工廠供配電系統的節能設計措施分析

于建

摘 要：近年來，經濟的快速發展極大地促進了電力的消耗，尤其是在工廠。由于工廠供配電系統的設計不合理，在電力輸送過程中經常發生電能浪費，造成電能浪費。另一方面，就我國而言，電力資源短缺，浪費嚴重，因此，應設計節能供配電系統以節約用電。

關鍵詞：供配電系統設計;節能節電;措施

前言

隨著我國現代工業的發展，對電力工業也提出了更高的要求。供配電系統的節電設計具有重要意義。既能緩解供需矛盾，提高電能利用率，又能促進經濟效益的供給，減少環境污染。本文從供配電系統的設計角度出發，首先簡要介紹了供配電系統的設計過程，然后分析了設計的意義，最后對節能節電的設計措施進行了詳細的探討。

一.工廠供配電系統的節電設計

供配電系統通常由用電設備、配電線路、總降壓變電所以及車間變電所等組成，在進行供配電系統的設計時，必須遵循安全、可靠、優質、經濟的原則。這也就是說，在進行供配電系統的設計時，既需要確保電能在供配電過程中的安全，又必須滿足用戶的用電需求，還必須盡可能的節電節能。因此，設計之前相關單位應該對設計的整個流程進行詳盡的思考，盡量做到統籌兼顧。 供配電系統的節電設計流程表現在：首先，計算總降壓變電所的總功率因數以及最大負荷。在選取導體抑或電器時，通常以30分鐘的最大平均負荷為依據;常用的功率因數主要有電流、視在功率、有功功率以及無功功率等。其次，選擇合適的主接線，在主接線的選擇上最好遵循經濟、靈活、可靠的原則，主接線的可靠性占據首要地位。在進行相應的設計時，必須確保供電的連續性，保證供電的可靠性;在主線的設計上，還應該確保擴建、調度以及檢修過程的靈活性;除此之外還應該盡可能的降低電能的損耗，主接線設計的經濟性。再次，進行防雷以及接地的設計，這兩種設備都是為了更好的保證供配電傳輸過程中的安全。最后，實施繼電保護。當供配電系統出現異常時，繼電保護可以及時進行預警提示，縮小故障的范圍，從而保證系統的正常運行，減少不必要的損失。

二.工廠供配電系統節電設計的意義

節約資源，保護環境是每一個公民應盡的義務。進行工廠供配電系統的節電設計對于促進工廠的可持續、綠色、循環發展具有重要的意義。

1.有助于緩解供求之間的矛盾 在工廠進行供配電系統的節電設計，有助于緩解社會用電需求量大與電力供給不足之間的矛盾。首先，進行供配電系統的節電設計，有助于增加能源的利用率，減少浪費;其次，進行供配電系統的節電設計，有助于企業生產工藝的提升，促進電能的開發;再次，進行供配電系統的節電設計，有助于節約資源，保護環境，降低污染，緩解供求之間的矛盾。

2.有助于提高經濟效益 在工廠進行供配電系統的節電設計，可以有效提高工廠的經濟效益。首先，合理的節電設計有助于工廠用電工藝以及用電設備的改進;其次，合理的節電設計有助于工廠能源投資成本的控制;再次，合理的節電控制有助于企業經濟效益與生態效益的均衡發展。

3.有助于提高能源的利用率 在工廠進行供配電系統的節電設計，可以有效提高能源的利用率。首先，供配電系統的節電設計能有效控制電廠的規模，縮減建設費用;其次，供配電系統的節電設計能有效控制煤炭資源的使用量，降低對環境的污染程度;再次，供配電系統的節電設計能有效提高能源的利用率，增加社會財富。

三.工廠供配電系統節電設計的措施

工廠供配電系統節電設計的措施主要包括兩大方面，一是技術措施，一是管理措施。前者包括提高設備功率因數、增加主接線有效面積、選擇合適的變壓器、對諧波危害進行抑制等;后者包括強化管理力度、健全管理機制等。

