工廠供配電系統中的節能措施研究

李錢軍

（安徽海螺建材設計研究院有限責任公司，安徽 蕪湖 241070）

1 工廠供配電節能的意義

進行工廠配供電節能可以有效緩解我國電量不足的問題，并且減少電網的壓力。對工廠配供電系統進行改造，可以節省節約大量的財力，給工廠帶來更多的經濟效益。在進行改造的同時可以促進產業的創新，從而引起技術改進，促進社會的科技進步。

2 工廠供配電系統中的節能措施的設計原則

2.1 經濟適用性原則

工廠供配電系統中的節能措施需要滿足經濟適用性原則。可以利用人工無功補償，操作過程比較靈活，可以降低人工損耗，節省工廠電能成本，保障工廠的經濟效益和社會效益。

2.2 實事求是原則

工廠發展目標是為了提高經濟效益，要想提高工廠的市場競爭力，需要利用確定合理的發展機遇。當前我國越來越重視環境保護工作，而工廠屬于能源消耗的大戶，需要遵循實事求是的原則降低環境污染，降低我國的供電壓力，利用工廠供配電系統中的節能措施，實現工廠的可持續發展。

3 工廠供配電系統中的節能措施

3.1 優化供配電系統設計

1）增大線纜截面積，在滿足線路電壓降和導體載流量等技術條件下，導體截面積宜適當加大，因為節能與電纜投資是相互矛盾的，在使用周期總共降低線損的費用能夠補償加大截面積所增加的費用，達到經濟合理，此方法稱為“按經濟電流選擇導體截面積”。工作時間長、負荷穩定的線路，如三班制或兩班制生產場所宜按經濟電流選擇導體截面積；高電價地區或高電價用電單位的工作時間較長、負荷穩定的線路，應首先應用。以10kV及以下電力電纜經濟電流截面選用方法為例，簡要敘述。10kV及以下電力電纜經濟電流截面計算式如下：

Sj——經濟電流截面（mm2）；

Imax——第一年導體最大負荷電流（A）；

J——經濟電流密度（A/mm2）。

從而，當已知電纜的經濟電流密度及求得第一年導體最大負荷電流后，通過上式就能得出經濟電流截面。據規范（GB50217—2007電力工程電纜設計規范）要求，在10kV及以下電力電纜按經濟電流截面選擇時，“當電纜經濟電流截面比按熱穩定、容許電壓降或持續載流量要求的截面小時，則應按熱穩定、容許電壓降或持續載流量較大要求截面選擇。當電纜經濟電流截面介于電纜標稱截面檔次之間，可視其接近程度，選擇較接近一檔截面，且宜偏小選取。”

2）提高輸電線路電壓等級，工廠供電電壓應從用電容量、用電設備特性、供電距離、供電線路的回路數、用電單位的遠景規劃、當地公共電網現狀和它的發展規劃以及經濟合理等因數綜合考慮決定；配電電壓的高低取決于供電電壓、用電設備的電壓以及供電范圍、負荷大小和分布情況等。所以工廠供配電線路的電壓等級一般不從節能的角度來進行考慮。但在有條件情況下的供電方案對比中，我們從節能角度分析出，當輸送負荷不變時升壓后降低功率損耗的百分率計算公式如下：

ΔΔP%——升壓后功率損耗降低百分比；

Un1——電網升壓前的標稱電壓；

Un2——電網升壓后的標稱電壓。

電網升壓后功率損耗降低百分率，見表1。

表1 各級升壓后的功率損耗降低百分率

3.2 降低輸電線路損失

目前，工廠的供配電系統在電力資源運輸中消耗非常大。在低壓開關柜和配電箱輸出線中，一般采用直線的形式，而且要結合當地的用電情況，合理的控制供電半徑，有效的降低電力遠距離傳輸，降低電能和輸電環節中產生的損耗，在長距離運輸中，可以通過增加導線面積的方式，節省電力資源。電力電纜采用電導率高的銅線，合理選擇電纜絕緣材料。有資料報道，采用新型絕緣材料的電纜其感抗比VV型絕緣電纜低30%～40%，節能效果顯著，工程中宜選擇YJV型絕緣電纜。

3.3 變壓器節能

當工廠中變壓器較多時，工廠就應當首選性能較好的變壓器，通過減少同一時期運行的變壓器的數量提高經濟效益。對于運用并聯方法運行的變壓器，應當優化變壓器的組合，從而降低電能的損耗。同時，工廠應根據日常耗電量的需要設置合適數量的變壓器，從而減少日常耗電量，增加企業的經濟效益。對于一些較特殊的工廠，例如工廠的電壓不穩定，實際用電過程中波動范圍較大，這時就可以用小容量變壓器來做好調節和輔助的作用，該工廠也可以使用不同容量變壓器進行分列運行，通過靈活的調節變壓器的組合方式，降低電能的損耗，提高工廠經濟效益。

4 結語

供配電節能設計在工廠運行中發揮非常重要的作用，可以促進工廠長遠發展。在實際的運行中，工作人員應該高度重視節能設計，結合工廠運行情況，采用各類技術手段，降低電能消耗。