[摘 要]近年来，为积极贯彻落实国家节能减排要求，不仅进行节能技术改造，在一定程度上降低了卷烟厂能耗，并实现了经济效益和社会效益的双赢。本文主要从电气设计以及电气管理两个方面阐述现代化卷烟厂的电气节能措施。
1 引言
当前，随着我国经济建设的飞速发展，能源的需求趋于紧张。为了降低卷烟生产中的电能消耗和消化原材料价格上涨的不利因素，节约有限的资源，降低单产能耗，减少生产成本，必须从卷烟厂的电气设计和能源管理工作共同入手，实现节能降耗。
2 卷烟厂电气节能设计
2.1 减少供配电线路的线损
电能是通过线路进行传输的，由于线路本身具有一定的阻抗，势必就会产生电能损耗。线损是衡量供配电线路经济运行的重要指标。
2.1.1配电系统电压等级的确定
在电网条件允许的情况下，提高引入电源的电压等级，是降低线损率的有效措施。对于配电网，供电电压等级越高，线损也越低，而线损是随电压平方成反比而下降。现卷烟厂的供电线路一般都采用10kV或35kV电缆线路供电，也有一些大型卷烟厂，如云南红塔集团等自设110/1OkV变电站。对于大容量用电设备（如制冷机组）宜采用10 kV供电。
2.1.2合理选定供电中心
当电流通过线路和变压器时，将产生电压降，使受电端电压较之送电端电压低一定数值。在卷烟厂的低压配电线路中，合理配置，避免造成线路过长或迁回供电，使得负荷端的电压降不超过上下5%允许值。
2.2 合理的选择变压器
变压器是输变电系统中的主要设备之一，它主要用于输送电能，同时也消耗部分电能。一般电力系统中各类变压器的总损耗约占系统总损耗的25左右，其中输变电变压器的损耗又占变压器损耗的40%一50%。为了减少这部分损耗，应选择高效低耗的节能型变压器，如非晶合金铁芯变压器。由于其不存在晶体结构，磁化功率低，且合金片厚度薄，填充系数小，电阻率高，是普通硅钢片的3―6倍，空载损耗仅为常规变压器的1/5，对采用卷绕铁芯结构的产品其材料大大节省。
合理选择变压器的容量，使变压器的负荷率最佳，其运行效率也最高，损耗则最低。一般配电变压器负荷率为额定容量的70%―75%较合适，而对主变压器则应尽量按最大需求量选择容量，并以此来计算基本电费，确保变压器在经济、安全可靠的状态下运行。
在卷烟厂的供配电系统设计时，一般都是按计算负荷为依据来选取变压器容量的，但在工厂的实际运行中，其运行负荷并不等于计算负荷，而是随着制丝生产线、卷接包机组的计划停车检修和季节性的负荷增加和减少（如空调机组及制冷机组）而变化的。对于季节性负荷则考虑设置专用变压器，以便于灵活运行，降低变压器损耗。
2.3 提高供配电系统的功率因数
对于卷烟厂的供配电系统来说，其配电负荷按其性质都有一定的功率因数，即在吸收配电网络上的有功功率的同时，也要吸收无功功率。卷烟厂各用户采用将无功就地补偿一部分的方法，在线路上就减少了无功流动，因而也就降低了损耗，在满足电压损失的条件下，使导线截面选择更合理。
2.4 采用变频调速技术
变频调速技术是目前推广应用的新技术，具有效率高、调速范围大、软起动、减少对设备和电网的冲击等优点。卷烟厂的空调系统，压空系统大多采用变频调节控制。变频调节设备在卷烟厂被大规模的采用。但采用变频调速装置需注意：
1）交流变频调速传动装置对电网会产生谐波干扰，应按国家标准《电能质量公共电网谐波》GB/T14549-93的要求，加谐波滤波器或电抗器等，使其对电网干扰最小。
2）为使变频调速器受外界干扰影响最小，控制电缆、电源电缆与电动机的连接电缆的走线必须相互隔离，不能同在一个电缆线槽中或电缆架上敷设；输入和输出信号回路必须用屏蔽对绞线，根据需要还可考虑加隔离变压器和进线电抗器，使其受干扰影响最小。
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3）在低速运行时，须防止轴系的震荡；在高速运行时，须防止超速。
3 卷烟厂电气节能管理
对已投产的卷烟厂，供配电系统的经济运行是降低系统损耗和节能的有效途径，通过合理的运行管理方式使电网的损耗降为最低。
3.1 调整系统总体负荷平衡
