工厂供配电系统中的节能措施探析

卢红平

摘要：随着我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，工厂必须拥有一套完善的供电系统，才能保证工业生产的正常有序运行。但目前供配电系统仍存在不足之处，那就是电力在实际使用中，耗损十分严重，已经严重制约着中国企业的长足发展。如果工厂想要改变电力耗损严重的问题，就必须从改革供配电系统的设计着手，开发新的节能供电方式，在提高电力经济效益的同时不断提升利用率。笔者深入探究节能配电系统的现实意义，并提出了配电系统节能的解决方法。

關键词：节能措施;供配电系统;工厂;电力能源

引言

当前，无论是第一产业、第二产业，亦或是第三产业对电力的需求不断扩大，再工业化背景下，工业对电力的需求最为突出。在电力资源有限的情况下，工业对电力的需求增长加剧了电能紧张的问题。同时，部分工厂在工业生产中，由于管理不善，导致电能浪费，严重影响了工厂的经营与发展。整体看来，我国工业工厂对电能的使用率较低，能源浪费现象较为严重。目前，我国一线城市大力推广电气节能技术，并将其应用于工业生产中，取得了一定的效果。面对电力能源日益紧张的情况，对工厂供配电系统中节能措施进行研究是十分必要的，具有重要的现实意义。

1工厂供配电系统电气节能技术设计原则

在实际工厂供配电系统设计中，要遵循以下原则进行设计，以达到节能效果：首先，经济适用性原则。工厂供配电系统节能设计的根本目的就是降低供配电系统的运行成本，提高用电效率及用电效益，因此节能技术要遵循经济适用性原则。常用的人工无功补偿具有灵活性能好的优势，提高系统的功率因数可降低人工损耗，在减少工厂电能成本的基础上提高工厂的经济效益及社会效益。其次，实事求是原则。工厂企业经营的最终目的是实现利润最大化，工厂要在市场竞争中取得更大的优势，就必须寻找科学、合理的发展机遇。在环境问题日益突出、国家对环境保护要求越来越高的大背景下，作为能源消耗大户的各类工厂也要本着实事求是的原则降低环境污染，缓解国家供电压力，全面落实工厂供配电系统的节能，以实现国民经济发展与工厂自身持续经营的双赢局面。最后，优化原则。随着“生态文明建设”“绿色可持续发展”理念的不断深入，我国越来越多的工厂供配电系统设计施工将节能降耗放在首位，采用先进的科学技术、施工工艺，广泛引进新型的环保材料，比如应用永磁接触器来借助于永磁力进行合闸保持，该技术可以实现合闸状态下电流降为零，因此大大降低了电能消耗量。

2工厂供配电系统中的节能措施

2.1优化供配电系统设计

第一，合理设置保护装置。为了提高工厂供配电系统供电的稳定性与安全性，一般情况下会配置微机综合保护装置，科学分配高低压侧电气设备，开展热稳定试验。部分工厂工业生产任务较多，因此对供电系统的可靠性提出了更为严格的要求，因此往往选用直流屏保护装置。在应用直流屏保护装置时，工厂须结合系统内断路器的数量进行配置。第二，高低压配电系统的设计。在节能改造过程中，工厂必须要坚持节能、优化经济适用性以及实事求是的原则，要保证电气节能技术的应用能够满足电气设备的用电需求，同时也要考虑优化的成本。在配置变压器时，设计人员应该结合工厂的整体规划、用电需求等情况选择合适的型号，在相关条件都符合的情况下，优先选择有载油浸调压变压器。在设计低压柜时，考虑固定时开关柜，减少费用投入，提高经济效益。第三，合理配置变电所主接线。为了减少变电所主接线中性点接地系统故障、母线失压故障、越级跳闸等现象，进而影响供配电系统，在配置时可以采用高压双电源连接变电所与配电房方式提高系统的稳定性与可靠性，减少供电中断情况。

