張 鑫

（珠海凌達(dá)壓縮機(jī)有限公司，廣東 珠海519000）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，不同的行業(yè)在發(fā)展過程中都需要應(yīng)用電力能源。在工業(yè)領(lǐng)域，電力能源是其發(fā)展的支撐。電力資源的不足會(huì)導(dǎo)致工廠的生產(chǎn)不能正常進(jìn)行，導(dǎo)致工廠的生產(chǎn)效率降低，不利于工廠獲得豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。但是在工廠中普遍存在著電力能源消耗的問題，工廠在生產(chǎn)的過程中不注意能源的節(jié)約，造成了大量的能源浪費(fèi)，導(dǎo)致電力能源更加緊缺。所以在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)水平不斷完善的今天，應(yīng)該對(duì)工廠進(jìn)行電力節(jié)能的完善，從而減少工廠電力能源的耗費(fèi)，提高工廠的經(jīng)濟(jì)效益，也能夠在一定程度上減少電網(wǎng)的負(fù)荷、環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)良好的社會(huì)效益。

1 工廠供配電系統(tǒng)節(jié)電的必要性分析

從相關(guān)的理論進(jìn)行分析，電力資源的節(jié)約指的是運(yùn)用技術(shù)性的手段，從而減少電力能源的浪費(fèi)，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益和社會(huì)效益。在工廠中節(jié)約用電能夠使工廠的供配電系統(tǒng)得以完善，減少電力資源的耗損問題，從而能夠提高整個(gè)工廠的供配電的用電效率，在一定程度上能夠提高工廠的經(jīng)濟(jì)效益。

1.1 從經(jīng)濟(jì)角度分析工廠供配電系統(tǒng)節(jié)電的必要性

工廠的供配電系統(tǒng)進(jìn)行電力資源的節(jié)約，能夠?qū)崿F(xiàn)電廠建設(shè)的集約化，能夠減少電網(wǎng)建設(shè)消耗的資金，供配電系統(tǒng)電力能源的節(jié)約能夠使工廠的煤炭的使用量減少，提高煤炭資源的使用效率，從而減少煤炭在生產(chǎn)過程中的污染問題，能夠起到保護(hù)環(huán)境的作用。

1.2 從工業(yè)企業(yè)角度分析工廠供配電系統(tǒng)節(jié)電的必要性

工廠供配電系統(tǒng)的節(jié)電能夠提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，使企業(yè)能夠獲得更多的收益。我國(guó)很多企業(yè)在用電的過程中不太重視用電的管理，導(dǎo)致電力資源在使用的過程中帶有一定的隨意性。另外，如在工廠中使用的設(shè)備比較陳舊，導(dǎo)致了工廠的電力消耗在總成本中的占比提高，降低了工廠的利潤(rùn)。在工廠內(nèi)部加強(qiáng)用電的管理，使用電更加科學(xué)化、合理化，降低工廠的生產(chǎn)成本，另外，從工廠的生產(chǎn)成本角度去管理工廠的成本開支，能夠提高工程的生產(chǎn)效率。

2 工廠電氣供配電線路設(shè)計(jì)分析

在工廠中實(shí)現(xiàn)電力能源的節(jié)約具有深遠(yuǎn)的意義，工廠在運(yùn)用供配電系統(tǒng)的時(shí)候，強(qiáng)化對(duì)電能的節(jié)約，運(yùn)用技術(shù)性的手段，從而能夠在一定程度上提高工廠的經(jīng)濟(jì)效益。

