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摘要：随着我国工业化的快速发展，各行业的用电需求不断增加，其中工业企业对于电力的需求比例最高。电力资源绝大部分属于非可再生能源转化而来，工厂对于用电的需求加剧了资源紧张的局面，制约了社会的发展。而另一方面，由于工厂设计、建设和运营中的措施不当，往往造成电能的浪费。我国还处于工业化的中段，过去建设的大量工业设施，对于用电存在着明显可避免的浪费情况。对企业实行节能改造不仅可以减少企业的电费开支，减轻经济负担，还可减轻全社会的资源消耗压力，减少碳排放，提高经济效益和社会效益。因此，实施节能节电改造意义重大。这里主要讨论在工厂供配电系统中进行节能改造的措施。
关键词：工厂；供配电系统；节能措施
1工厂供配电系统节电的必要性分析
从相关的经验和工厂运行情况进行分析，电力资源的节约指的是运用管理和技术手段，从而减少用电的浪费，能够同时实现生态环境效益和社会经济效益。在工厂中的节电措施能同时完善工厂的供配电系统，减少电力耗损的同时提高供电可靠性，从而提高整个工厂的供配电效率和安全性，能够提高企业的经济效益。（1）从经济角度分析工厂供配电系统节电的必要性工厂的供配电系统进行电力资源的节约，能够实现电厂建设的集约化，能够减少电网建设消耗的资金，供配电系统电力能源的节约能够使工厂的煤炭的使用量减少，提高能源资源的使用效率，从而减少煤炭在生产过程中的污染问题，能够起到保护环境的作用。（2）从企业角度分析实施节能措施的必要性。工厂供配电系统的节能能够提高企业的运行经济效益，使企业能够具有更好的经济收益空间。我国很多企业在用电的过程中粗放浪费，电力资源在使用中带有相当大的随意性。另外，如果在工厂中使用的设备比较陈旧，导致工厂的电力消耗成本在总成本中的占比提高，也会降低工厂的利润。在企业自身内部加强用电的管理，使用电更加科学化、合理化，同时也是提高企业竞争力，另外，从工厂的生产成本角度去管理工厂的成本开支，能够提高产品的竞争力。
2工厂供配电系统节电措施
2.1合理选择配电房的位置以减少线损
应在尽量靠近用电负荷中心设施配电房，这样可以减少线路总长度，降低线损，减少电能损耗，提高电能质量。配电房尽量不设在多尘，振动，高温，潮湿和有爆炸火灾危险，人流物流繁忙等场所，应尽量避免灰尘、腐蚀环境，空气干燥和振动轻微的地方，设在没有污染源的上风口。小区配电房负荷变化不大，用电负荷稳定，增容的可能性也很小，所以局限性的一些缺点可以提前规避，一般可采用箱式变电站。
2.2减小线路输电损失
（1）尽量减少线路长度
在输电线路的设计和施工中，对于低压箱和配电箱的供电馈电线应当尽量走直线路线。低压线路的供电半径一般不超过200m，在中等密集地区不超过150m，在负荷密集的地区不超过100m，负荷较少的地区不超过250m。为了实现供电输电线路布局的优化，应当根据供电半径设计特点调整输电线路的长度，尽量减少线路损耗。
（2）增大导线的有效截面积
在输电线路一定和载流量已经确定的情况下，可以通过增加导体的横截面积规格来进行配电设计。虽然在短期内，增加导线的截面积规格会增加经济投入，但是从长远发展来看，增加导线的截面积可以节省损耗。这也是一种科学的节电方式。通常，在３至５年的时间内，增加导线截面积而增加的投资就可以收回。
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（3）对用电负荷进行分类
要划分负载的成分，运用分路的供电方式在对工厂的电器供配线路进行设计时，要将母线通过埋地电缆进入。当工厂的负载较小或较大时，要使用3000V以上的高压母线，运用变压器进行变压再进行供电。不同的负载种类对电源有不同的要求，在进行设计时，要全面考虑到设备情况，可采用不同电压等级和线路分别供应。在对大型的精密器械进行供电时，对电源的电压浮动情况比较敏感，在电源的电压存在较大的电压差或较大谐波时，甚至很多设备根本无法正常运转，因此，应该控制配电网络中的谐波含量，为部分设备设计相对独立的供电系统，必要时使用不间断电源装置予以保障。