2.2改良节能设计

（1）使用直流屏保护装置。在正常情况下，如果要改造节能配电系统，同时又要确保工业故障率降到最低，工厂有必要安装继电保护设备。该设备不仅能够精确计算额定值还能够计算出电气回路负载。工厂需要使生产产量稳步增长，因此，工厂必须拥有一套稳定、耗损率低的供电系统，目前，相关人员发现直流屏可以满足工厂供电系统当前所有需求，但直流屏在使用时，需要注意并不是越大越好，需要根据工厂实际运作情况去科学合理的进行设置。（2）应用高低压配电系统。当前，工厂节电型供配电系统发展的重心就是高低压配电系统的发展。高低压配电系统不但具有很高的可行性，而且还有很高的合理性，此外，对经济性也有要求。笔者意识到载油浸调压变压器能够使工厂运营状况更加良好。由于高低压配置系统对变电站的选址以及总体布局要求都非常高，因此，最好选择专门的变压器来做。载油浸调压变压器的使用，可以简化日常管理维护工作，更加方面快捷，节约时间。如果工厂目前采用的是单系统低压柜，笔者认为工厂换成固定开关柜试试。如果工厂需要同时用到两台变压器，则该装置可将低压侧与总接线柜连接，且成本性能十分合理，节约成本开支。（3）变电所主接线。工厂常把变电所连接到高压双电源的电房上，不仅在一定程度上降低了变电站的故障率，而且有利于变电站接线的安全和稳定。该装置对工厂稳定生产起到了很大的作用，减少和避免了工厂供电系统出现故障的概率，给工厂带来了巨大财富。

2.3无功补偿技术

无功补偿技术是工厂供配电系统中最常用的节能措施，不过多数工厂会采用集中补偿的方法进行无功功率补偿，却忽略了各个车间变电站、用户端的无功补偿，这种集中补偿的方法无法保证有效的补偿功率，甚至很多系统还保持在自然功率因数的范围。由于国家相关标准规定工厂的功率因数至少在0.9及以上，工厂只有通过设置大量高压补偿装置来提高功率因素，以达到国家标准。工厂内部有大量的无功环流，由于工厂变电站、用户端功率因数较低，这些无功环流会持续循环，加大了输电线路、变压器所通过的电流，损耗的增加必然会降低末端的供电质量，最终降低工厂电动机的转矩而提高能耗。变压器、电动机是工厂供配电系统中产生无功损耗的主要设备，变压器产生的无功总耗高达20%，异步电动机则会产生近60%的无功总耗，由此可见，电网由于要向变压器、电动机提供大量的无功负荷而直接影响了自身的供电能力，因此要采取措施提高工厂供配电系统的功率因数。首先，可以利用移相电容器产生超前电网电压容性电流特性与电动机变压器所产生的滞后电网电压感性电流互相补偿，即从源头上开始补偿无功损耗，补偿设备采用移相电容器，将其尽量安装在靠近用电设备的各车间变电所低压母线侧。如果异步电动机容量较大、运行稳定，可就地安装无功补偿装置，针对供电入口处功率因数的调整，各总降适量补充高压集中补偿装置即可达到相关标准要求。其次，可以将车间变电所低压母线侧移相电容器适当分组，并采用投切的方式以提高其适应性，即使在不同的情况下，工厂也可以使得功率因数控制在符合国家标准的范围。最后，有些工厂会使用无需进行调速的大型机械，这种情况下可以使用同步电机获得无功补偿。

结语

综上所述，在电力能源紧张的情况下，工厂企业必须坚持科学发展观，加强供配电系统节能机构建设，应用多种节能措施降低能耗，减少环境污染，提高工厂企业的经济效益与社会效益。

参考文献

[1]周龙武.供配电系统总体规划节能措施与变配电设计节能技术[J].科技资讯，2017，15（16）：27-28.

[2]王如振.工厂供配电的节能方法研究[J].山东工业技术，2017（20）：194-194.

[3]朱华，熊伟.浅谈供配电系统设计中的节能措施[J].安徽建筑，2017，24（2）：193-194.

[4]彭玉萍.浅谈供配电设计中的节能方法和措施[J].城市建设理论研究（电子版），2017（15）：27-27.