摘要：随着我国现代工业化建设发展，我国大多数工厂已经全面实现电气化能源生产。电力作为工厂生产的主要能源，成为工厂技术改造的重点。工厂生产过程中，各个工艺环节多由电气设备承担，其大大提高了生产效率和产品质量的稳定性。随着各种节能电气设备的开发和利用，工厂电气技术水平的高低成为制约生产发展的关键因素之一。目前来说，我国工厂生产过程中供配电系统的技术改造主要集中在照明系统和变压器负荷率上，其实际改造方法仍在不断优化之中。
关键词：电气技术；改造与技能；节能应用
1工厂供配电系统的技术改造
1.1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，笔者通过对调查数据进行分析发现，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用率却不到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。
1.2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。
1.2.1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。
1.2.2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。
1.3电气设备的节能措施
1.3.1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。
1.3.2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。
1.3.3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。
1.4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。
2关于工厂电气节能技术改造在供配电系统中的运用
2.1尽可能选择节能型照明设备
工厂耗能中，照明是很大的一块，同样，在这方面节约能源损耗也是大有空间。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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：
（1）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。
（2）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。
（3）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）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。
2.2使用低阻电缆，合理选择导线截面
由上文分析，电缆的热损是线路中造成电损的一大重点，因此采用低阻电缆是一项切实可行的降损方法。低阻电缆的结构构造有很多种类，如铝合金芯高导电率铝绞线、钢芯高导电率硬铝绞线以及中强度铝合金绞线等等，结合造价成本和实际应用需要，笔者推荐钢芯高导电率铝绞线，它能满足普通用途的工厂电缆使用要求，首先，钢芯高导电率铝绞线的卖价不是很高，在大众企业工厂的可接受范围内；其次，相对于普通的钢芯铝绞线电缆，它有更加的节能导电效果。钢芯高导电率铝绞线，内层以镀锌钢线做芯，外层是由多层电阻率在61.5%IACS到63%IACS之间的硬铝线绞合而成，这种电缆的导电性能，同面积截面情况下，钢芯高导电率铝绞线的导电率更好，损耗更少，截面在300mm2一下的电缆中效果最佳。
2.3 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。在选择变频器容量时，可参考电机的实际功率，变频器的输出电流大于设备电机的额定电流10%为最佳；也可以根据计算公式：
以安全系数1.05为例，Pb=1.O5pm/（ηmcosφ）kVA（3）
式中：Pb——变频器的容量
Pm——电机的负载.kW；
ηm——电机效率；
cosφ——功率因数。
计算得出Pb后，可以根据变频器产品目录选择合适的规格。
2.4选择节能型电气设备
2.4.1逐步推广使用变频器技术
变频器能够以较小的电流启动重载负荷的电气设备，在工矿企业等大型电气设备中已经得到广泛应用。变频器具有稳压、调频、控速等基本功能，能够有效降低大型电气设备的启动电流，提高生产安全，降低启动能耗。现阶段的变频器市场价格偏高，但相信随着技术的改进与成熟，变频器的制造成本会逐渐降低，在日后必然会在工厂生产中发挥出重要作用。
2.4.2更新换代，推广使用高效电动机
电动机是工厂生产过程中机床设备中不可或缺的重要部件。高效节能发电机是指一种在材料、设计、制作工艺基础上，采用科学、精细的配比，制作出的能耗较低、效率较高的发电设备，其现阶段在工厂生产中的应用并不普遍，但开发潜力巨大。
2.4.3采用高效节能的电热设备
节能电热设备主要指热处理器、蓄热型电热水器、电锅炉等。在工厂生产中使用节能定热设备可以有效利；同时也可以利用蓄热型电热设备，在用电低谷将电能转换成热能储存起来，在需要使用时再将热能转化为电能使用。
2.5利用新能源
随着国家对各种新能源、可再生能源的开发，各种新型节能环保型能源的使用已经成为社会各行业未来发展的新方向。将新能源与电能相互结合，可实现两者之间的灵活切换，能够进一步降低工厂生产的电能消耗。虽然现阶段工厂生产过程中使用新能源还存在各种技术方面的问题，但相信随着节能技术的不断进步，利用新能源必然会成为未来工业发展的重要方向。
参考文献：
[1]常华，林占宏，尹享军.浅论工厂电气技术改造与节能降损[J].电子世界，2014（10）：300.
[2]王浩远.浅谈工厂电气技术中如何应用节能技术[J].电源技术应用，2012（11）：290.
论文作者:刘军强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/16
标签：工厂论文; 照明设备论文; 电缆论文; 导线论文; 节能论文; 变频器论文; 线路论文; 《基层建设》2019年第18期论文;