工廠供配電系統中的節能措施探析

盧紅平

摘要：隨著我國的經濟在快速的發展，社會在不斷的進步，工廠必須擁有一套完善的供電系統，才能保證工業生產的正常有序運行。但目前供配電系統仍存在不足之處，那就是電力在實際使用中，耗損十分嚴重，已經嚴重制約著中國企業的長足發展。如果工廠想要改變電力耗損嚴重的問題，就必須從改革供配電系統的設計著手，開發新的節能供電方式，在提高電力經濟效益的同時不斷提升利用率。筆者深入探究節能配電系統的現實意義，并提出了配電系統節能的解決方法。

關鍵詞：節能措施;供配電系統;工廠;電力能源

引言

當前，無論是第一產業、第二產業，亦或是第三產業對電力的需求不斷擴大，再工業化背景下，工業對電力的需求最為突出。在電力資源有限的情況下，工業對電力的需求增長加劇了電能緊張的問題。同時，部分工廠在工業生產中，由于管理不善，導致電能浪費，嚴重影響了工廠的經營與發展。整體看來，我國工業工廠對電能的使用率較低，能源浪費現象較為嚴重。目前，我國一線城市大力推廣電氣節能技術，并將其應用于工業生產中，取得了一定的效果。面對電力能源日益緊張的情況，對工廠供配電系統中節能措施進行研究是十分必要的，具有重要的現實意義。

1工廠供配電系統電氣節能技術設計原則

在實際工廠供配電系統設計中，要遵循以下原則進行設計，以達到節能效果：首先，經濟適用性原則。工廠供配電系統節能設計的根本目的就是降低供配電系統的運行成本，提高用電效率及用電效益，因此節能技術要遵循經濟適用性原則。常用的人工無功補償具有靈活性能好的優勢，提高系統的功率因數可降低人工損耗，在減少工廠電能成本的基礎上提高工廠的經濟效益及社會效益。其次，實事求是原則。工廠企業經營的最終目的是實現利潤最大化，工廠要在市場競爭中取得更大的優勢，就必須尋找科學、合理的發展機遇。在環境問題日益突出、國家對環境保護要求越來越高的大背景下，作為能源消耗大戶的各類工廠也要本著實事求是的原則降低環境污染，緩解國家供電壓力，全面落實工廠供配電系統的節能，以實現國民經濟發展與工廠自身持續經營的雙贏局面。最后，優化原則。隨著“生態文明建設”“綠色可持續發展”理念的不斷深入，我國越來越多的工廠供配電系統設計施工將節能降耗放在首位，采用先進的科學技術、施工工藝，廣泛引進新型的環保材料，比如應用永磁接觸器來借助于永磁力進行合閘保持，該技術可以實現合閘狀態下電流降為零，因此大大降低了電能消耗量。

2工廠供配電系統中的節能措施

2.1優化供配電系統設計

第一，合理設置保護裝置。為了提高工廠供配電系統供電的穩定性與安全性，一般情況下會配置微機綜合保護裝置，科學分配高低壓側電氣設備，開展熱穩定試驗。部分工廠工業生產任務較多，因此對供電系統的可靠性提出了更為嚴格的要求，因此往往選用直流屏保護裝置。在應用直流屏保護裝置時，工廠須結合系統內斷路器的數量進行配置。第二，高低壓配電系統的設計。在節能改造過程中，工廠必須要堅持節能、優化經濟適用性以及實事求是的原則，要保證電氣節能技術的應用能夠滿足電氣設備的用電需求，同時也要考慮優化的成本。在配置變壓器時，設計人員應該結合工廠的整體規劃、用電需求等情況選擇合適的型號，在相關條件都符合的情況下，優先選擇有載油浸調壓變壓器。在設計低壓柜時，考慮固定時開關柜，減少費用投入，提高經濟效益。第三，合理配置變電所主接線。為了減少變電所主接線中性點接地系統故障、母線失壓故障、越級跳閘等現象，進而影響供配電系統，在配置時可以采用高壓雙電源連接變電所與配電房方式提高系統的穩定性與可靠性，減少供電中斷情況。