2.1 工廠供配電系統(tǒng)中通過有效的管理實(shí)現(xiàn)電力資源的節(jié)約

首先，在工廠中要完善電力能源節(jié)約的管理制度，運(yùn)用制度來約束人們的生產(chǎn)行為，工廠中應(yīng)該強(qiáng)化用電管理部門的能力，使電力管理部門能夠運(yùn)用現(xiàn)代化的技術(shù)，將信息技術(shù)與電力資源的管理結(jié)合起來。運(yùn)用信息化的管理技術(shù)，建立管理平臺(tái)，能夠?qū)┡潆娤到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的管理，從而能夠進(jìn)行供配電系統(tǒng)的全面化管理，使工廠的各個(gè)系統(tǒng)按照規(guī)劃運(yùn)行，節(jié)約電力資源。工廠運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)進(jìn)行管理，能夠完善工廠供配電管理系統(tǒng)的管理機(jī)制。在工廠的管理部門中，應(yīng)該形成權(quán)責(zé)一致的管理機(jī)制，使各個(gè)部門和人員都能夠明確自身的責(zé)任，各個(gè)部門能夠做到相互配合、相互牽制。通過在工廠建立專門的電力資源管理小組，在工廠車間中建立節(jié)能部門和節(jié)能監(jiān)督部門，從而能夠確保在供配電系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下節(jié)約電力資源。在工廠中應(yīng)該樹立節(jié)約電力資源的意識(shí)，使電力資源的節(jié)約能夠深入人心，并通過各種活動(dòng)提高人們節(jié)約電力資源的理念?？梢栽诠S的內(nèi)部建立激勵(lì)制度，對(duì)于那些能夠?qū)㈦娏Y源節(jié)約落實(shí)的部門給予獎(jiǎng)勵(lì)。將電力資源的節(jié)約列入工廠的企業(yè)文化中，讓員工在了解企業(yè)文化的同時(shí)能夠提高電力資源節(jié)約的意識(shí)。在車間和班組中應(yīng)該制定用電額度，將電力資源的使用量進(jìn)行控制。

2.2 合理選擇配電房的位置減少線損

配電房的位置應(yīng)靠近用電負(fù)荷中心，這樣可以減低線損，減少電能損耗，提高電能質(zhì)量。配電房盡量不設(shè)在多塵，震動(dòng)，高溫，潮濕和有爆炸火災(zāi)危險(xiǎn)等場(chǎng)所，應(yīng)盡量設(shè)置在塵埃少、腐蝕介質(zhì)少、干燥和震動(dòng)輕微的地方，設(shè)在沒有污染源的上風(fēng)口。小區(qū)配電房一般采用箱式變電站負(fù)荷變化不大，增容的可能性也很小，所以局限性的缺點(diǎn)可以規(guī)避。配電房應(yīng)該選擇靠近負(fù)荷中心的地方。

2.3 導(dǎo)線的選擇

導(dǎo)線要根據(jù)其材質(zhì)和橫截面積來進(jìn)行選擇，導(dǎo)線的材料主要有銅和鋁兩種，在工廠中，在進(jìn)行線路的設(shè)計(jì)時(shí)，由于銅導(dǎo)線的過載性能比較好，一般會(huì)選擇銅導(dǎo)線。雖然銅的價(jià)格比鋁高，但是銅導(dǎo)線在使用過程中的安全性更高，避免了一定的危險(xiǎn)。在對(duì)導(dǎo)線的橫截面積進(jìn)行計(jì)算時(shí)，要按照導(dǎo)線的實(shí)際功率進(jìn)行計(jì)算，這樣可以確保導(dǎo)線的橫截面積比較合理，節(jié)約工廠電氣供配電線路的成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

2.4 要?jiǎng)澐重?fù)載的成分，運(yùn)用分路的供電方式

在對(duì)工廠的電器供配線路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要將母線通過埋地電纜進(jìn)入。當(dāng)工廠的負(fù)載較小或較大時(shí)，要使用3 000V以上的高壓母線，運(yùn)用變壓器進(jìn)行變壓再進(jìn)行供電。不同的負(fù)載種類對(duì)電源有不同的要求，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要全面考慮到采用分路供電的方法。在對(duì)大型的精密器械進(jìn)行供電時(shí)，對(duì)電源的電壓浮動(dòng)情況比較敏感，在電源的電壓存在較大的電壓差時(shí)，導(dǎo)致很多電器設(shè)備不能正常地投入使用，因此，應(yīng)該控制工廠中的諧波，設(shè)計(jì)獨(dú)立的供電系統(tǒng)，使用交流且不間斷的電源設(shè)備。

