节能技术在工厂电气系统中的应用

柏学 李科

摘 要：随着社会经济的不断发展，电能的重要性得到了越来越大的凸显，在经济发展和社会进步过程中，都发挥着不可替代的重要作用，但是当前社会中还存在着十分要种的电能浪费现象。在工业生产领域当中，工厂的电气系统运行需要消耗大量的电能，不可避免的也会存在一定的电能浪费情况。因此，为了在确保工厂电气系统正常运行的基础上，尽量降低电能消耗，就应当在工厂电气系统中，应用节能技术，从而得到节能减排、降低成本、提高效益的目的。

关键词：节能技术；工厂电气系统；应用

前言

在工厂当中，电气系统是最为重要的基础性系统之一，为工厂其它机械设备的运行提供重要的保障。电气系统在运行中需要消耗大量的电能，因此，在工厂电气系统中应用结能技术，能够有效的控制电能消耗，在维持电气系统正常运行的同时，实现节能减排的绿色可持续发展。

1 工厂电气系统的节能设计原则

1.1 实用性

在工厂电气系统的节能设计当中，应当充分结合工厂存在的实际目标，尽量提高经济效益。在实际的节能改造过程当中，应当加强对材料、设备等方面的节能管理。以工厂的实际节能需求为基础，才能实现更为良好的节能效果，得到降低能耗成本、提高经济效益的目的。

1.2 适应性

对于工厂的电气系统来说，并不是节能量越高越好，而应当综合考虑工厂电气系统的运行目的和电能需求，应当以工厂电气系统的实际情况为基础，选择最为恰当的节能设计方案，从而在确保电气系统正常运行的基础上，实现节能效果[1]。

1.3 节能性

节能技术的应用，对于工厂电气系统的发展来说，具有十分重要的意义。节能技术的选择和应用，能够直接影响电气系统的节能效果。因此，在工厂电气系统的设计和改造当中，除了提高经济效益之外，还需要注重系统的节能性。如图1所示，在运行管理、供电系统、用电设备等方面，都应当建立有效的节能措施，通过可持续发展的方式，提升工厂的长期效益。

图1 电气系统节能设计 图2 节能启动控制生产电机

2 节能技术的实际应用

2.1 降低线能损耗

在电气系统当中，由于各条线路都具有电阻，因此，在电流流经的过程中，将会损耗一定的有功功率。对于线能损耗的降低，可以通过优化输电线路的设计，将导线的长度缩短，让负荷中心尽量靠近变压器。同时，如果条件允许，要尽量采用直线的方式来敷设线路，从而使导线长度缩短。此外，还可以适当的将导线横截面积增大，在合理的范围内，以经济电流密度为基础，合理的确定导线横截面积[2]。

2.2 节能启动控制生产电机

电机控制是工厂电气系统中电能消耗较大的部分，因此，有效对生产电机进行节能启动和控制，能够取得良好的节能效果。在传统的改造方式中，只是对电机接线方式进行改造，通过降低电机启动瞬间的电流冲击，来减小对电机部件的冲击力，从而实现软启动电机。但是，这种方法只能起到保护电机内部元件的作用，对电能消耗没有实现有效的控制。而节能技术的应用，结合定子电压、启动电流之间的关系，可以通过定子电压的降低，限制启动电流，从而实现降压启动[3]。在启动过程中所产生的冲击电流，如果某些环节难以承受，就可采取这种方式。

在节能启动过程中，主要包括采用软启动、自耦变压器降压启动、延边三角启动、定子串电阻降压启动等方式。在负载当中，如果限制了电动机的启动电流，或是没有过高要求电机启动力矩，就可以通过降压启动的方式启动运行。在启动过程中，对电机进行星形接线，在启动之后，再转变为三角接线。此时，只需要全电压启动电流的三分之一，就能够实现电机的启动，使得电能消耗得到了有效的降低。

2.3 控制变压器负载

在工厂电气系统当中，变压器也是电能消耗极大的设备，而在变压器的运行过程中，最为重要的就是控制变压器的负载。在节能技术的应用下，可以将其最大负载下的负载率进行提升。在工厂的工业生产当中，应当结合实际生产情况，对变压器的容量与数量进行确定，同时结合节能技术进行相应的调整。此外，还可以利用“削峰填谷”的节能措施，其具体指的是对用电侧和发电侧进行调度，将一部分负荷由尖峰负荷时段调整到低谷负荷时段，从而使电气系统整体的负荷率得到提升[4]。发电厂的供电是全天候进行的，用电高峰通常在白天，而用电低谷一般是在晚上。而发电厂在白天和晚上并不会对电力供应进行改变，因此，会出现白天电量不足，晚上电量剩余的情况。对此，工厂可以将电气系统高峰时段的负荷适当的转移到晚上进行，从而提高电力能源的利用效率，达到节约电能的目的。

2.4 制定电机设备检修计划

在工厂的日常运行管理当中，通常是根据相关数据来管理电气系统。利用数据采集与监控系统，优化调度工厂中的电气设备，从而达到电气系统的节能要求。对电机的运行状态进行监测，对其输出电压、输出电流、输出转矩等输出特性参数进行实时监测。利用相应的传感器，来采集和监测这些参数，同时在反馈环节进行应用，从而完成闭环控制电机，提高电机的运行特性和运行效益。另外，随着运行和工作时间的延长，其中的部件、性能等也会发生老化的现象，从而导致电机消耗的不断升高。因此，对于电机设备的检修与维护，应当制定出有效的计划和方案。在传统的检修维护当中，主要的方法都是事后维修，不但维修效率低、效果差，同时也会影响电气系统的正常运行，从而影响工厂的经济效益。而且，电机经常出现故障，将会导致电机的老化和损坏速度加快，从而进一步增大能耗。因此，在电机运行过程中，结合节能技术的应用，应当采取状态维修的策略。在实际工作中，应当定期全面检查电机的运行状态，以相应的体检参数作为标准，来确定和分析电机的运行状态。此外，可以根据电机的运行状态，建立相应的数据库，结合科学、系统的数据资料，对电机可能发生的故障进行预判，提高电机设备检修的准确性，从而实现电机能耗的降低。

3 结束语

电能是我国当前社会中最为主要的能源之一。旦由于近年来我国电能消耗量不断增长，供电压力不断增大，对社会经济的持续发展造成了一定的不良影响，对此，应当从各个方面实现节能。在工厂的电气系统中，能耗十分巨大，因此，应当采取相应的节能技术，在其中进行充分的应用，从而实现工厂电气系统的节能。

参考文献

[1]沈玉良.工厂电气系统主要节能技术浅淡[J].硅谷，2012，1：32.

[2]李力波.浅谈工厂电气节能技术[J].科技风，2015，8：39.

[3]吕传红.电气节能技术应用探析[J].电子世界，2013，2：55.

[4]高艳梅.工业电气节能技术分析[J].黑龙江科技信息，2014，17：99.