2.3运用无功补偿的方法
（1）电力无功补偿的潜力
工厂内存在着大量的无功环流。无功环流的产生，是由于工厂内部的配电所和用户端较低的功率因数，导致无功功率在各节点流动。这样就会导致变压器和输电线路中通过的电流增大，进而由于有功损耗的加大使得末端的供电质量下降，导致工厂电动机的转矩下降，增大了电力损耗发热。工厂中的无功损耗主要由电动机和变压器消耗。由于电网需要提供大量的无功负荷，这会降低工厂电网的供电能力。一般情况下工厂的异步电动机能够消耗的无功总耗能达60％，然而只有高于20％的无功功率是由变压器产生的。
（2）提高功率因数的方法
在工厂的供配电系统中，一般使用功率控制器，检测配电母线功率因数，并控制投入电容器容量，从而对局域电力网络的功率因数进行矫正补偿，减小运行电流和发热损耗。在供配电系统中采用并联电容器组的方式，提供功率因数，能够取得良好的效果，功率因数一般可达0.9甚至0.95以上。而且投资成本有限且可控，维护成本低，技术成熟。根据电压等级的不同，可采用高低压等不同侧均可补偿，设计灵活。为了使工厂生产过程中产生的负荷变化，同车间变电所安装在低压母线侧的电容器可以采用分组投切的方式，根据需要补偿。
要根据工厂实际的生产运营情况选择变压器型号和规格，为了确保变压器的正常运行的经济性，应确定选用变压器的合理容量，防止变压器的容量同工厂需求不相适应，造成变压器负荷过大，导致变压器的过负荷损坏或者负荷率过低损耗较大。进而计算装机设备的补偿前功率因数。这样不仅能够有效地降低无功补偿设备的容量，同时还能够大大降低补偿成本。
使用同步电机可以有效地调速很多大型的机械，从而实现无功补偿，同时，可以根据工厂的实际需要，使用同步电机提高工作效率。另一方面，保证变压器的经济性也需要合理的控制变压器的数量，变压器数量要根据电厂实际用电负载来确定，在保证满足工厂需求的基础上尽可能少地使用变压器。
2.4变压器的经济运行实现电力资源的节约
在工厂的供配电系统中一般都会需要配置变压器，在设计和选择变压器是时，应根据需求尽可能选择能效高的变压器，工厂改造时，使用损耗低的变压器替换损耗高的变压器。通过这些措施也可有效减少变压器对电力的消耗。在变压器运行的时候，要确保其稳定性，可以运用并列运行的方式，将多台变压器并联起来使用，提高变压器使用的负荷率。通过对工厂供配电系统整体负荷的分类分析，在确保安全系数条件下，尽量运用较少的变压器实现最大的负荷量，从而达到节约电力资源的目的。对于某些负荷变动比较大的供配电系统，在选择变压器的时候，可将小容量和大容量的变压器配合起来使用，根据需要可适时停运部分变压器，便于对系统负荷的调节。
3结语
工厂供配电系统的节能十分重要，其能够在一定程度上节约企业和社会的生产成本，提高企业的经济效益，提高国家产品市场竞争力。在工厂供配电系统上的节能节电措施，能够实现供电设施建设的集约发展，减少电网建设不必要消耗的资金，减少碳排放，使自然环境得到改善。企业为了寻得生存和可持续发展的机遇，就要建立健全节能体系，实现企业耗能的不断减少，减少电费支出，降低企业的生产成本。另一方面，实施节电改造措施能够明显地降低社会的电网供电负荷压力，有效地减少浪费和环境污染，提升人居环境。这样在实现提升企业竞争力的同时也能实现社会效益和生态效益的双收益。
参考文献
[1]工业供配电设计中的常见问题分析[J].刘超,刘春海.山东工业技术.2015(09)
[2]供配电系统节能措施简述[J].杜伟.山东煤炭科技.2015(10)
[3]工厂供电系统优化,提高电网运行质量[J].许江鑫.化工设计通讯.2015(05)
论文作者:袁明星
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第8期
论文发表时间:2017/8/22
标签：工厂论文; 变压器论文; 供配电论文; 系统论文; 负荷论文; 电力论文; 功率因数论文; 《电力设备管理》2017年第8期论文;