2.2改良節能設計

（1）使用直流屏保護裝置。在正常情況下，如果要改造節能配電系統，同時又要確保工業故障率降到最低，工廠有必要安裝繼電保護設備。該設備不僅能夠精確計算額定值還能夠計算出電氣回路負載。工廠需要使生產產量穩步增長，因此，工廠必須擁有一套穩定、耗損率低的供電系統，目前，相關人員發現直流屏可以滿足工廠供電系統當前所有需求，但直流屏在使用時，需要注意并不是越大越好，需要根據工廠實際運作情況去科學合理的進行設置。（2）應用高低壓配電系統。當前，工廠節電型供配電系統發展的重心就是高低壓配電系統的發展。高低壓配電系統不但具有很高的可行性，而且還有很高的合理性，此外，對經濟性也有要求。筆者意識到載油浸調壓變壓器能夠使工廠運營狀況更加良好。由于高低壓配置系統對變電站的選址以及總體布局要求都非常高，因此，最好選擇專門的變壓器來做。載油浸調壓變壓器的使用，可以簡化日常管理維護工作，更加方面快捷，節約時間。如果工廠目前采用的是單系統低壓柜，筆者認為工廠換成固定開關柜試試。如果工廠需要同時用到兩臺變壓器，則該裝置可將低壓側與總接線柜連接，且成本性能十分合理，節約成本開支。（3）變電所主接線。工廠常把變電所連接到高壓雙電源的電房上，不僅在一定程度上降低了變電站的故障率，而且有利于變電站接線的安全和穩定。該裝置對工廠穩定生產起到了很大的作用，減少和避免了工廠供電系統出現故障的概率，給工廠帶來了巨大財富。

2.3無功補償技術

無功補償技術是工廠供配電系統中最常用的節能措施，不過多數工廠會采用集中補償的方法進行無功功率補償，卻忽略了各個車間變電站、用戶端的無功補償，這種集中補償的方法無法保證有效的補償功率，甚至很多系統還保持在自然功率因數的范圍。由于國家相關標準規定工廠的功率因數至少在0.9及以上，工廠只有通過設置大量高壓補償裝置來提高功率因素，以達到國家標準。工廠內部有大量的無功環流，由于工廠變電站、用戶端功率因數較低，這些無功環流會持續循環，加大了輸電線路、變壓器所通過的電流，損耗的增加必然會降低末端的供電質量，最終降低工廠電動機的轉矩而提高能耗。變壓器、電動機是工廠供配電系統中產生無功損耗的主要設備，變壓器產生的無功總耗高達20%，異步電動機則會產生近60%的無功總耗，由此可見，電網由于要向變壓器、電動機提供大量的無功負荷而直接影響了自身的供電能力，因此要采取措施提高工廠供配電系統的功率因數。首先，可以利用移相電容器產生超前電網電壓容性電流特性與電動機變壓器所產生的滯后電網電壓感性電流互相補償，即從源頭上開始補償無功損耗，補償設備采用移相電容器，將其盡量安裝在靠近用電設備的各車間變電所低壓母線側。如果異步電動機容量較大、運行穩定，可就地安裝無功補償裝置，針對供電入口處功率因數的調整，各總降適量補充高壓集中補償裝置即可達到相關標準要求。其次，可以將車間變電所低壓母線側移相電容器適當分組，并采用投切的方式以提高其適應性，即使在不同的情況下，工廠也可以使得功率因數控制在符合國家標準的范圍。最后，有些工廠會使用無需進行調速的大型機械，這種情況下可以使用同步電機獲得無功補償。

結語

綜上所述，在電力能源緊張的情況下，工廠企業必須堅持科學發展觀，加強供配電系統節能機構建設，應用多種節能措施降低能耗，減少環境污染，提高工廠企業的經濟效益與社會效益。

參考文獻

[1]周龍武.供配電系統總體規劃節能措施與變配電設計節能技術[J].科技資訊，2017，15（16）：27-28.

[2]王如振.工廠供配電的節能方法研究[J].山東工業技術，2017（20）：194-194.

[3]朱華，熊偉.淺談供配電系統設計中的節能措施[J].安徽建筑，2017，24（2）：193-194.

[4]彭玉萍.淺談供配電設計中的節能方法和措施[J].城市建設理論研究（電子版），2017（15）：27-27.