配电系统负荷应做到总体和分级的逐级平衡。变压器的三相负荷不平衡时，特别是低压网络，有的相电流较小，有的相电流接近甚至超过额定电流，三相电流不平衡。这不仅影响变压器的安全经济运行，而且造成有功功率的损失。烟厂在运行管理中，应定期进行三相负荷测定和调整，力求变压器三相电流的平衡。
3.2 减少空载损耗
对暂不用供电回路，及时断开电源线路，以减少线路上的空载运行损耗。
3.3 实行经济调度，提高变压器运行效率
变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10%一15%，它的空载无功功率约为满载时的1/3，为改善卷烟厂的功率因数，应使变压器的负荷率最佳，实现经济调度。各配电室的配电变压器的负荷率在设计时已基本确定，经济调度的重点主要是一些非连续运行的用电设备、辅助流程的用电设备以及照明、空调等。
3.4 实行智能配电监控系统
智能配电监控系统在卷烟厂各分变电所设立计算机监控系统子站，各变电所设置的子站，形成环网，把所有的高、低压状态信号和控制信号通过光纤送至高压配变电所总站。
3.4.1配电系统的高压电源工作状态，高压断路器的分合闸状态及和高压系统的事故报警均接入智能监控系统。
3.4.2低压配电系统：在变电所低压进、出线回路处装设数字多功能网络仪表，通过多功能智能仪表将低压配电柜上每个配电回路的电气状态信号（三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率、高次谐波、电度等）送至子站的主机，低压配电柜上每个配电回路断路器的开关状态和控制信号送至PLC，然后由PLC送至子站的主机。低压智能配电系统采用计算机，PLC三遥系统，使电能管理，监控实现智能化。
采用智能配电监控系统的卷烟厂，做到及时查找电量损失原因，进行局部和全面的统计分析，取得了良好的节能效果。
3.5转变空压机的维护操作思路以实现节能
力求“稳定可靠”的空压机维护操作目标观念，是在空压机产品不够成熟，机组系统控制不够成熟时期所产生的，随着控制模式的确立和材料科学技术的不断发达，应转变这一思路，应向高效能节目标迈进。比如：维修工不能停留在设备运行正常就万一大吉上，要观测空压机的产气量有没有变化，系统阻力有没有变化，管道过滤器、减压调压设备有不是在高效运行范围。因为空压机出口压力设定减低1公斤,空压机节能在5%-8%。维护人员应研究空压机供气量，系统无变频空压机时改造成一台空压机以应对气量波动，提高空压机产气效率，及时更换或采用高效润滑油以提高空压机产气效率，及时清洗冷却系统提高产气效率，等等。比如：操作工在操作设备时，不仅要满足供气指标，还要最大限度的减少空压机投用台数，减少空压机空载时间，等等。空压机负责部门对设备维护操作人员管理中，应围绕提高空压机或系统效率为目标以对人员进行管理和考评。
4 结语
节能是我国的一项基本国策，电能已被国际上公认为除石油、煤炭、水能、核能四种主要能源以外的第五种能源，其投资少、见效快、周期短、效益高，是不容忽视的一种能源。卷烟厂的节电是全厂节能工作的一个重要组成部分，而且是一项系统工程。所以要在电气设计和管理中贯彻节能原则，进行全厂的电能平衡测试，提高电能利用率，减少生产线的开停次数，减少空负荷的运行时间，提高有效作业率，采用微机对电压、电流、电量、有功功率、无功功率、功率因数等参数进行检测、控制，合理地调配负荷，削峰填谷，加强日常的维护和检修，来达到降低电能消耗的目的。综上所述，卷烟厂的节电是大有潜力可挖，它对于卷烟厂降低生产成本，提高经济效益是非常有效和必要的。
参考文献:
[1] 黄生琪，周菊华，王力.注重高新技术企业的设备管理和节能降耗工作[J].企业科技与发展，2009，（04）.
[2] 姜红军.企业节能管理[J].经营管理者，2008，（17）.
论文作者:杨秉润,赵晓孟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/10/19
标签：卷烟厂论文; 变压器论文; 负荷论文; 系统论文; 空压机论文; 电能论文; 节能论文; 《电力设备》2018年第17期论文;