工厂供配电系统中的节能措施研究
2020-07-14李钱军
李钱军
(安徽海螺建材设计研究院有限责任公司,安徽 芜湖 241070)
1 工厂供配电节能的意义
进行工厂配供电节能可以有效缓解我国电量不足的问题,并且减少电网的压力。对工厂配供电系统进行改造,可以节省节约大量的财力,给工厂带来更多的经济效益。在进行改造的同时可以促进产业的创新,从而引起技术改进,促进社会的科技进步。
2 工厂供配电系统中的节能措施的设计原则
2.1 经济适用性原则
工厂供配电系统中的节能措施需要满足经济适用性原则。可以利用人工无功补偿,操作过程比较灵活,可以降低人工损耗,节省工厂电能成本,保障工厂的经济效益和社会效益。
2.2 实事求是原则
工厂发展目标是为了提高经济效益,要想提高工厂的市场竞争力,需要利用确定合理的发展机遇。当前我国越来越重视环境保护工作,而工厂属于能源消耗的大户,需要遵循实事求是的原则降低环境污染,降低我国的供电压力,利用工厂供配电系统中的节能措施,实现工厂的可持续发展。
3 工厂供配电系统中的节能措施
3.1 优化供配电系统设计
1)增大线缆截面积,在满足线路电压降和导体载流量等技术条件下,导体截面积宜适当加大,因为节能与电缆投资是相互矛盾的,在使用周期总共降低线损的费用能够补偿加大截面积所增加的费用,达到经济合理,此方法称为“按经济电流选择导体截面积”。工作时间长、负荷稳定的线路,如三班制或两班制生产场所宜按经济电流选择导体截面积;高电价地区或高电价用电单位的工作时间较长、负荷稳定的线路,应首先应用。以10kV及以下电力电缆经济电流截面选用方法为例,简要叙述。10kV及以下电力电缆经济电流截面计算式如下:
Sj——经济电流截面(mm2);
Imax——第一年导体最大负荷电流(A);
J——经济电流密度(A/mm2)。
从而,当已知电缆的经济电流密度及求得第一年导体最大负荷电流后,通过上式就能得出经济电流截面。据规范(GB50217—2007电力工程电缆设计规范)要求,在10kV及以下电力电缆按经济电流截面选择时,“当电缆经济电流截面比按热稳定、容许电压降或持续载流量要求的截面小时,则应按热稳定、容许电压降或持续载流量较大要求截面选择。当电缆经济电流截面介于电缆标称截面档次之间,可视其接近程度,选择较接近一档截面,且宜偏小选取。”
2)提高输电线路电压等级,工厂供电电压应从用电容量、用电设备特性、供电距离、供电线路的回路数、用电单位的远景规划、当地公共电网现状和它的发展规划以及经济合理等因数综合考虑决定;配电电压的高低取决于供电电压、用电设备的电压以及供电范围、负荷大小和分布情况等。所以工厂供配电线路的电压等级一般不从节能的角度来进行考虑。但在有条件情况下的供电方案对比中,我们从节能角度分析出,当输送负荷不变时升压后降低功率损耗的百分率计算公式如下:
ΔΔP%——升压后功率损耗降低百分比;
Un1——电网升压前的标称电压;
Un2——电网升压后的标称电压。
电网升压后功率损耗降低百分率,见表1。
表1 各级升压后的功率损耗降低百分率
3.2 降低输电线路损失
目前,工厂的供配电系统在电力资源运输中消耗非常大。在低压开关柜和配电箱输出线中,一般采用直线的形式,而且要结合当地的用电情况,合理的控制供电半径,有效的降低电力远距离传输,降低电能和输电环节中产生的损耗,在长距离运输中,可以通过增加导线面积的方式,节省电力资源。电力电缆采用电导率高的铜线,合理选择电缆绝缘材料。有资料报道,采用新型绝缘材料的电缆其感抗比VV型绝缘电缆低30%~40%,节能效果显著,工程中宜选择YJV型绝缘电缆。
3.3 变压器节能
当工厂中变压器较多时,工厂就应当首选性能较好的变压器,通过减少同一时期运行的变压器的数量提高经济效益。对于运用并联方法运行的变压器,应当优化变压器的组合,从而降低电能的损耗。同时,工厂应根据日常耗电量的需要设置合适数量的变压器,从而减少日常耗电量,增加企业的经济效益。对于一些较特殊的工厂,例如工厂的电压不稳定,实际用电过程中波动范围较大,这时就可以用小容量变压器来做好调节和辅助的作用,该工厂也可以使用不同容量变压器进行分列运行,通过灵活的调节变压器的组合方式,降低电能的损耗,提高工厂经济效益。
4 结语
供配电节能设计在工厂运行中发挥非常重要的作用,可以促进工厂长远发展。在实际的运行中,工作人员应该高度重视节能设计,结合工厂运行情况,采用各类技术手段,降低电能消耗。