牛国成1 陈利军2 张迎春3
（1.北华大学电气信息工程学院 吉林市 132021；2.华润雪花啤酒通化有限公司 吉林通化 134000；
3.吉林长城电子科技有限公司 吉林吉林 132021）
摘要：近年来我国的生产企业从数量上和模上都迅速扩大，电力消耗也随之增长。本文从企业供电系统设计中新技术、新设备的应用出发，探讨了如何节能、减少线损、提高系统运行的安全性和稳定性。
关键词：供电系统；节能技术；应用
一、供电系统的分类
电力供电系统大致可分为：TN，IT，TT三种，其中TN系统又分为TN-C，TN-S，TN-C-S三种表现形式。
1.1TN系统
TN系统，称作保护接零。当故障使电气设备金属外壳带时，形成相线和零线短路，回路电阻小，电流大，能使熔丝迅速熔断或保护装置动作切断电源。
1.2TT系统
在电源中性点直接接地的三相四线系统中，所有设备的外露可导电部分均经各自的保护线PE分别直接接地，称之为TT供电系统。
1.3IT系统
IT系统是指在电源中性点不接地系统中，将所有设备的外露可导电部分均经各自的保护线PE分别直接接地，称之为IT供电系统。IT系统一般为三相三线制。
二、供电系统的设计原则
2.1供电系统应可靠、运行方式灵活
首先，要设计可靠性高、灵活性强的电气主接线。电气主接线决定一个供电系统的供电能力、供电的可靠性、供电的灵活性。其次，调整供电系统运行方式实现经济运行。一个供电系统的经济运行可以通过调整电气主接线运行方式来实现。
2.2根据用电规划和实际用电情况求算负荷
计算负荷过小，供电系统供电能力不足，没有发展余地。计算负荷过大，设计余量过大将造成设备容量和建设资金的浪费。必须根据用电规划和用电实际求解计算负荷。常用需要系数法、二项式法和单位面积法求解计算负荷。
三、供电系统的节能设计
3.1供配电系统的节能设计
变配电所应尽量靠近负荷中心，以缩短配电半经减少线路损耗。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆合理选择变压器的容量和台数，以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器，实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。
3.2减少线路损耗
线路的电阻r=pl/s，即与导线电阻率p、导线长度l成正比，与导线截面s成反比。要减少电阻值应从以下几个方面考虑：
（1）尽量选用电阻率p较小的导线，如铜芯导线较佳，铝线次之。
（2）在设计中线路应尽量走直线少走弯路，另外在低压配电中尽可能不走或少走回头路。
（3）电压降要求的前提下，在选定线截面时加大一级线截面。此外，降低供电线路的电阻值是供电系统节能设计之一。
四、电网三相布控节电器节能设计
节电器根据三相系统因开关动作、电机启动、电子电路开关电源、雷击等引起的顺变、浪涌引起的谐波，采用国际上最先进的技术去平衡、抑制和吸收危害系统耗费电能的有害因素，从而达到保护电路，又节省电能的双重功效。节电器一般通过分级布控，才能达到最佳效果，主控制极一般安装在电路总表的输出端，分控制级一般安装于各车间或各楼层分闸或电表的输出端。
五、供电网络的无功补偿
5.1从供配电系统设计上采取措施
供电系统构成形式对补偿方式影响很大，工厂企业作全运行过程中需消耗大量无功功率，进行供配电系统设计时尽可能接近用电设备进行分组补偿。对不便设置集中配电所供电的负荷，可在变电所低压侧集中补偿。照明负荷非常分散，一般可在照明专用变压器低压侧集中补偿，无功损耗的低压感性负荷较少，一般不个别补偿。
5.2补偿能力确定
电网络在空载和满载运行时，从电网吸收的无功数量差别很大，负荷高峰期和正常负荷下也大不相同，供电电压对不同用电设备寿命影响也不一样。另外，由于功率因数与补偿装置容量呈非线形关系，在补偿到0.95后cosα值即增长很慢，提高同样数值需投入更多补偿容量，供电部门在计算用户无功损耗时是以每月的日平均值为基准的，因此在确定补偿能力时应以平均负载为基础，适当兼顾负荷高峰，使cosα值在空载时接近1，平均负载时不低于0.95，负荷高峰时不低于0.93为宜。
