節(jié)能技術(shù)在工廠電氣技術(shù)中的運用分析

李文定

摘要：用電成本在工廠生產(chǎn)成本中占據(jù)較大比例，已經(jīng)成為影響工廠發(fā)展的主要因素。目前國家相關(guān)部門已經(jīng)認識到節(jié)能減排的重要性，本文主要對節(jié)能技術(shù)在工廠電氣技術(shù)中的實際應用進行分析，希望可提高工廠電氣技能水平，降低工廠用電量，維持工廠的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：節(jié)能技術(shù) 工廠 電氣技術(shù) 實際應用

中圖分類號：S2104 文獻標識碼：A 文章編號：1009-5349（2017）08-0195-02

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，工廠建設(shè)量越來越多，節(jié)能減排策略已經(jīng)成為當前社會發(fā)展的主要趨勢，也是建設(shè)環(huán)境友好型社會的必經(jīng)之路。現(xiàn)階段，很多節(jié)能技術(shù)已經(jīng)應用到工廠電氣技術(shù)中，不僅提升了工廠生產(chǎn)經(jīng)營效益，同時還滿足了社會經(jīng)濟發(fā)展與友好型環(huán)境的建設(shè)，對工廠的運行具有很大意義。

一、節(jié)能技術(shù)在工廠電氣技術(shù)中的應用意義

用電成本是工廠生產(chǎn)中較大的部分，對工廠的長期發(fā)展與經(jīng)營效益具有很大影響。目前隨著經(jīng)濟的發(fā)展，國家已經(jīng)提出了節(jié)能發(fā)展理念，為了促進廣大工廠的發(fā)展，必須將節(jié)能技術(shù)應用到工廠中。電氣技術(shù)在工廠生產(chǎn)經(jīng)營中占據(jù)的比例較大，實際操作中可將節(jié)能技術(shù)應用到工廠電氣技術(shù)中，同時結(jié)合工廠電氣技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，制定合理的應用措施，幫助企業(yè)節(jié)省較大的成本開支，進而在保證工廠產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上減少成本費用，提高企業(yè)在市場發(fā)展中的競爭力，給企業(yè)創(chuàng)造更廣的發(fā)展空間。此外，節(jié)能技術(shù)的應用還符合我國提倡的節(jié)能減排要求，得到了國家的認可，對企業(yè)長期發(fā)展具有很大意義。

二、提高節(jié)能技術(shù)在工廠電氣技術(shù)中應用的方法

（一）選擇節(jié)能電器設(shè)備

1.選擇節(jié)能照明電器

從工廠當前的發(fā)展情況來看，雖然照明電器的用電消耗量不大，但是受工廠規(guī)模與生產(chǎn)特點影響，導致照明電器數(shù)量較多，而且使用時間較長，在長期應用中將產(chǎn)生一定的用電成本，所以可以將工廠傳統(tǒng)的照明燈更換為節(jié)能照明電器，幫助企業(yè)減少成本消耗。目前工廠使用的節(jié)能照明電器主要有高壓鈉燈、熒光燈等類型，主要特點是使用壽命長、耗電低、光線亮，而且不誘蟲，可透霧，在減少工廠電量消耗的同時，保障了工廠各項工作的穩(wěn)定開展。同時工廠還可以將電子鎮(zhèn)流器燈應用到實際照明中，其具有噪音小、重量輕、電壓低、功率輸出低等特點，而且節(jié)能效果顯著，使用壽命長，安全性高[1]；可以滿足工廠作業(yè)需求。如果工廠將全部照明電器更換為節(jié)能照明電器，定會給工廠省下一大筆資金，同時保證了生產(chǎn)工作的穩(wěn)定開展，具有較大的經(jīng)濟效益。

2.電動機

高效的電動機不僅減少了電能消耗，同時提高了工廠節(jié)能水平。結(jié)合工廠生產(chǎn)及運行特點，可以將Y型高效率電動機應用到工廠中。從工作特點上分析，該電動機中應用到硅鋼片與銅繞組，具有減少電能損耗的作用，而且效果較理想，提高了工廠運行效率。由于電動機內(nèi)部組件更換操作難度較大，因此可直接應用工作效率較高的新型電動機工作。簡而言之，當舊電動機在運行中出現(xiàn)故障或損壞，要求重新選擇電動機繞組時，可使用高效新電動機替代舊電動機。此外，由于電動機在長期的負載高低變化下工作，影響了電動機效率，此時將Y型高效電動機應用到工廠中，提高了工廠作業(yè)效率。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，當前我國自主研發(fā)的新型高效電動機與普通電動機相比，可將損耗功率降低20%到30%，同時提高了工作效率。[2]所以工廠應用電動機時，必須對技術(shù)與經(jīng)濟綜合比較，之后選擇新型的電動機。

