摘要：近几年来，节能降损的理念深入人心，尤其在工厂这类耗电量大的企业单位，如何在电气方面达到节能降损是一个复杂的系统性工作，需要工厂作出系统规划，才能达到明显效果。 保证厂区电气系统在安全稳定运行过程中，节能降损指标得以稳步提升，进而提升企业经济效益。 本文从多个领域出发，初步分析电气改造及节能降损。
关键词：电气改造 ; 节能降损 ; 电气系统
我国是个能源消费大国，能源相对短缺，然而能源浪费却相对严重，作为二次能源的电能供需矛盾近年来越来越突出，能源的短缺已严重制约着国民经济的发展。随着工业化的迅速发展，导致能源消耗剧增，能源危机迫在眉睫。因此，电气系统的节能降损被视为加强企业经营管理，提高经济效益的一项重要任务。
一、工厂照明系统能耗现状
工厂照明设备能耗是工业生产中电气设备能耗的重要组成部分 ，照明设备包括工厂主要道路照明设备、装置区照明设备、各设备夜间照明设备以及应急照明设备等。以污水处理厂为例 ，笔者通过对调查据进行分析发现 ，多数工厂的照明系统能耗约占其总能耗的13% ～ 17%，但这些照明系统的实际利率却不到 68%，尤其是整体线路供电不稳、有用功率低、照明系统控制功能老化等问题突出。为进一步提高工厂生产的电能利用率 ，提高节能减排能力。
二、关于供配电系统节能降损耗的思考
2.1 变压器降损分析
变压器降损指的是完善变压器的设计技术和制造方法：一方面提高工艺，生产更低损耗的变压器，可通过降低变压器的空载损耗和负载损耗，提高效率来实现降损的目的。此外，还可以通过在绕组周围加装磁屏蔽结构，来实现降低变压器负载时的损耗。
2.2 供电线路损耗降低分析
损耗是由于导线表面的电场击穿附近空气时，产生的发光、发热、发声等点晕损失。电路中能量的损耗实质就是能量的转变，由电能转变成了其他形式的能量：光能、热能、声波能量以及场能量等。电路中的损耗不仅降低了线路的输电能力，同时造成能源的浪费。目前我国普遍使用的电缆通常是钢芯铝绞线或铜芯绞线，钢芯铝绞线的内层一般是单股或多股镀锌绞线，外层则是由铝绞线组成，这种电缆在造价方面较低，但由于其电阻较大，因此产生的损耗也是较多，在工厂内部使用时，可考虑线路的老化速度，若老化速度较慢，较少接触腐蚀性强的物质，则不建议使用这种造价低，损耗大的普通电缆，建议使用电损耗低一些的低阻电缆。
2.3 提高供电系统的功率因数。
提高供电系统的功率因数，可以达到节能降损的目的。采用动态补偿装置，改变原来不同的功率因数，使其达到规定的功率因数范围内，实现充分补偿，提高供电系统的功率因数，降低损耗的目的。
三、工厂供配电系统的技术改造
3.1 电气设备的节能措施
3.1.1 节能型变压器。变压器利用电磁感应原理 ，可改变输电电路中交流电压 ，以保证配电线路的安全、通畅。不同类型的变压器其内部绕组材料和截面积大小都不同 ，在实际配电过程中输送效率也会存在差异 ，市面上常见的变压器主要有组合式、单相式、整流式等。工厂要想降低配电系统的整体能耗 ，在进行变压器选择时 ，应尽量选择节能型变压器。虽然节能型变压器的价格稍高 ，但在使用过程中可以有效降低配电过程的电损能耗 ，同时能够保持稳定供电电源 ，延长电气线路的使用寿命 ，进而保障整个工厂电气系统的安全稳定运行。
3.1.2 节能型电动机。根据调查数据统计 ，节能型发电机能够有效节省电能消耗 15% 左右。现代工厂内电气设备数量较多，电能需求量极大 ，节能型发电机的使用能够大幅度降低用电成本。因此 ，引进节能型高效发电机 对工厂的整体资金配置、节能减排等方面都具有重要意义。
3.1.3 高效节能光源。引入高效节能光源 ，如使用高压钠灯等节能型照明设备 ，既保证了厂房的照明强度 ，同时也降低了照明所需电力。另外 ，在厂房外的照明区域可以选择功率更低、使用寿命更长的照明设备 ，以进一步降低照明能耗。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2 电气线路的节能措施
