工厂电气技术改造与节能降损浅析

唐成鹏（本溪钢铁集团马耳岭球团厂,辽宁　本溪　117000）

工厂电气技术改造与节能降损浅析

唐成鹏
（本溪钢铁集团马耳岭球团厂,辽宁本溪117000）

摘要：近几年来，节能降损的理念深入人心，尤其在工厂这类耗电量大的企业单位，如何在电气方面达到节能降损是一个复杂的系统性工作，需要工厂作出系统规划，才能达到明显效果。本文从多个领域出发，初步分析电气改造及节能降损。

关键词：电气改造;节能降损;电气系统

1　关于供配电系统节能降损耗的思考

1.1变压器降损分析

变压器降损指的是完善变压器的设计技术和制造方法：一方面提高工艺，生产更低损耗的变压器，可通过降低变压器的空载损耗和负载损耗，提高效率来实现降损的目的。此外，还可以通过在绕组周围加装磁屏蔽结构，来实现降低变压器负载时的损耗。

1.2供电线路损耗降低分析

电流在导线中传导过程中，会发生损耗，这些损耗包括两大方面：一方面是由导线的电阻产生的热量而造成损耗。导线的热损量计算公式为：

式中Q——热损量；

I——导线中传导的电流值；

R——导线的内电阻；

T——导线中电流传导的时间

另一方面的损耗是由于导线表面的电场击穿附近空气时，产生的发光、发热、发声等点晕损失。电路中能量的损耗实质就是能量的转变，由电能转变成了其他形式的能量：光能、热能、声波能量以及场能量等。电路中的损耗不仅降低了线路的输电能力，同时造成能源的浪费。目前我国普遍使用的电缆通常是钢芯铝绞线或铜芯绞线，钢芯铝绞线的内层一般是单股或多股镀锌绞线，外层则是由铝绞线组成，这种电缆在造价方面较低，但由于其电阻较大，因此产生的损耗也是较多，在工厂内部使用时，可考虑线路的老化速度，若老化速度较慢，较少接触腐蚀性强的物质，则不建议使用这种造价低，损耗大的普通电缆，建议使用电损耗低一些的低阻电缆。

1.3提高供电系统的功率因数。

提高供电系统的功率因数，可以达到节能降损的目的。假设有功功率恒定不变时，Ρ=IUcosφ，在实际使用中，可近似认为补偿前后电压相等（理论上补偿后的电压要略大于补偿前电压），即U1=U2，得出I1cosφ1=I2cosφ2，可推出线路中的损耗变化率△Ρ%为：

以补偿前后功率因数cosφ1、cosφ2分别为0.75、0.96为例，其线损率降低22%。采用动态补偿装置，改变原来不同的功率因数，使其达到规定的功率因数范围内，实现充分补偿，提高供电系统的功率因数，降低损耗的目的。

2　关于工厂电气节能技术改造在供配电系统中的运用

2.1尽可能选择节能型照明设备

工厂耗能中，照明是很大的一块，同样，在这方面节约能源损耗也是大有空间。选择节能型照明设备可以从具体工作场合具体分配原则入手，简单来说就是根据工作场所的需要，配备不同种类的高效照明设备，以达到降低电耗的目的，具体实施可按照以下方案进行：（1）在高大厂房或普通街道照明，照明设备需要悬挂在较高位置，采用高压钠灯或外镇流荧光汞灯；（2）在空间较小的场所，不要求照明设备悬挂位置时，可以使用荧光灯；（3）办公室、实验室等小空间的工作场所，尽量使用荧光灯，没有特殊要求，不建议使用白炽灯；（4）在某些场所需要用到气体放电灯时尽量使用低能耗的镇流器，并安装电容器，对设备进行补偿无功损耗。

2.2使用低阻电缆

由上文分析，电缆的热损是线路中造成电损的一大重点，因此采用低阻电缆是一项切实可行的降损方法。低阻电缆的结构构造有很多种类，如铝合金芯高导电率铝绞线、钢芯高导电率硬铝绞线以及中强度铝合金绞线等等，结合造价成本和实际应用需要，笔者推荐钢芯高导电率铝绞线，它能满足普通用途的工厂电缆使用要求，首先，钢芯高导电率铝绞线的卖价不是很高，在大众企业工厂的可接受范围内；其次，相对于普通的钢芯铝绞线电缆，它有更加的节能导电效果。钢芯高导电率铝绞线，内层以镀锌钢线做芯，外层是由多层电阻率在61.5%IACS到63%IACS之间的硬铝线绞合而成，这种电缆的导电性能，同面积截面情况下，钢芯高导电率铝绞线的导电率更好，损耗更少，截面在300mm2一下的电缆中效果最佳。

2.3推广使用变频调速器

使用变频调速器不仅可以方便控制设备的工作状态，还可以降低机泵类设备流量改变时引起的电功率损失，使损失降至最低；另外，变频器可以装在控制室内，通过线路设计，可实现自控控制，根据工艺需要适时地调整温度、流量、压力等，即节省了人力，又节省了电力。在选择变频器容量时，可参考电机的实际功率，变频器的输出电流大于设备电机的额定电流10%为最佳；也可以根据计算公式：

以安全系数1.05为例，Ρb=1.O5pm/(ηmcosφ)kVA（3）

式中：Ρb——变频器的容量

Ρm——电机的负载.kW; ηm——电机效率; cosφ——功率因数。计算得出Ρb后，可以根据变频器产品目录选择合适的规格。

3　结语

工厂如何在不影响生产的前提下，于电气方面做到节能降损，这不仅能给工厂带来直接的经济效益，同时也响应了节能生产的社会理念，推而广之，还可以给我国社会主义现代化建设加油添力，带来不可估量的社会效益。

参考文献：

[1]李博.有关工厂供电系统无功补偿的探讨[J].城市建设理论研究（电子版）,2015(08).

[2]王磊.基于PLC及变频调速器的多电机控制探讨[J].电子世界, 2014(22).

作者简介:唐成鹏(1986-)，男，辽宁本溪人，本科，研究方向：电气。