工厂供配电系统节能的重要性及方法探讨

刘毅

摘 要：我国的工业化水平提升很快，随之而来的是大量的能源消耗，尤其是电能，在工业生产中存在着耗电量大、但是电能浪费的情况，电能利用率低，不仅增加了工厂的成本开支，降低了工业生产的效率，也加剧了当前能源紧缺的问题，随着工业生产技术的进步，大型设备的应用会更多，电力消耗更大，因此着手于工厂的电力系统节能设计和日常节能管理十分重要，提高工厂电力能源利用率，提高工厂的经济效益。

关键词：工厂;供配电;节能

电力资源是我们生产生活所不可或缺的重要能源，随着工业化进程的加快，电能的需求量也是飞速提升，工业生产一方面面临着电力紧缺的情况，另一方面还存在工厂供配电系统的不合理设计使用对电能造成的浪费情况，当前我们提倡节能理念，在工厂中合理设计供配电系统，采用节能技术，提高工厂用电的使用效率，能够很大程度上减少浪费，节省电力资源，对工厂来说是十分有益的，另外也能减少电网的运行压力和环境污染，无论是从经济效益还是社会效益，对工厂的供配电系统采取节能措施是具有重要意义的。

1 厂供配电系统节能的重要性

我国工业用电量占社会用电总量的75%左右，工业生产中使用的电力资源消耗十分巨大，随着更多项目的开展，用电量逐年增长，节约用电、节能降耗成为工业生产中首要解决的问题。在工厂的供配电系统中采取节能措施主要有以下优势：

1.1 提高经济效益

对工厂的供配电系统采取节能措施最直接的效果就是能够控制工厂的电费支出，还能减少工厂在电力建设方面的费用，将电力进行合理的利用，提高效率，能减少工厂对煤炭的需求量，清洁能源的使用对于工厂生产环境污染也能得到有效控制，减少工厂在治理生产污染方面的成本支出。另外对工厂供配电系统进行节能改造还可以提升工厂的用电工艺，为工厂用电设备提供技术保障，保证工厂的生产活动顺利进行。

1.2 提高社会效益

首先缓解了用电资源紧张的供需矛盾，我国的电力基础设施建设虽然发展迅速，但是我国对于用电的需求量也是在不断上涨的，行业需求与电力供应存在矛盾，对工厂进行供配电的节能可以减少电力消耗，降低一定的用电需求，对于电力行业来说也能减轻一些压力;其次增加了社会财富，工厂的供配电节能措施能够改善工厂生产模式，提高工厂的用电效率，节约社会资源，能够促进工厂创造更多的经济效益，从而增加了社会财富;第三推动科技进步，要想达到节能的目的，必然需要先进的电力技术、设备的支撑，工厂也要在生产环节、流程中做出一定的改善，并且加强工厂的用电节能管理，这对工厂的长久进步是具有促进作 用的，并且应用先进的科技手段，也有利于我国技术的创新发展与进步。

2 工厂供配电系统节能策略

2.1 工厂供配电的设计节能

1）保护装置。在一般情况下，电网中的电力负荷是会潮流变化的，电气量参数也会随着电力负荷的变化而改变，为了保证电气量参数的正常，降低电力系统的故障率，必须要设置合理的继电保护装置，如果电气系统出现短路，也要保证电气量参数的数值控制在合理的范围之内。通常用电量大的工厂对于电力的稳定性和可靠性要求比较高，因此往往会选择使用直流屏保护装置，在设置直流屏时要根据工厂电力系统内断路器的数量进行配置，不可过大或太小，保证工厂用电安全。2）高低压配电系统。工厂高低压配电系统在设计中要考虑电气设备的用电需求，同时也要考虑工厂运行电力系统的经济性，要做到科学合理，在确定出厂电压之后，根据工厂的整体规划、用电需求选择合适的变压器，满足工厂使用的条件下优先选择有载油浸调压变压器;在设计低压柜时一般选择固定式开关柜，减少经济投入;如果变压器并联设计，应当有性能较好的连锁功能。3）变电所主接线。工厂的变电所主接线在设计时要考虑安全可靠性，保证稳定供电，可选用高压双电源的供电方式，减少主接线中性点接地系统故障、母线失压故障和越级跳闸等现象，保证电房之间的密切联系，这种方式还方便进行转供电，保证供电的连续稳定性。