2.5 確保布線的合理性，實(shí)現(xiàn)工廠電氣供配電線的節(jié)能，提高功率因數(shù)

提高自然功率因數(shù)。自然功率因數(shù)是在沒有任何補(bǔ)償情況下，用電設(shè)備的功率因數(shù)。提高自然功率因數(shù)的方法有：①合理選擇異步電機(jī)；②避免電力變壓器輕載運(yùn)行；③合理安排和調(diào)整工藝流程，改善機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀況；④在生產(chǎn)工藝條件允許的情況下，采用同步電動(dòng)機(jī)代替異步電動(dòng)機(jī)。⑤采用人工補(bǔ)償無功功率，裝用無功功率補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行人工補(bǔ)償。電力用戶常用的無功功率補(bǔ)償設(shè)備是電力電容器，又稱并聯(lián)電容器、移相電容器、靜電電容器。

2.6 要準(zhǔn)確地計(jì)算工廠電氣供配電的負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)工廠電氣供配電線路的節(jié)能

電力的負(fù)荷是電能使用量的主要參考數(shù)據(jù)。電力負(fù)荷能否準(zhǔn)確的計(jì)算，對(duì)工廠電氣供配電線路的設(shè)計(jì)能否實(shí)現(xiàn)節(jié)能起到關(guān)鍵作用，因此，在工廠電氣供配電線路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該選擇得當(dāng)?shù)姆椒?，?jié)約電力資源。在對(duì)電力的負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算時(shí)，可以選用單位指標(biāo)的方法，也可以采用系數(shù)法。

2.7 科學(xué)選擇電路的路徑，以減少導(dǎo)線的長(zhǎng)度

在對(duì)工廠的電氣供配電線路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該合理地選擇線路的路徑，減少導(dǎo)線的使用，達(dá)到節(jié)能的效果。在配電箱的周圍，應(yīng)該減小線路之間的距離，低壓線路的供電直徑不能大于500m。當(dāng)工廠的面積大于10 000m2時(shí)，要盡量多的設(shè)置配電系統(tǒng)，減少線路的長(zhǎng)度。在工廠中，低壓的配電設(shè)備應(yīng)該距離強(qiáng)電井較近，由低壓配電系統(tǒng)直接供電的干線，不能產(chǎn)生電能倒送的現(xiàn)象，線路在設(shè)計(jì)時(shí)盡量沿著直線走，以減少導(dǎo)線的長(zhǎng)度。

2.8 運(yùn)用無功補(bǔ)償?shù)姆椒ㄌ岣吖S供配電系統(tǒng)的電力節(jié)能效果

2.8.1 無功補(bǔ)償?shù)男Ч?/p>

在工廠中，運(yùn)用無功功率的補(bǔ)償，可以在一定程度上將那些比較低的功率進(jìn)行提升，使功率因素能夠得到一定的循環(huán)，能夠使輸電線路的電流數(shù)值增大，但是在車間中的供電效果會(huì)下降。在無功功率補(bǔ)償?shù)倪^程中，會(huì)將大量的電能消耗，導(dǎo)致工廠的電動(dòng)機(jī)不能正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。在工廠中，導(dǎo)致很多設(shè)備出現(xiàn)無功的損耗，變壓器和電動(dòng)機(jī)不能正常的運(yùn)行，就不能為電網(wǎng)提供動(dòng)力，電網(wǎng)會(huì)產(chǎn)生較多的無功負(fù)荷，導(dǎo)致供配電系統(tǒng)在運(yùn)行中消耗過多的電力資源。

