淺析新形勢下工業電氣的節能技術與應用

牛廣文

摘 要：隨著我國經濟建設發展的不斷深入，各行各業對于能源的需求量也是越來越大，尤其是工業生產中，電能消耗逐年增加，已經形成了工業用電的嚴重危機。新的經濟發展形勢將節能減排作為工業生產的主要核心理念，特別要求注意對電能進行節約和控制。文章就以此為基礎，簡要地對新形勢下工業電氣的節能技術及其應用進行分析和探討。

關鍵詞：新形勢；工業電氣；節能技術；應用

我國經濟建設快速發展的同時帶來了巨大的能源消耗，尤其是電能，據統計調查，2014年我國電能的總體消耗量45582萬噸，在總的能源消耗占比中已經達到了10.7%，同比增長3.8%，電能的消耗量逐年都在明顯的增加。尤其在工業生產中，對于電能的需求特別大，在這樣的電能消耗趨勢下，據推測，未來我國多數的工業生產可能都會出現嚴重的“電荒”現象。新的發展形勢要求工業生產全面實行節能減排，尤其是對工業電能的消耗進行有效合理地控制，在工業生產的各個環節中全面應用工業電氣節能技術，在“節能減排的”的新形勢發展理念下，合理有效的節約工業電能。

1 我國工業生產中電氣節能的現狀

工業生產對于電能的需求消耗一直都非常嚴重，很多大型的工業設備都是依靠電能來完成全部生產流程的，但是與國外節能減排的整體工業生產環節相比較，我國工業生產電氣節能在節能體制和節能技術的應用方面都存在一定的問題和技術難點。而面對我國工業生產中日益嚴重的電能消耗和不久后可能引發的生產“電荒”問題，國家針對工業生產提出了全新的發展要求和電氣節能規范。當前我國工業生產中電能消耗的主要表現有：第一，我國工業生產集中程度很低，這就導致工業生產整體能耗比較嚴重，尤其是對電能的消耗，因為很多工業生產設備都是電源發動的，過低的集中度和生產效率對于電能來說需求量是可想而知的；第二，我國工業生產中很多電能電氣設備本身就極為落后，沒有應用先進的電氣節能技術，這是工業生產節能減排最大的問題難點，因為大功率低產出的電能設備對電能需求量大，利用轉化率卻極低，是工業電能損耗最為嚴重的原因。

2 新形勢下工業生產中電氣的節能技術

節能減排成為工業生產新的發展形勢和發展要求，尤其是對電能的節約，所以新形勢下工業生產中必須引用全新的電氣節能技術：第一，對工業生產提供合理的供電電壓。不能盲目地采用日用電壓對工業生產進行交流輸出供電，要在設計環節對不同工業生產鏈的用電容量和供電距離進行分析和研究。舉例來說，如果生產環節工業用電的配電電壓要求是6-10kV，不能像往常一樣直接提供10kV的最高配電電壓完成整條生產鏈的電量供應，我們要在技術經濟合理的要求考慮下將10kV或6kV的生產環節進行電量的單獨配送，改組電量輸送線路，不能盲目地進行最高電壓配送；第二，使用節能型變壓器。一般來說，工業生產中會廣泛使用變壓器，因為工業設備型號太多，只有變壓器能夠實現整體的電壓統一，但是變壓器是輸變電行業的耗能大戶，所以工業生產中一定要積極推廣引用節能型變壓器；第三，安裝無功補償裝置。功率因數的高低對于工業生產的用電消耗來說是至關重要的，而對工廠設備，特別是一些大型電機安裝無功補償裝置就可以整體提高和改善工業生產中各供電部分的功率因數，以配合每一個工業用電設備的用電容量，增加輸電能力，減少功率損耗和電能損耗，極大地提高工業生產中對電能的利用率；第四，在工業生產中推廣使用變頻器。工業生產中很多大功率用電設備日夜始終都要保持工頻的工作狀態，這對電能來說無疑是一種巨大的消耗。而在工業生產中大范圍推廣引用變頻器對大功率用電設備進行變頻調節，通過實時的電機運轉頻速的改變就能極大地減少電能的損耗，實現節能的目的；第五，使用工業汽輪機代替電動機拖動轉動設備。在工業生產中經常會對比較重的工業設備或工業原料進行推動和轉動，以前的工業生產中都是使用電動機完成這些大噸位設備原料的拖動轉動的，這對于電能來說消耗時巨大的。而其實可以使用工業汽輪機來代替電動機完成這些操作，汽輪機是以壓力蒸汽為主要動力進行運轉的，對電能消耗不大，以汽輪機全面代替電動機和發電機在工業生產中是有效節約電能的重要途徑之一。

3 電氣節能技術在工業生產中的具體應用

3.1 生產電機節能氣動控制

在一般的工業化生產中，電機消耗是主要的電能消耗方式，所以在工業生產中必須利用電氣節能技術實現電機的有效控制，從而極大地節約生產中對電能的損耗。傳統的電機啟動是依靠電機接入線路的點位變化降低電機部件內部元件功率，從而實現電機的瞬間電機啟動，這其實是相當消耗電能的。而我們運用全新的電氣節能技術，對電機降低其定子電壓從而限制啟動電流，實現電機的降壓啟動，有效地利用定子串電阻、延邊三角啟動裝置和自耦變壓器來從電機內部降低啟動所需要的巨大電壓，利用有效的節能技術減少生產電機的電能損耗。

3.2 控制變壓器的負載

工業生產中變壓器的使用是非常頻繁的，僅次于電機的使用，雖然節能型變壓器能夠在一定程度上減少電能的損耗，但是工業的整個生產過程中變壓器運用過于頻繁，還是需要有效的電氣節能技術來實現更高效率的節能減排。一般采用改變變壓器變壓的負載控制來減少變壓器的電能損耗，主要通過兩個方式：一是提高負載率。對于同樣的電能消耗我們可以利用技術實現變壓器最大功率的承載，從而在使用中減少多于設備的投入，最終減少電能的損耗；二是削峰填谷節能。削峰填谷就是指對用電設備的用電側和發電側進行有效調度，將尖峰負荷的部分電荷通過技術手段移至低谷符合段，平均整個時段的用電波度，能夠更好地實現電能節約。

4 結束語

在我國的工業生產中電能消耗過高現象非常嚴重，而且以往的工業生產中電氣節能技術運用也非常不足，節能的整體管理水平更是相對低下。新的發展形勢要求工業生產更加重視節能減排，重視電能的節約和高效使用，所以實現工業生產中的電氣節能技術的有效運用有著非常重要現實意義。

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