摘要：随着科学技术的快速发展，电力行业的发展非常迅速，其普及程度是任何一项基础能源所不能企及的。工厂内负荷分布、无功配量的技术性运行方式、用电构成、电压等级、一次网络结构、二次设备因素是造成工厂配电系统发生电能损耗的主要原因。因此，理论上工厂配电网的电能损耗包括三个部分，即线路导线电阻的电能损失、配电变压器高低压绕组电阻上的电能损失及配电变压器铁芯上的电能损失。
关键词：工厂供配电系统；节能措施；应用
引言
电力行业的快速发展是国家经济建设的基石，也彻底改变了人们的生活水平和生活质量。工厂用电和生活用电日趋增多，电力能源已经成为最为紧缺且最为重要的一种能源。供配电设计中加强对节能技术的应用，能使电能利用率得到有效提升，电能也得到大大节省，确保电力资源得到可持续发展。
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工厂供配电系统电气节能措施
2.1选择合适的配电线路
一般情况下，导线电缆的横截面积越大，其在电能传输过程中所出现的能源损耗就越小。但并不能因此而将导线电缆的截面设计的越来越大。这是由于导线电缆的界面增加，会徒增很多资金成本，而导线电缆的截面过小不仅会造成不必要的能源损耗，同时还会缩短导线电缆的总体使用寿命。因此在选择导线电缆的过程中既要考虑其能源的节约同时还要考虑导线电缆的经济成本。通常配电线路的电流量一般会都是固定不变的，造成不同配电线路产生高低不同的能源损耗主要是由于配电线路中电阻量的不同。因此若要有效减少配电线路中的能源消耗，首先要解决的就是降低配电线路中的电阻。选择配电线路选择合适的配电线路的过程中尽可能选择电阻较小的导线电缆。
2.2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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆变压器、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。
2.3提高供配电的功率因数
设计供配电中，提高功率因数可以有效提高节能水平。比如某厂一般是采取补偿方式提高功率因数，也就是对低压状态的无功功率通常采取低压电容器加以补偿，而对高压状态的无功功率则是采取高压电压器加以补偿，不过实际补偿方式要结合企业实际情况加以选择，可以选择的补偿方式有分散补偿、集中补偿、单独的就地补偿等。若无功功率的自动补偿是以节能为主要目的，其所选择的调节方式可以是调整无功功率参数，以实现节能目的。
2.4普及节能照明系统
在照明系统中，在充分利用天然光的前提下采用高效节能的照明灯具及附件，如在厂区办公楼，员工宿舍和车间厂房里采用高光效的LED灯具。采用智能照明控制来实现集中统一管理与监控的功能。比如采用带旁路、有全夜灯及半夜灯的控制方案，可以通过智能控制技术统筹兼顾现代电子技术与维修处理技术之间的关系，以实现手控、光控之间的动态平衡。加强节能灯附件运转的维护工作，以优质节能的电子镇流器为首选，改变以往用电效率低、电能损耗大的不足。
2.5选择高效节能的电气设备
工业企业中，无功功率的消耗包括有线路、异步电动机与变压器等，和异步电动机有关的设备大概占百分之七十，电线占大概百分之十，变压器设备大概占百分之二十。因此，通过选择合适的电动机与变压器可以使线路感抗降低，一般企业所用的节能变压器是35kV或10kV。在有关功率达到一定范围的时候，为提高有关自然功率的因数，需要结合间隙工作制的设备与同步电动机，不过间隙工作制的设备应该具有空载切除这一功能。在选择电工机负荷的时候，有关参数应该比百分之四十的额定容量高；而在变压器负荷率超过百分之六十的时候，应该将有关参数控制在额定容量百分之七十五到百分之八十五的范围内。不管供电企业的基础是何种形式，都应该考虑到变压器回收率，通过使能源消耗降低，有效节约电能，企业的运营成本也得到降低。此外，选择对点攻击的时候，电动机年运行时间应该有标准，通常情况下要超过3000小时。节能发电机应该有较大的单机容量，且电动机可以在低负荷状态下长期工作。
结语
总之，随着经济的飞速发展，电力消耗逐渐增加，电能供求关系矛盾日益突出，成为制约工业发展的一个重要因素，工厂企业想进行生存与发展，必须建立比较完善的节能机构和措施。节约能源、降低损耗是企业实现可持续发展的前提和关键，也是企业不可推卸的社会责任。节能降耗可有效的减少生产成本，降低相关电力部门的工作压力，减少环境的污染，在发展企业经济的同时提高了环境的生态效益，环境及工厂企业自身的可持续发展都有重要的意义。
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论文作者:贾玉江
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/6
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