2.8.2 提高功率因數(shù)的方法

在工廠的供配電系統(tǒng)中，可以使用移相電容的方法，分析超前電網(wǎng)的電壓容性，并且要分析供配電系統(tǒng)的電流特征，從而能夠?qū)㈦妱?dòng)機(jī)滯后性的電壓進(jìn)行補(bǔ)償，從而確保電網(wǎng)能夠正常的運(yùn)行，在供配電系統(tǒng)中采用并聯(lián)的方式將移向電容器連接起來，從而能夠使電網(wǎng)的無功電流減小，能夠從根本上解決無功消耗的問題，還能夠?qū)β蕦?shí)現(xiàn)一定程度的補(bǔ)償。移相電容器是一種專門用于功率補(bǔ)償?shù)脑O(shè)施，一般安裝在供配電系統(tǒng)的低壓母線處，而運(yùn)用一些容量比較大的電動(dòng)機(jī)，或者是運(yùn)行過程中不太穩(wěn)定的異步電動(dòng)機(jī)，就可以使用安裝移相電容器的方法，實(shí)現(xiàn)無功的補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)對(duì)功率因數(shù)的調(diào)整。

為了能夠使供配電系統(tǒng)中的電壓母線與移相電容器能夠有效地連接在一起，可以運(yùn)用并聯(lián)的方法，將移相電容器采用分組的方法，然后將相同功率的移相電容器運(yùn)用投切的方法，這種方法能夠在供配電系統(tǒng)各個(gè)設(shè)備在不同的運(yùn)行狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)的控制，能夠使功率因數(shù)的數(shù)值達(dá)到一定的高度。

在進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)倪^程中，可以運(yùn)用同步的電動(dòng)機(jī)。很多大型的機(jī)械在運(yùn)行的過程中需要調(diào)節(jié)速度，這時(shí)可以根據(jù)大型機(jī)械的運(yùn)行情況，運(yùn)用同步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行無功補(bǔ)償。

2.9 變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)電力資源的節(jié)約

在工廠的供配電系統(tǒng)中有很多的變壓器，在選擇變壓器的時(shí)候，應(yīng)該選擇性能優(yōu)良的變壓器，取代那些性能差的變壓器，這樣可以在一定程度上減少電力資源的消耗。在變壓器運(yùn)行的過程中，要確保其穩(wěn)定性，可以運(yùn)用并聯(lián)的方式，將變壓器組合起來使用，提高變壓器使用的性能。通過對(duì)工廠供配電系統(tǒng)整體負(fù)荷的分析，盡量運(yùn)用較少的變壓器實(shí)現(xiàn)最大的負(fù)荷量，從而達(dá)到節(jié)約電力資源的目的。對(duì)于那些負(fù)荷變動(dòng)比較大的供配電系統(tǒng)，在選擇變壓器的時(shí)候，將小容量和大容量的變壓器組合起來使用，便于對(duì)供配電系統(tǒng)負(fù)荷的調(diào)節(jié)。

3 結(jié)語(yǔ)

工廠供配電系統(tǒng)的節(jié)能十分重要，其能夠在一定程度上節(jié)約工廠的生產(chǎn)成本，提高工廠的經(jīng)濟(jì)效益。工廠供配電系統(tǒng)的電力資源節(jié)約，能夠?qū)崿F(xiàn)電廠建設(shè)的集約化，減少電網(wǎng)建設(shè)消耗的資金，減少煤炭的使用量，使生態(tài)環(huán)境得到改善。因此，工廠應(yīng)該通過有效地管理實(shí)現(xiàn)電力資源的節(jié)約，如：選擇合適的導(dǎo)線，確保布線的合理，實(shí)現(xiàn)工廠電氣供配電線的節(jié)能；準(zhǔn)確地計(jì)算工廠電氣供配電的負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)工廠電氣供配電線路的節(jié)能；從技術(shù)性材料方面實(shí)現(xiàn)供配電系統(tǒng)電力資源的節(jié)約，工廠應(yīng)該在供配電系統(tǒng)的完善過程中運(yùn)用新的材料，強(qiáng)化對(duì)新材料的研發(fā)。

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