2.2 电力无功补偿

无功功率是指感应负载产生的不真实功率，在工厂供配电的过程中，为了保证电力系统的稳定，采取一定的无功补偿技术是十分必要的，无功补偿就是对无功功率进行管理，从而改善交流电流的产生。无功补偿技术可以提高电能质量，因此无功补偿常会用在供配电系统中，大部分的工厂会选择集中补偿的方式，但是这种方式忽略了各个车间变电站等用电设施的无功补偿，功率补偿效果并不理想。但是为了达到国家规定的标准，提高工厂的功率因数，一些工厂会通过配置大量高压补偿装置以达到国家标准要求，但是工厂供电系统内部的无功环流较多，虽然在一定程度上增加了输电线路和变压器的电流，但是却降低了工厂的供电质量，无形中造成工厂电能消耗的增加。为了解决这个问题，可以利用移相电容器和电动机变压器结合进行补偿，实现无功损耗在源头上的控制;针对工厂的大型机械，对于不需要调速的可以利用同步电机来实现无功补偿。

2.3 合理利用变压器

工厂需要根据实际用电情况来设置数量合理的变压器，以最少的数量来尽量满足最大的用电需求，减少投资，充分发挥变压器的作用;工厂通常会选择使用高性能的变压器来提高经济性，其他的变压器作为备用;可以通过组合利用并联运行变压器的方式来优化变压器运行效率，降低电能损耗，如果负荷不足，需要实施共同调节;对于有淡旺季的工厂，可以预估工厂不同阶段的实际用电需求，在生产淡季利用功率小的变压器系统减少电能损耗，在生产旺季可以利用功率大的变压器系统，根据实际生产情况进行变压器系统的单开或者联合应用，以保证工厂的正常运行，提高生产效率。

2.4 控制线损

工厂的供配电系统中线路损失的电能不容小觑，可以根据工厂的用电负荷进行分类，对于照明、空调等普通负荷可以采用一条线路供电，对于用电负荷较大的设备分开应用另一条线路供电，保障工厂用电的稳定性;二是要控制线路的铺设长度，低压箱和配电箱输出线路应为直线，结合供电半径适当调整线路长度，降低线损;三是增大导线截面面积，如果低压箱与配电箱输电线路较长，可以适当增大导线截面，从长期的效益来看，能够增加电流通过量，减小电阻，控制线路发热现象，就长期经济性来看是有益的，并且还能减少线路故障。

2.5 照明系统节能

工厂中照明系统也是用电消耗较大的一部分，在厂区、办公楼等区域采用高光效的LED照明设备十分必要，选择绿色节能灯具，并且可以安装智能照明控制，首先充分利用自然光来进行照明，提高照明设备的节能效果，在节能型照明设备中还可以预设多种照明模式，根据不同时段、不同工作需要来进行智能预设调节，不同模式下开启不同数量的灯具，有效达到节约电能的目的。

2.6 強化节能管理

除了采取上述技术手段进行工厂电力节能之外，对于节能措施的落实管理也一定要到位，加强对不同部门、车间的电能使用消耗与统计，细化部门管理逐一落实节能措施，对于浪费的行为进行处罚，造成重大电能损耗的可以采取扣除奖金、降级、辞退等方式以作警示，强化工厂工作人员的节能意识，自觉遵守节能规定。

总之，工厂采取电力节能措施是十分必要的，通过一定的技术手段和管理手段来实现节约电力能源的目的，不仅能提高工厂的经济效益，对社会、环境效益的提升也是非常有利的。

参考文献

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