1.提高工廠供配電系統的功率因數 首先，借助同步電機實現無功補償。通過無功補償，既能促進電能質量的改善，又有助于工廠供電能力的提高，還能起到節電降耗的效果。在進行供配電系統的節電設計時，在設計中加裝調相機、電容器等，實現感性以及容性這兩種負荷之間的能量互換，從而促進功率因數的提高。其次，促進電動機、變壓器等負荷系數的提高。在進行供配電系統的節電設計時，應對電動機、變壓器等的容量進行控制，確保運行過程中電壓的降低，從而提高功率因數，實現系統的節能節電。再次，借助移相電容器實現系統的無功補償，提高功率因數。最后，對系統設備進行更新、改造，實現系統設計的信息化、網絡化以及現代化，促進功率因數的提高。

2.增加工廠供配電系統主接線的有效面積 在進行工廠供配電系統的節電設計時，應該減少因線路損耗造成的損失。根據物理學原理，線路中的阻抗與線的直徑之間成反比例的關系，與線的長度之間成正比例的關系，這就提示我們在進行主接線的設計時，應該適當控制線的長度以及線的截面積。首先，選取通過選取用戶中心點進行主接線長度的控制，確保主接線的長度在最佳范圍;其次，增加主接線的截面積，提高電能的利用率;再次，對負荷進行合理的歸類，盡量使全部設備共用一條電纜，從而降低線路的損耗。

3.選取適合供配電系統節電設計的變壓器 在進行工廠供配電系統的節電設計時，通常借助節電干式變壓器替代傳統形式的油浸式變壓器。首先，干式變壓器的容量可大可小，可以根據實際情況進行調節;其次，干式變壓器的可靠性相對較高，這是進行節電設計時的首要條件;再次，干式變壓器的節能節電效果明顯，應用領域較為廣泛，還可以進行多種形式的功能組合;最后，與傳統形式的變壓器相比，干式變壓器更環保、更節能、更安全、更綠色、更可靠。

4.降低諧波對供配電系統造成的危害 在進行工廠供配電系統的節電設計中，電壓的波形對電能的質量具有重要的衡量作用。隨著各種電力行業的增多，由此出現的諧波電流嚴重影響了電力系統的正常運行。因此，在進行相應的節電設計時，應該借助濾波器對諧波電流進行適當的抑制，實現電壓波形的正常波動。

5.有效平衡節電設計中的三相負荷 不平衡的三相負荷不僅不能降低電能的消耗，更嚴重的是會對整個電力系統造成損害。因此，在設計中，應該借助節電裝置實現三相電壓的平衡。節電裝置的結構通常表現為串聯額電抗器、自耦調壓器以及線圈三者固定于三柱式鐵芯。這種裝置具有極大的優點：首先，它能極大地減少電動機啟動時的電流;其次，它能有效降低變壓器、電機繞組以及線路等上的銅耗;再次，它對于調節電壓的穩壓以及幅值具有重要作用。

6.強化管理制度，健全管理機制 這主要是從管理的角度對節電設計進行控制。首先，加強獎懲力度，對節電工作優秀的工廠進行獎賞，對浪費嚴重的工廠進行嚴懲;其次，及安全管理機制，如借助先進的技術對工廠進行管理，實現信息的共享，確保節電設計的合理性;再次，將責任落實到人。

四.結語

近些年來，快速發展的經濟，極大地促進了電能的消耗，我國的電能逐漸呈現緊缺的狀態，設計不合理的供配電系統，不僅沒能增加電能的利用率，反倒造成了更大程度的浪費，嚴重制約著我國供配電行業的發展。進行供配電系統的節電設計具有十分重要的意義，因此，適當增加主接線的有效面積、提高設備的功率因數、健全相應的管理機制，都將有助于供配電系統設計的實現。

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