随着供电线路的不断延长 ，电缆与导线电阻在工厂整体供电能耗中所占比例大幅度增加 ，因此 ，对电气线路进行节能改造成为整个电气技术改造过程的主要路径。以现有技术来看 ，工厂内能够实现的节能改造主要包括电缆与导线选择、供电线路长度两个方面。
3.2.1 缩短供电线路长度。缩短供电线路长度不仅能从线路能耗的角度降低工厂的生产成本 ，其自身也可降低材料设备的使用成本。在进行工厂电缆与导线的铺设和安装时，应尽量沿直线，减少电缆与导线使用量 ，提高供电线路电能利用率。
3.2.2 电缆、导线的选择。工厂内电缆与导线的选择要充分考虑实际生产环境与电气设备功用 ，选择合适截面的输电电缆与导线。根据电损公式 ：P=RS/L，可以得出 ：在其他条件一定时 ，电缆与导线的截面积越小、材料电阻越小 ，输电能耗越低。因此 ，在进行电缆与导线选择时 ，要根据实际生产情况 ，在保证生产过程正常运行的条件下 ，选用材料电阻小、截面积小的电缆与导线 ，进而有效降低配电网络的线路电损。
3.3 控制系统的改造
随着计算机网络技术、数字技术的发展和普及 ，智能化控制技术已经成为各种控制系统的优先选择方案。当前多数工厂内各个生产环节相对稳定 ，配电系统各控制参数较为固定 ，通过对智能控制系统进行参数设定 ，能够更精确地控制用电。
四、关于工厂电气节能技术改造在供配电系统中的运用
4.1 尽可能选择节能型照明设备
随着国家对工业生产节能减排工作的重视 ，各类节能型电气设备逐渐受到工厂的青睐。 选择节能型照明设备可以从具体工作场合具体分配原则入手，简单来说就是根据工作场所的需要，配备不同种类的高效照明设备，以达到降低电耗的目的，具体实施可按照以下方案进行：A.在空间较小的场所，不要求照明设备悬挂位置时，可以使用荧光灯；B.在高大厂房或普通街道照明，照明设备需要悬挂在较高位置，采用高压钠灯或外镇流荧光汞灯;C.在某些场所需要用到气体放电灯时尽量使用低能耗的镇流器，并安装电容器，对设备进行补偿无功损耗；D.办公室、实验室等小空间的工作场所，尽量使用荧光灯，没有特殊要求，不建议使用白炽灯；
4.2 使用低阻电缆 ，合理选择导线截面
选择合适的电缆与导线 ，对降低输电线路电损具有重要意义。目前 ，国内工厂大多对电缆与导线的材料、截面积等不够重视 ，更多是以电缆与导线的价格作为采购依据。因此 ，在进行电缆与导线的选择和铺设时 ，应根据具体的生产实际 ，对工厂各厂房所需电压进行统计和分析 ，合理选择不同电缆与导线 ，实现输电线路的精确控制 ，进一步降低不必要的电损能耗。
4.3 推广使用变频调速器
使用变频调速器不仅可以方便控制设备的工作状态，还可以降低机泵类设备流量改变时引起的电功率损失，使损失降至最低；另外，变频器可以装在控制室内，通过线路设计，可实现自控控制，根据工艺需要适时地调整温度、流量、压力等，即节省了人力，又节省了电力。
结语
综上所述，工厂电气系统的节能降损潜力很大，应在设计中精心考虑各种可行的技术措施。同时，在选用节能的新设备时，应具体了解其原理、性能、效果，从技术、经济上进行比较后，再合理选定节能设备，以真正达到有效节能的目的。再次就是日常电气系统的运行分析与对比后改造；加强动力耗能设备的管理，作到投用设备有其投用原因，有其投用价值，减少无谓的空载、轻载以及无用的载荷。将节能降耗工作作为一项重要工作来进行，提高工厂的实际经济效益。
参考文献
[1]李博.有关工厂供电系统无功补偿的探讨 [J]. 城市建设理论研究（电子版）,2015(08).
[2]王磊.基于 PLC 及变频调速器的多电机控制探讨 [J]. 电子世界 , 2014(22).
[3]王永红.负荷率对变压器经济运行的影响[J].包头职业技术学院学报，2001（01）.
[4]宋东先.建筑电气设计中的节能措施[J].甘肃科技，2009（19） .
论文作者:王健
论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期
论文发表时间:2018/1/23
标签：导线论文; 工厂论文; 照明设备论文; 节能论文; 电缆论文; 线路论文; 变压器论文; 《基层建设》2017年第32期论文;