3.變頻器的應用

變頻器主要使用微電子和變頻技術(shù)工作，可采用改變電機工作電源頻率實現(xiàn)交流電動機設(shè)備控制。一般工廠生產(chǎn)中設(shè)置了很多大動力的設(shè)備如風機、水泵等，之前主要使用閘閥實現(xiàn)風量與水量控制，實際應用中浪費了較多電能，此時可利用變頻器自動調(diào)節(jié)電機速度，并實現(xiàn)風速與水量控制，減少能耗浪費。實際應用中可將高壓變頻技術(shù)應用到工廠實際作業(yè)中，實現(xiàn)工廠高壓大功率電器的調(diào)節(jié)與控制，進而減少輸出功率，降低電能消耗，將用電量控制在一定范圍中，得到理想的節(jié)能效果，值得在工廠中廣泛推廣應用。[3]

4.應用低阻電纜，控制好導線截面

電力電纜是工廠設(shè)備傳輸?shù)暮诵墓ぞ撸瑢﹄娏鬏斮|(zhì)量與能耗具有很大影響。從電纜電阻工作特點來看，隨著電纜電阻的增大，電氣設(shè)備傳輸速度逐漸降低，進而產(chǎn)生了較高的能耗。因此為了減少能耗，可將小電阻的電力電纜應用到工廠中，降低電纜熱量，并減少輸電線損失，保證電纜安全，減少不良事故的發(fā)生。此外還要控制好導線截面，減少電力電纜投資費用，進而實現(xiàn)節(jié)省成本的目的。[4]

（二）應用節(jié)能型配電系統(tǒng)

1.控制好供電電壓

供電電壓一般可根據(jù)工廠用電容量、用電距離、用戶用電負荷及電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀考慮，綜合多種因素。通常選擇6到10kV配電電壓時，由于10kV經(jīng)濟指標較好，同時使用的有色金屬較少，可選10kV；如果6kv設(shè)備應用多、技術(shù)合理且容量較大，可進行應用；如果用戶使用少量3kV電動機時，可優(yōu)先選擇10（6）/3kV變壓器供電。

2.無功補償裝置

功率因素對工廠企業(yè)具有很大作用，所以必須結(jié)合實際情況，適當提升供電功率因數(shù)，合理應用配、變及用電設(shè)備，提高輸送電能的能力，減少電能消耗，實現(xiàn)節(jié)約電能并提高設(shè)備利用率的目的。無功補償在客戶端設(shè)備中非常重要，尤其是大型電機較多或大客戶，必須應用無功補償裝置，提高供電質(zhì)量，滿足實際生產(chǎn)需求[5]。

3.節(jié)能型變壓器

變壓器是輸變電行業(yè)中消耗較大的部分，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國變壓器總能耗占據(jù)總能量消耗的10%，如果適當控制可節(jié)約很多電量，因此節(jié)能型變壓器具有非常廣泛的應用意義。一般可使用干式變壓器，如果之前已經(jīng)應用了舊油浸變壓器，可對其進行改造，滿足工廠實際需求，實現(xiàn)降低費用的目的。

4.控制供電線路損耗

線路電流是固定不變的，為了減少線路，可控制線路電阻。線路電阻R=Ρl/S，電阻與電阻率ρ成正比，與線路截面呈反比，與線路長度呈正比，可以從以下幾方面操作。（1）使用電導率小的材料做導線。一般銅芯較好，但要遵循節(jié)約原則，通常在負荷大廠房中使用銅導線，負荷低廠房應用鋁芯導線。（2）減少導線長度。一般要求線路盡量沿直線，減少長度，同時低壓線路盡量不走回頭線，減少電能損失；變壓器靠近負荷，縮短用電距離。（3）增加截面面積，一般較長的線路不僅要滿足熱穩(wěn)定、載流量及電壓損失截面，還要增加一級導線截面。[6]

（三）加強用電管理，控制好峰谷電力資源

峰谷用電表示電力行業(yè)用電中利用山峰與山谷來表述用電負荷特性變化情況。一般早上8點到晚上10點屬于用電高峰階段，深夜10點到次日8點為用電低谷階段。峰谷電價實施的主要目的是鼓勵利用低谷電價優(yōu)惠條件提高低谷用電量，如空調(diào)、電熱水汽及其他電器設(shè)備的應用。從電力部門角度分析，如果將高峰用電適當?shù)叵虻凸葧r段轉(zhuǎn)移，不僅可緩解高峰電力供需缺口問題，同時實現(xiàn)了電子資源的優(yōu)化配置，屬于“削峰填谷”雙贏政策。從工廠的實際發(fā)展來看，充分利用低谷電量對工廠生產(chǎn)具有很大作用，通常需要鼓勵有條件也多進行低谷用電，不僅幫助工廠減少了電能耗費，同時節(jié)約了大量的成本。

