童 宁 杨 斌 张志杰

中国新型建材设计研究院

工厂供配电的节能方法研究

童 宁 杨 斌 张志杰

中国新型建材设计研究院

工业革命以来，能源问题一直是全球关注的焦点。我国改革开放以后工业水平得到了极大的提高，工业的快速发展对能源的损耗也逐渐增多，尤其是电能。电力资源的缺乏对工厂的日常生产活动具有很大的影响，也会阻碍企业的发展，但是工厂供配电系统中不合理的操作和运行会造成电力资源的严重浪费，加剧电力资源的紧张形势。

工厂；供配电；节能

据世界有关能源统计部门统计显示，在2009年中国已成为世界最大的能源消耗国。面对日益严峻的能源环境危机，中国政府部门正在加大节能降耗指导工作，曾在“十二五”规划纲要中明确提出，把节能减排作为今后各企业发展中的一项重要内容，让各企业树立绿色﹑低碳的发展理念，切实做好节能降耗工作。作为一名电气工作人员应该以身作则，充分认识到节能的重要性，放眼全局，通过在供配电系统中合理运用节能方法和措施，来促进国家节能降耗战略的实现。

1 工厂供配电节能的重要意义

在过去的三十多年我国经济飞速发展，但由于发展模式过于粗狂，消耗了大量的能源，造成能源浪费和环境污染，对环境的破坏越来越大。国家一直提倡“五位一体”建设，生态建设是重要内容，促进经济的发展不能以能源浪费﹑环境污染为代价。国家每年消耗大量的电能中工厂是重要消费单位，对供电系统进行电能改造，可以节约大量能源，保护生态环境，实现可持续发展。

工业的迅猛发展，电能的使用爆发式增大，电能的供求出现了严重失衡，发电站生产的电能无法满足企业的用电量，在用电高峰时期，在很多地区常常出现拉闸限电情况。工厂进行电力系统改造可以很大程度上缓解电能供求失衡，减轻电网压力。工厂电力的改造，能够节约大量电力消耗，给企业带来更多收益，提高社会资源利用效率。工厂的生产设备进行节能改造，可以促进节能产品的研发，势必促进节能技术的进步，新的科学技术可被社会其他行业借鉴，从而提高社会科技进步速度，对工厂自身来说，也可能会提高工厂的生产工艺。

2 工程供配电系统节能措施研究

2.1 提高工厂供配电相关设备的功率因数

提高工厂供配电设备的自然功率因数主要从两方面入手：首先要合理选用电动机，电动机在工厂用电设备中占的比重是最大的，用电量占总供电量的约百分之六十以上，合理选用电动机能够从根本上促进节能，并提高生产率。GB/T12497—90对三相异步电动机的3个运行区域是这样进行规定的：当负载率β在40%以下时是非经济运行区；当负载率β在40%～70%之间时是一般运行区；当负载率β在70%～100%之间时是经济运行区。由此可以看出，能反映电动机经济运行水平的主要指标是电动机的效率η与功率因数cosΦ，二者皆与负载率β有关。当电动机在经济运行区运行时，相应的功率因数较高，大概在0.85左右。因此，合理选择电动机能有效提高设备自然功率因数。其次要提高变压器的自然功率因数，当变压器的负荷率小于0.5时，功率因数就能明显下降，一般情况下，变压器的负荷率保持在0.8左右就可以了。

2.2 变压器经济运行节电技术

变压器要选用性能良好的，将性能相对较差的变压器作为备用变压器。另一方面，并列运行的变压器也要确保组合的经济性，单个变压器的使用也要确保运行的经济性。其次，对于工厂的负载程度出现上下波动范围较大的情况，通常有两种方式可以应对，一是分别运行两个不同容量的变压器，在负荷正常的情况下使用一个变压器，在负荷不足时可以使用共同运行方式。二是通过小容量的变压器来对常年运行的变压器进行调节和辅助。

2.3 供配电线路设计

架空线路与电缆线路是电力线路的两种主要形式，这两种线路都是利用金属导线来传输电能的，而金属导线本身就具有一定电阻，因此输电线路本身也会损耗一定电能。输电线路的电阻﹑电压及功率因数都会影响输电线路的功率损耗，若输电线路的负荷功率一定，输电线路的电阻越大，输电线路的功率损耗就会越大，输电线路的电压与功率因数越大输电线路的功率损耗则越小，因此在设计供配电线路时，要把线路损耗降到最低，最大限度地节约电能，可以通过降低输电线路电阻，增大线路电压等级与功率因数等方法实现，具体如选用电阻率小﹑截面积大的导线充当输电导线等。

2.4 运用人工无功功率补偿

工业企业在进行供配电设计时，要科学选择电动机及变压器的型号，这样可以提高这些用电设备的自然功率因数，有效降低这些设备的无功功率损耗。同时，供配电系统的无功功率也可以通过人工进行补偿，可以在供配电系统中装设无功功率补偿设备来进一步提高系统的功率因数，具体可以通过在线路中并联电力电容器的方法实现补偿，为了使系统的线路损耗与电压损失达到最小，可以采用就地平衡补偿的方式进行补偿，即低压部分的电容器补偿低压部分无功功率，高压部分的电容器补偿高压部分的无功功率，此外补偿系统无功功率的方式还有单独就地补偿﹑集中补偿﹑分散补偿等，在进行系统无功功率补偿时应具体问题具体分析，科学﹑合理选择补偿方式。

2.5 照明节能设计

在工厂车间﹑建筑施工工地﹑市政道路等场所的供配电系统中，通常都需要大量的照明设施，因此在设计供配电系统时一定要重视照明节能设计。在进行照明节能设计时，以充分利用天然采光为基础，通过合理的计算照明，分配负荷，正确选择照明灯具与控制方式等方面入手照明节能设计。其中在进行照明计算时，要尽量平均分配三相负荷，防止由于三相的不平衡而使变压器及其线路的损耗出现加重现象。

总而言之，随着全球经济一体化进程的不断加剧，现代工业的重要作用日益凸显，已经成为国民经济建设的重要支柱。现代工业在推动整个市场经济体系不断发展的同时也使得能源问题和环境问题已经成为人们关注的焦点。工厂在供配电系统中实施节能改造不仅能在一定程度上解决日益紧张的能源问题，还对工厂的长远发展具有非常重要的意义，对实现企业社会效益和经济效益具有积极的作用。

[1] 雷真.工厂供配电的节能方法研究[J].科技与企业，2016，03：107+109.

[2] 李渭军.工厂供配电的节能措施分析[J].现代工业经济和信息化，2016，07：25-26.