刘艳妮
（北京矿冶科技集团有限公司 北京 100160）
摘要：面对全球能源逐渐短缺的现状，我国人均能源占有量又远低于世界平均水平，如何能更高效地利用能源，是一个迫在眉睫的问题。工业用户是电能最主要的消耗方，因此，研究工业领域内的用电节能技术就是举足轻重的问题，而工业供配电设计属于其中重要的一环，是每一位设计者与实施者需要重视的问题。本文对工业供配电方面的节能技术进行了分析与总结，希望可以有效地提高电能的利用率。
关键词：节能技术；工业企业；供配电设计
引言
随着社会经济的发展，工业用电量的逐渐增加，对供配电设计也提出了更高的要求。研究节能技术在工业供配电设计中的应用对我国社会的可持续发展、节约能源等多个方面都有着不可忽视的重要作用。而在工业供配电设计中的节能技术涉及到多个方面的问题，在实践中又往往受到多重因素影响与制约，因而在实际应用中大打折扣。所以，在今后的节能评价与应用中，要加强对工业供配电设计的重视，并且要从节能技术的多个角度，从企业的用电规律等多方面进行分析，采用更易执行的、更行之有效的节能技术。
一、工业供配电节能技术应用的实际意义
在节约资源的基础上进行供配电的设计是实现自然资源与社会生产协调发展的重要手段，与此同时，还能进一步提高资源的利用率。将节能技术应用于工业供配电设计中不仅能够最大限度地发挥电能的作用，还能提高资源配置的合理性。因此，节能技术应当贯穿于工业供配电设计所有流程里，并在现实的应用过程中根据实际的情况和需求，进行技术的调整，确保节能技术能够真正提高能源转化率、促进能源可持续化发展。
1.1优化企业能源结构
在供配电设计中进行节能技术的应用能够促进工业用电采用新型的自然能源，如大自然赋予的光能和水能来进行发电等，从而改善产业结构的转型，实现企业的可持续发展。
1.2减少购电成本
目前我国不同省市区之间的电费单价有着一定差距，即使是在耗煤量相同的机组中，也存在不同的单价，从而导致企业之间出现严重的利益失衡问题。有一些企业为了扩大产能，不得不购买高价电，从而增加了生产成本，而采取节能措施能最高效地发挥现有电能的作用，降低成本，提高经济效益。
1.3优化电网结构
当前我国的电网结构主要是在传统模式下进行了一定的调整，若能够在当前的电网调度中增加节能调度的功能，就能提高电网的性能，促进电网整体结构的优化。
二、配电系统中的节能技术
2.1 选择合适的供电电压
一般企业电源电压应根据建设项目的负荷、电源点至项目所在地距离以及地方电网可能供给的电压与有关电力部门协商，共同确定。一般情况下，对于耗电量大的工业用户，应尽量提高供电电压，这样更有利于节约电能。
通常，当输送负荷不变的情况下，升高一个电压等级降低功率损耗的百分率按下式计算：
（1）
其中，为升压后功率损耗降低百分点；为电网升压前的标称电压为电网升压后的标称电压。
计算得到电网升压后对应的功率损耗降低百分率，见下表。
由表可看出，提高一个电压等级，电网损耗可降低60%以上，效益非常可观。
2.2 合理布置变配电所
根据负荷分布情况，合理确定变配电所位置，缩短线路供电距离，以减少输电线路上的电能损耗，同时减少电缆用量，减少线路电压降，可谓一举多得。
2.3提高功率因数
提高功率因素可以降低线路损耗，减少变压器铜损，减少线路及变压器的电压损失，可以说是一种非常有效的节能方法。在提高功率因素方面，最主要的途径就是进行无功补偿。这种方法对于提供节能水平是十分有效的。而无功补偿也不是所有的企业都一种的。具体到某个工业企业，应根据自身发展需要，对不同补偿方式的特点、运行情况、经济性进行分析，选择集中补偿和就地补偿相结合的方式，按配电方案分级补偿。
三、电气设备选择中的节能技术
目前，随着生产技术的提高，各种节能型设备不断出现，在设计中通过技术经济比较选用节能型产品也是节能技术应用的一个重要方面。
3.1合理选用变压器
变压器的损耗主要有空载损耗、负载损耗、介质损耗和杂散损耗。其中介质损耗和杂散损耗相对较小，可忽略不计。变压器的空载损耗主要是铁芯损耗，即铁损，它与铁芯的材质及加工工艺相关。随着高牌号电工钢带及非晶合金铁芯的应用，变压器空载损耗得到大幅减小。变压器的负载损耗主要是负载电流通过绕组时产生的损耗，即铜损，其值与负载电流的平方成正比。根据设计资料，以机械制造行业低压500kVA负荷为例，假设地区电价0.7元/kW?h，当选用SC11型630kVA变压器，年运行费用为19840元，选用SC13型630kVA变压器，年运行费用可降为11580元，而当选用SC13型800kVA变压器，年运行费用约为9950元。相对于SC11型630kVA变压器，选用SC13型800kVA变压器年运行费用可节约一半。实际设计中，在综合考虑变压器初期投资的基础上适当选用新型节能变压器并选择合适的容量，在节约能源的同时可有效节省企业运行费用。
3.2选用节能型电动机
电动机是工业生产中最主要的用电负荷，选择高效节能性产品，并根据负载特性和运行要求合理选择电动机的类型、功率，使之工作在经济运行范围内，可有效降低企业的运行费用。
3.3适当利用变频调速技术
目前，变频调速技术已经相当成熟，设备价格也趋于合理。在满足工艺生产要求的前提下，对机械负载经常变化的设备选用变频调速技术，可有效节约电能。最常见的负载如风机、水泵由于风机、泵的电动机容量是按最大风量及风压、流量及扬程确定的，与实际需要存在较大的可调整空间，按照风量、风压、流量、扬程等调节电动机的转速，从而改变电动机输出转矩和输出功率，达到节能效果。
3.4照明节能设计
在生产生活中照明设备的使用需求用电量极大，在照明设计中注意采用节能措施也能够起到良好效果。首先，合理选取照明方式，对于不同场合，采用不同的照明方式。对于照度要求高而作业面密度又不大的场所，应采用混合照明方式，即增加局部照明提高作业面照度，以节约能源。对于大型厂房内不同区域照度要求不同时，采用分区一般照明方式。其次，选择高效节能灯具。在满足使用要求的前提下，一方面选择高效光源，例如LED光源、节能荧光灯等，另一方面，选择高效灯具，在同样功率下提高光源利用效率。
四、结语
采用合理的节能技术对我国工业供配电系统的运行模式进行调整，对促进相关企业的可持续发展以及能源节约意义重大。而工业供配电的节能技术应用是一个涉及到多方面的综合性问题，需要广大设计者与项目实施者达成共识，实现经济效益与社会效益双提升。
参考文献：
[1]工业与民用供配电设计手册（第四版），中国电力出版社，2016.12.
[2]刘伟.供配电设计中的节能方法和措施初探[J].科技资讯，2013（16）：32-33.
[3]刘朝阳.工业供配电设计中常见问题及对策研究[J].科技信息，2014（11）：22-24.
论文作者:刘艳妮
论文发表刊物:《河南电力》2018年7期
论文发表时间:2018/9/13
标签：节能技术论文; 变压器论文; 工业论文; 供配电论文; 电网论文; 电压论文; 节能论文; 《河南电力》2018年7期论文;