六、工厂供电系统的节能技术应用
6.1管理性节能
由于工厂用电的部分较多，包括照明用电、生产设备用电等，建立完善的用电管理措施，用先进的信息技术搭建一个用电管理的平台，对工厂用电的每个部分，进行节能用电责任的划分，将用电管理平台纳入到企业管理系统中，提高企业管理者的节能意识，通过这个平台，让管理者直观的看到节能的效果。还可以在厂部和车间等建立专业的节能管理队伍，帮助普通工人形成节能意识，在实际的生产中，充分的利用各种节能技巧，同时监督生产中的节能，确保工厂供电系统的高校和稳定。为了将供电系统节能的效果最大化，工厂可以定期的组织一些活动，如节能技术的宣传海报等，结合相应的节点奖励制度，将工厂用电控制在最佳的水平。
6.2技术性节能
在实际的工厂供电系统节能改造中，技术性节能是主要的内容，由于我国工厂使用的供电系统，设备大多比较陈旧，在正常运行的状态下，会消耗较大的电能，没有足够的可靠性，在实际的生产中，经常会出现问题，需要不断的进行维修和养护。节能技术的应用，首先要从工厂供电系统的基础设备着手，对低性能的设备进行更新换代，结合工厂的实际需要，选择比较先进的设备，如智能马达和联动装置等，以此来提高工厂用电质量和用电效率，达到供电系统节能的目的。在工厂的实际生产中，风机和水泵是常用的设备，传统的风机和水泵耗电量较低，用电的效率较低，如果能够充分的重视节能技术，用微阻缓闭止回阀来改造低效率的风机，就可以控制风机电能的消耗，从而实现供电系统节能的效果，这样的节能技术还有很多，如以交流变频调速代替直流变频调速等。
随着信息技术的发展，各种节能技术在不断的出现，工厂应该结合自身的实际情况，充分的了解先进技术的动态，不断的升级节能技术，采取最新的节能措施，提高供电系统的用电效率来达到节能的目的。
七、提高供电可靠性措施
7.1采取相应措施提高过流保护的可靠性
对于设备起动电流大、线路短路电流小引起的问题，可根据系统运行情况采取以下方法解决：
（1）人为增大短路电流，使起动电流和短路电流明显区别开，保证发生短路故障时保护装置可靠动作，起动时电机顺利起动。尽量选用大容量变压器和大截面供电电缆（减少系统阻抗）来相应提高短路电流值。
（2）在保护装置中增加相敏保护。根据相敏角cosφ大小差异来判断系统处于起动或短路状态非常可行。
7.2采取安全监测方法，保证电网安全运行
电缆绝缘监测是电网安全的重要保证，如在绝缘下降到超出运行标准允许值或发展为接地事故前发出报警信号，现场人员就能够有目的地处理其存在隐患，从而有效避免电弧、电火花、过电压等危险情况及电缆放炮、燃烧、火灾等事故。
7.3三相五柱式消弧线圈法
三相五柱式消弧线圈，在结构上突破传统消弧线圈的模式，将接地变压器与消弧线圈有机结合成一个整体，通过可控硅调节副边电感电流的方法实现对电网对地电容电流的自动跟踪补偿，不仅减小了体积、降低了成本，而且减少了总容量，提高了设备效率，安装、运行、维护更方便。用消弧线圈的电感电流来抵消电网对地的电容电流，研究中性点经消弧线圈接地具有重要的现实意义。
结语
近年来我国的建筑规模迅速扩大，电力消耗也随之增长。文章从企业供电系统设计中新技术、新设备的应用出发，探讨了如何节能、减少线损、提高系统运行的安全性和稳定性。
参考文献：
[1]金永刚.浅谈节能技术在工厂电气技术中的应用[J].黑龙江科技信息.2011（20）
[2]刘金晟，侯世英，孙韬.工厂供电工程设计方法分析[J].重庆科技学院学报（自然科学版）.2011（02）
论文作者:牛国成1,陈利军2,张迎春3
论文发表刊物:《电力设备》第02期供稿
论文发表时间:2015/9/21
标签：供电系统论文; 节能论文; 负荷论文; 系统论文; 工厂论文; 电流论文; 设备论文; 《电力设备》第02期供稿论文;