（四）強化工廠電力計量管理

從工廠企業(yè)的發(fā)展情況來看，工廠需求開展電力計量管理，實際分析中可以從兩方面探討。一方面，加強工廠電力計量管理減少了計量問題對企業(yè)經(jīng)營造成的影響，實現(xiàn)了工廠運行電能計量裝置的跟蹤、運行狀態(tài)監(jiān)測、抽樣監(jiān)測及動態(tài)管理，同時可定期分析計量裝置測試數(shù)據(jù)，避免了電力計量裝置的錯誤運行，保證了電能計量裝置的準確性。另一方面，結(jié)合電能計量結(jié)果可制定長效發(fā)展機制，如對大小相同的辦公室及車間用電量進行比較，如照明電量、空調(diào)設(shè)備用電等，對比設(shè)備用電情況，并結(jié)合工廠發(fā)展制定長效的措施，減少不必要電能的損耗，降低企業(yè)產(chǎn)品成本。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，工廠成本降低的方法較多，通過節(jié)能技術(shù)在電氣方面的應用，減少了很多電量，同時提高了企業(yè)在市場發(fā)展中的地位。[7]

（五）提高電能質(zhì)量，控制電網(wǎng)諧波

目前很多工廠企業(yè)開始將變頻調(diào)速設(shè)備、非線性負荷及直流設(shè)備應用到工廠作業(yè)中，導致很多諧波電流流入電網(wǎng)中。高次頻波的存在不僅耗費了工廠較多的電量，同時加快了線損，影響了系統(tǒng)功率因數(shù)，給電力系統(tǒng)的可靠性造成巨大影響，嚴重時將出現(xiàn)繼電保護誤動行為，燒毀了大量的數(shù)字電路、危機保護線路與裝置。因此為了控制諧波的影響，實際操作中盡量少使用或不使用非線性電氣設(shè)備，盡量使用具有自動消除諧波能力的電氣設(shè)備。同時可采用降壓方式啟動大容量電動機。可使用不同變壓器對電壓波動、沖擊性負荷及閃變敏感負荷供電，如果不能實現(xiàn)此種操作，可采用變電所低壓柜專用回路供電。如果諧波穩(wěn)定，可應用無緣濾波器，具有經(jīng)濟實用等特點。建電網(wǎng)諧波檢測室，可采用危機快速傅里葉分析，結(jié)合數(shù)據(jù)處理結(jié)果發(fā)出指令，并實現(xiàn)電流型與電壓型逆變器有源濾波控制。目前有源濾波與無源濾波結(jié)合是常用的方式，由動態(tài)無源濾波與有源共同承擔了諧波補償操作。因此很多負載諧波均可過濾掉，而且具有節(jié)約投資與經(jīng)濟技術(shù)合理的特點。從控制效果來看，諧波控制可實現(xiàn)電網(wǎng)實時分析，進而進行了針對性處理，實現(xiàn)了電能質(zhì)量優(yōu)化，提高了電能利用效果。

三、結(jié)語

本文主要對節(jié)能技術(shù)在工廠電氣技術(shù)中的運用進行了分析。節(jié)能技術(shù)已經(jīng)成為控制工廠用電成本的主要措施，幫助工廠企業(yè)得到了較高的經(jīng)濟效益，控制降低了電能損耗。因此相關(guān)人員必須從思想上認識到節(jié)能技術(shù)與工廠電氣技術(shù)的密切聯(lián)系，然后結(jié)合工廠實際狀況不斷創(chuàng)新應用方法，提高工廠節(jié)能技術(shù)，并降低工廠用電成本，推動工廠向又好又快的方向發(fā)展。

參考文獻：

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[2]王勇，陳德賦，李國常.關(guān)于在工業(yè)企業(yè)以增加值能耗指標考核節(jié)能量的淺見[J].節(jié)能與環(huán)保，2014（3）.

[3]崔衛(wèi)波.淺談建筑節(jié)能設(shè)計和節(jié)能改造要點[J].科技信息，2014（25）.

[4]李銀華.節(jié)能技術(shù)在工廠電氣技術(shù)中的應用及其意義[J].企業(yè)導報，2016（5）.

[5]常華，林占宏，尹享軍.淺論工廠電氣技術(shù)改造與節(jié)能降損[J].電子世界，2014（5）.

[6]趙貧飛.探析如何在工廠電氣技術(shù)中綜合應用節(jié)能技術(shù)[J].科技風，2015（11）.

[7]劉曉蘭.電子節(jié)能技術(shù)在工廠電氣技術(shù)中的運用研究[J].電腦迷，2016（1）.

責任編輯：楊國棟