工厂供配电系统中节能技术研究

工厂供配电系统中节能技术研究

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摘要:当前我国很多工厂为了让生产成本降低,开始逐步重视降低生产过程中的电能消耗。很多工厂开始在供配电系统当中使用一些先进的节能降耗技术,比如说变频技术、变压器控制技术等,本文主要分析厂供配电系统中节能技术研究的意义,并且阐述常用的一些供配电系统当中的节能技术,以供参考。

关键词:变频控制;节能技术;变压器;供配电系统

1工厂供配电系统中节能技术研究的意义分析

在我国社会化大生产的过程中,工业是非常重要的一个产业门类,而在进行生产的过程中,工厂所消耗的电能随着经济的发展进一步增加。由于当前工业发展的速度进一步加快,电能的消耗也在逐年增长,尤其是钢铁行业,通过统计分析发现,钢铁生产的过程中所消耗的电能可以达到总能耗的2%,然而当前我国钢铁企业在生产的过程中没有对相关的用电设备进行充分的利用,无法将能源很好的转化为生产力,很多能源出现浪费的情况,能源的使用率不高,当前很多地区出现电力资源供不应求等问题,为了将这个问题有效的解决,并且控制工厂生产的产量不会由于降低能耗而产生影响,需要重点分析研究节能降耗技术。

2企业在生产中所使用的供配电系统节能技术

当前很多工厂在生产的过程中,其供电及配电系统主要分成两个部分,一个部分为供配电网,另一个部分为用电设备。依照系统的具体特点进行分析,在进行节能降耗的过程中主要采取的是两种方法,首先是在生产的过程中充分的对节能技术进行利用,让能耗进一步减少,另一种方法为合理的对一些节能设备进行使用,这样可以让能源的利用率大幅度提高,主要是以变压器和机电类设备为例进行分析。

2.1电力变压器的节能技术分析

在电力系统当中变压器是非常关键的一个设备,是当前电气工程师进行分析研究的焦点,当前通过数据分析发现我国在电能消耗的过程中,变压器的能耗能够达到总发电量的1/10。如果可以让变压器的电能损耗降低1%,就可以节省上百亿度电。通过对变压器的研究和发展,我国从上世纪80年代开始,逐步进行变压器的更新换代,当前很多工业企业内部使用的变压器主要是s11系列的变压器。这种变压器在使用的过程中主要特点在于具有明显的节电效果,和原来的变压器相比能够让电能的损耗降低约32.4%,其次是需要保证设计过程中的合理性,另外还需要注意具有较强的抗突发短路能力,具有较强的绝缘性。在油箱当中将储油柜取消,通过波纹油箱的波翅来对原有的油管进行替代,以便完成散热的工作,由于变压器油体积的胀缩面进一步胀缩,从而隔绝变压器内部与大气,避免和减缓一些绝缘受潮、油质劣化的问题,这样可以大幅度提高变压器使用过程中的可靠性。

通过分析研究发现在生产的过程中,改造原有的老变压器,使用一些新型的节能变压器或者新型节能配电变压器,尽管在此过程中会投入一定的成本,然而可以大幅度介绍常年损耗的情况。在投资回收期方面不会超过两年,如果对配电变压器损坏导致的停电损失进行估计,那样节电效果就更可观了。

2.2电动机的节能技术分析

在很多工厂企业生产的过程中,终端负荷的主要动力源是三相异步电动机,在很多企业生产的过程中,这种耗电设备损耗的电能最大,通过分析研究发现我国电机耗电率几乎能够达到工业用电的80%以及全国用电的60%,是名副其实的有电老虎,通过对电动机进行节能控制,在电网节能过程中可以取得很好的效果,电动机在拖动控制和启动的过程中,可以通过一些简单的控制方式进一步提高节能效果,让电机的能耗降低,比如说在电机当中进行软启动或者变频控制装置的设置,另外可以通过数字化控制器对电机的设计进行控制,对电机运行的状态进行监测,让电机的能耗得到动态化的调节,让电机节能的目标得以实现,符合当前发展的需要。

当前在进行生产的过程中,很多异步电动机依然处于非经济运行的条件下,由于采取没有采取合理的方式进行启动,在容量选择的过程中不恰当,导致电机在运行的过程中消耗了大量的电能,所以为了保证生产过程中有效的控制能耗,可以合理的选择节能电机或者改变原有电机的启动方式,这样可以让电动机的效率进一步提高。这些年以来我国在进行工业生产的过程中,逐步开始应用节能拖动装置、电磁调速电机及机械调速电机,三种高效电机逐步在工厂当中获得了广泛的使用。在行业发展的过程中,稀土永磁无铁芯电机也逐步开始崭露头角,这种电机无磁阻尼、无刷、无铁芯,转变传统电机通过绕线定子结构和硅钢片结合的方式,通过智能变频技术来进行控制,可以大幅度的提高用电的效率,在使用的过程中前景非常广阔。

2.3无功补偿技术分析

当前,很多工厂在电力系统当中使用的主要是无功补偿技术,可以分为两种,一种为集中补偿,一种为就地补偿。就地补偿值的主要是在配电箱当中设置电容器,处于电机等电力系统的周围,这种方式可以补偿一些不可逆、负荷稳定且容量相对较大的异步电动机,针对性相对较强,而集中补偿主要处于高低压配电所,通常而言是有一些电抗器和电容器等进行串联,而接着和母线之间进行连接。这种补偿的方式特点在于具有很强的可靠性,在维护的过程中相对较为方便,而且价格低点,缺点在于补偿的过程中是定时而且有级的,所以在补偿的过程中跟随性相对较弱,补偿精度较差,无法符合一些负荷变化较快的区域,也不能及时对无功功率的波动进行对应,所以被叫做静态补偿。

当前很多工厂配电网属于非线性配电网。在使用的过程中会出现分布较广的高次谐波,这些谐波会直接影响并联电容器。并联电容器在应用的过程中会放大谐波甚至会出现谐振等情况,严重的威胁设备的安全使用,所以一定要对串联电抗器和电容器进行合理的配置,防止出现谐振等问题,对谐波电流的放大情况进行有效的控制,只有如此才能确保整个电网处于稳定运行的状态,由于当前电力电子技术发展速度进一步加快,静态无功补偿器由于响应快、调节性好等诸多特点,在当前已经获得了广泛的应用。

2.4供配电网线损的控制技术分析

通过分析研究发现在工厂配电网线路当中的损耗能够达到3%,如果情况严重甚至可以达到10%,不单单会导致电能的大量浪费。在长时间运行的过程中还会大量的发热,产生严重的危害,所以需要适当的让导线的横截面积增大,通过相关数据分析,在扩大截面面积的过程中,需要符合最小截面积的具体要求,否则就有可能导致面积所增加效益比理论上计算值要少,在横截面积增大的条件下,电能传输过程中出现的温升会进一步下降,这样可以节约大量的电能,特别是在进行长距离电力运输的过程中,将导线的横截面积扩大,可以让供配电网的线损情况得到有效的控制。

结束语

由于当前经济快速发展,电力供应也越来越紧张,企业在生存发展的过程中一定要形成完善的节电体系,合理的采取相关的节能措施,通过相关的节电措施,不单单可以让企业的经济效益提高控制电量的损耗,还能够保护环境,节约资源,所以一定要重视些降损节能技术的使用。

参考文献

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