效益和社會效益，比如變頻器在工業(yè)生產中的廣泛應用，比如說無功補償裝置在客戶端的大量投入，尤其是用電大戶端。再比如說節(jié)能設備的大量使用，如節(jié)能變壓器、低阻電纜等，另外在用電管理方面也制定了很多措施，小到企業(yè)的照明管理等。通過很多辦法都可以降低企業(yè)的用電成本，取得節(jié)本增效的效果，下面就闡述一下節(jié)能技術在電氣技術中的應用。

一、使用節(jié)能型供配電系統(tǒng)

供配電系統(tǒng)節(jié)能的重點應該在設計、優(yōu)化階段，而這塊往往容易被大家忽視，很多時候電廠配電系統(tǒng)以及部分設備并不是完全由工廠自己決定，另外考慮到初投資的問題，因此對于使用節(jié)能型供配電系統(tǒng)并沒有得到完全認可。

（一）合理的供電電壓

供電電壓的選擇應根據用電容量和供電距離并考慮當地電網現狀、用戶的用電負荷性質及未來發(fā)展規(guī)劃等因素綜合而定。一般而言，如果是6～10kV的配電電壓，由于10kV技術經濟指標較好，如供電系統(tǒng)能耗和有色金屬耗量均較小，因而高壓配電電壓應首選10kV；當用戶6kV設備居多、且容量較大、在技術經濟上合理時，考慮采用6kV；當用戶有少量3kV電動機時，可用10（6）/3kV專用變壓器供電。

（二）節(jié)能型變壓器

變壓器是輸變電行業(yè)中的耗能大戶，據估計，我國變壓器的總損耗占系統(tǒng)總發(fā)電量的10%左右，如損耗每降低1%，每年可節(jié)約上百億度電，推廣節(jié)能變壓器事在必行。推薦使用干式變壓器，如果是已經有舊的油浸變壓器，在條件允許的情況下進行改造，油浸變壓器維護的工作量和費用相對也比較大，這也是油浸變壓器的明顯的不足之一。

（三）無功補償裝置

功率因數的高低對工廠企業(yè)來說其重要性不言而喻，因此，必須設法提高工廠供電各相關部分的功率因數，以充分利用變、配、用電設備的容量，增加其輸電能力，減少功率損耗和電能損耗，以達到節(jié)約電能、提高供電質量和提高設備利用率的目的。在客戶端設置無功補償裝置是有必要的，尤其對大客戶，特別是有大型電機居多，感性設備居多的情況下有必要考慮無功補償裝置，提高供電品質。

二、選擇節(jié)能設備

目前，節(jié)能設備得到了廣泛的應用和推廣，其中尤以變頻器最為引人矚目，而且確實取得了非常好的節(jié)能效果，另外節(jié)能燈具、Y型高效電機等也都得到了廣泛的應用。

（一）推廣使用變頻器

在大型的工礦企業(yè)中，可能有大量的風機、水泵等大動力設備一直在工頻狀態(tài)下運行，這樣就需要利用閘閥控制風量、流量，結果就是損失了大量的電能。而改為變頻調節(jié)后，通過改變電機的轉速（也就是改變了電機的輸出功率）來調節(jié)風量、流量，因此大大減少了損耗，從而實現節(jié)能的目的。

變頻調速器節(jié)能原理可以從以下兩個方面來說明：

1.風機水泵的節(jié)電原理就是用調速控制代替擋風板或節(jié)流閥控制風流量，這是一個節(jié)電的有效途徑。在用檔風板控制額定風量輸出時，則軸功率與面積正比，若風量減半輸出時，則軸功率與面積成正比，它比額定風量時減少不多，這是因為需要克服檔風板阻力增大風壓所致。如果采用調速控制同樣風量減半輸出時，在滿足同樣風量情況下，軸功能降低很多，節(jié)省的功率耗損與面積成正比，可見節(jié)電效果十分顯著。

2.流體力學的觀點

流量∝轉速，壓力∝轉速^2，軸功率∝轉速^3，若轉速下降20%，則功率下降到51.2%；若轉速下降50%，則軸功率下降到12.5%，即使考慮調速裝置本身的損耗等因素，節(jié)電也是相當可觀的。

（二）使用節(jié)能型照明電器

節(jié)能型照明電器優(yōu)點很多，高效低耗，節(jié)能環(huán)保，驅動電壓低，響應速度快安全性高，使用壽命長。照明設計的要求不僅要掌握照明設計的理論，還要了解國內外有關照明技術的新動態(tài)。采用效率高、壽命長、安全和性能穩(wěn)定的照明電器產品，改善提高人們工作、學習、生活的條件和質量，從而創(chuàng)造一個高效、舒適、安全、經濟、有益的環(huán)境，充分體現現代文明的照明。

（三）使用低阻電纜，合理選擇導線截面

我們都知道，輸電線路的損耗和電阻有著平方的關系，線路的阻值越大，那么消耗的能量就越多，因此散發(fā)出來的熱量也越大。為了減小電纜上的電能損失，建議使用低阻值的電纜，這樣可以減少輸電線路損失，同樣電纜散熱量較小，在高負荷、高溫度的夏季也減少了事故的可能性。另外合理選擇導線的截面積也是必須的，設計電纜的時候，在充分考慮負荷容量和擴建可能性以及必須的安全裕度下盡量選擇小截面的電纜，減少投資。

三、加強工廠電力計量管理

企業(yè)需要加強對電力計量的管理，有兩層含義，其一就是加強管理可以避免因為計量問題而給企業(yè)經營帶來的隱患，對運行的重要電能計量裝置施行質量跟蹤、狀態(tài)監(jiān)測、抽樣檢定、動態(tài)管理，定期進行對在用計量裝置測試數據分析，避免計量裝置失準運行，提高在用電能計量裝置準確性；其二就是根據電能計量的結果制定相關長效機制，比如說同樣的辦公室或者車間用電量的比較，比如說空調、照明電量的比較等等，通過這些電量可以看出設備的使用情況，進而制定出相關措施，減少不必要的電能損耗或者使用，降低企業(yè)產品的成本。

參考文獻：

[1]戴江.中外電力電子技術進展和油田節(jié)能.

[2]何昌偉.船舶空調裝置節(jié)電技術研究.

[3]變頻調速器的節(jié)能節(jié)電技術原理及其應用技術.

[作者簡介]劉守龍（1985-），男，黑龍江人，工學學士，助理工程師，研究方向：電氣自動化。