工廠供配電設計中的節能方法和措施的研究

文/馬中俊，青島新華友建工集團股份有限公司

1 工廠供配電系統的電氣節能技術的設計原則

1.1 節能優化原則

近年來，隨著我國積極響應號召的“生態文明建設”與“綠色可持續發展觀”理念，我國大多數的工廠供配電系統更加注重節能降耗，不僅僅優先采用科學先進的高精尖施工工藝，還要廣泛的引用新型環保的新材料與新技術，例如應用永磁接觸器來借助于永磁力進行合閘保持，以此在合閘的狀態下將電流降為零，進而節省了大量的電能，實現工廠配電系統的綠色可持續健康發展。

1.2 節能技術實事求是原則

不同的工廠生產，工廠生產企業要遵循事實求是的原則，相關的企業要想在激烈的市場競爭之中立于不敗之地，就必須要尋求科學合理的生存發展機遇，本著節能技術實事求是的原則來將環境污染降低到最小化，進而有效緩解國家的供電壓力，同時還要始終秉持“與時俱進，開拓創新”的信息理念，并將工廠供配電系統節能落到實處，促進我國社會發展與經濟的協調進步。

1.3 節能技術經濟適用原則

在諸多工廠供配電系統的電氣節能技術設計原則中，應用最為廣泛突出的就是節能技術的經濟適用原則，致力于人工無功功率補償，它的典型優勢就是靈活性能較好，能提升系統的功率因數，將人工的損耗降低到最小化，加快資金成本的原始積累，在提高工廠社會經濟效益的同時還要減少工廠的電費開支。

2 工廠供配電設計中的節能方法和措施

2.1 減小線路的輸電損失

（1）盡量的減少線路的長度。在線路的設計過程中，配電箱與低壓箱的輸出線端避免走彎路。在低壓線路中，供電半徑小于 200 m 范圍內，對于負荷較多的地區小于 100m 范圍內，中等的負荷區小于 150m 范圍內，較少的負荷區小于 250m。在實際供電中，可以根據供電半徑進行最優化的電路設計。

（2）有效的增大導線截面。在輸電線路比較長且負載穩定的情況下，可對導線截面增加。短期內增加了經濟投入，長期使用可有效的節約電能。

將用電負荷分類。考慮到工礦企業的特殊性，將用電負荷根據不同的用途實行分類，可以有效的控制送電量，避免資源的浪費，同時也保障了工業用電的穩定性與可靠性。

2.2 變壓器經濟運行的節電技術

一般情況下，工廠都會使用一些性能比較好的變壓器來進行調節，將變壓器進行并列運行，組合起來使用可以增加它的經濟適用性。同時也可以根據工廠的用電負荷來確定變壓器的實際運行數量，如果選用較少數量的變壓器來滿足工廠運行的最大負荷量，能有效地提高經濟效益。在負荷不足的情況下進行共同調節。同時，還要選用節能型變壓器，非晶體鐵心變壓器空載損失相比同系列的工程配電系統能減少百分之三十，環繞鐵心再得到了廣泛的普及與應用，它的典型優勢就是效率高效且質量穩定，耗損小且占用體積小，值得深入的推廣，總之，希望相關的專業負責人對此引起廣泛的關注與重視，并及時予以改善以促進經濟的健康快速發展進步。

3 無功補償提高工廠的節能增效

3.1 無功補償的潛力

工廠內存在數量較多的無功環流由于廠內變電站與用戶端比較低的功率因數而進行不斷循環，致使輸電線路與變壓器上的電流不斷增大，而用戶端的供電質量因供電耗損的增大而下降，工廠的電動機轉矩下降。在工廠中產生無功耗損的主要設備是變壓器與電動機，電網提供較多的無功負荷，因而導致電網的供電能力降低。一般20%以上的無功總耗是變壓器產生出來的，而異步電機則能產生高達60%的無功總耗。

3.2 提高功率因數的方法

（1）充分利用移相電容器產生的超前電網電壓容性的電流特點和電動機變壓器上產生的滯后電網電壓感性電流進行補償，在用戶端的線路上適當的并聯移相電容器，使電網無功電流較大的降低。原則上應從源頭對無功消耗進行補償，移相電容器是一種補償的設備，比較適宜安裝在用電設備的分廠車間變電所的低壓母線處。對于一些容量比較大且運行較穩定的異步電動機宜采取就近安裝無功補償設備的辦法，各總降較適合適量補充高壓的集中補償設備，對供電入口處的功率因數進行調整，進而達到相關電力部門的規定要求。

（2）為了使車間內安裝于電壓母線側的移相電容器很好的適應工廠生產中的負荷變化，可將其進行適當的分組，并且運用投切的方法。這種方法可以確保工廠在不同的工作狀態下都能將功率因數的數值控制在比較高的水平上。

（3）對變壓器的選擇要依據工廠的實際生產狀況進行，確定一個合適的容量，保證變壓器的負荷量，既有效的對無功補償設備容量進行了降低，又大大降低了成本。

（4）可以運用同步電機進行無功補償。大多的大型機械無需調速，可依據實際運行情況，運用同步電機進行無功補償。

3.3 照明光源的管理

照明光源的開關管理對于節能有重要的意義，首先要對光源的布置進行合理的控制，線路在設計安裝時要盡量采用分支回路的方式，這樣在需要照明的地方就打開電源，在不需要照明的地方就關閉電源，有利于配電的節省；其次，對于照明光源開關的控制點應該進行合理的布置，在光源照射區域較大的地方，應該設置備用開關點，在不用照明的時候，可以及時關掉電源，但應注意開關的數量應該合理設置，避免因過多造成造價成本的提高，同時可以在靈活性上充分控制電源，以達到節能的目的；對于工廠內公共的走道等地方，可以設置成聲控或光控開關，這樣雖然在初次投資造價上會略高于普通開關，但在其合理性上和及時性上高于普通開關，有利于配電的節能。

4 結束語

對工廠實行電力節能改造，可以有效的減少電費的支出，節省工廠的開支費用，另一方面有效地減少了電網壓力與環境污染，還能從成本控制的方面來考慮企業的成本開支，通過提升勞動生產率來保證企業經濟效益與生態效益的雙向發展。