現(xiàn)代節(jié)電技術(shù)研究

張亮亮

【摘 要】近年來，在我國節(jié)能環(huán)保的號召下，我國的節(jié)電技術(shù)有了較快的發(fā)展，許多企業(yè)采用了新技術(shù)、新設(shè)備來改造節(jié)電技術(shù)，獲得了很多的經(jīng)濟(jì)效益。但是，我國對電能的利用率還不高，許多企業(yè)的設(shè)備還比較落后，生產(chǎn)工藝差，對于配電網(wǎng)的無功補(bǔ)償也不好，這就造成產(chǎn)品對電能的消耗比較大。下面我們就來共同研究一下現(xiàn)代節(jié)電技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代；節(jié)電技術(shù)；電力系統(tǒng)；研究

0.引言

目前，我國對節(jié)能的專用設(shè)備和裝置在不斷更新，為實施節(jié)電提供了許多有利的條件，適應(yīng)不同應(yīng)用領(lǐng)域節(jié)能的需求。企業(yè)在節(jié)電的方法上有三種途徑：①提高用電管理水平來節(jié)電；②采用合理的補(bǔ)償，提升用電設(shè)備和電力系統(tǒng)的功率因數(shù)；③采用先進(jìn)的節(jié)電設(shè)備和控制方式來節(jié)電。

1.采用先進(jìn)的節(jié)電設(shè)備和生產(chǎn)運行控制方式

1.1采用變頻節(jié)能

采用變頻節(jié)能，能夠?qū)φ{(diào)速、需要、工藝生產(chǎn)調(diào)節(jié)控制和風(fēng)機(jī)水泵類設(shè)備起到良好的節(jié)電效果。變頻調(diào)速技術(shù)對節(jié)電有非常顯著的效果，不僅具有優(yōu)良的調(diào)速性能，而且適用性比較強(qiáng)，還能夠延長設(shè)備的使用壽命，能夠有效的降低生產(chǎn)驅(qū)動設(shè)備的故障率，從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量等。

1.2對照明系統(tǒng)進(jìn)行集控節(jié)電改造

企業(yè)的照明系統(tǒng)，理論上的統(tǒng)計用電量大約為10%。一般來說，照明集控節(jié)能改造具有20%以上的節(jié)電，甚至能夠到達(dá)30%，并能夠?qū)艟叩氖褂脡勖娱L2-3倍。對于照明節(jié)能改造，一般是針對車間常用的照明燈，一般在2-3年就能夠收回投資，而理論上一般在1-2年就能夠收回投資。

1.3采用節(jié)電設(shè)備改造節(jié)電電能

對于無需控制和調(diào)速的用電設(shè)備，可以采用節(jié)電設(shè)備來實施節(jié)電改造電能。例如節(jié)能寶、智能馬達(dá)節(jié)電裝置等節(jié)電。這類設(shè)備具有許多的優(yōu)點，所需的投資比較少，具有很強(qiáng)的針對性，而且適用的范圍比較廣泛，同時，它對改善電能的質(zhì)量也有很好的效果，是企業(yè)節(jié)電改造的重要途徑。對于這類設(shè)備，通常都是經(jīng)過優(yōu)化供電電質(zhì)量、檢測工作狀態(tài)、和符合變化，從而減少損耗以達(dá)到節(jié)電和保護(hù)設(shè)備。

1.4采用高效節(jié)能設(shè)備

采用高效節(jié)能設(shè)別是一條有效的節(jié)電途徑，節(jié)能設(shè)備包括許多種，例如節(jié)能電機(jī)、高效節(jié)能燈、變壓器、高效節(jié)能等。高效節(jié)能機(jī)是采用新技術(shù)和新材料制造出的電機(jī)。它的原理是利用銅制繞組條來代替?zhèn)鹘y(tǒng)上使用的鋁制繞組條，由于銅比鋁具有更高的導(dǎo)電率，因此，這就能夠使電機(jī)固有的內(nèi)部損耗大大減少。采用永磁技術(shù)的電機(jī)轉(zhuǎn)子可以消除許多的電機(jī)損耗，而且還能將特定功率的電機(jī)變得小型化。

2.提高用電管理水平

2.1提高用電運行管理和工程項目設(shè)計

在進(jìn)行節(jié)能補(bǔ)償改造之前，要首先檢查企業(yè)的自然功率因數(shù)。自然功率因數(shù)的提高，需要考慮企業(yè)用電運行管理和工程項目的實施，應(yīng)將減少投資作為工作的重點，提高用電系統(tǒng)中的負(fù)荷率，從而提高自然功率因數(shù)。

2.2樹立有效的工作目標(biāo)

如果要了解企業(yè)的用電情況，就應(yīng)完善企業(yè)的電能計量，對節(jié)電環(huán)節(jié)和將要采取的節(jié)電方案進(jìn)行分析，從而對用電運行進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。要將強(qiáng)化責(zé)任作為工作的目標(biāo)，這包括開展技術(shù)進(jìn)步、節(jié)電改造、節(jié)電管理等工作，從理論的角度來看，將企業(yè)的資源進(jìn)行有效的利用，是任何企業(yè)的提高管理的重要手段。

2.3合理配置電氣設(shè)備

一般而言，在使用的過程中，電動機(jī)的負(fù)荷率不得低于40%，變壓器的負(fù)荷率應(yīng)在30%以上，如果不符合這個負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)，就應(yīng)考慮更換。利用現(xiàn)代的調(diào)速技術(shù)，能夠很好的控制變負(fù)載電動機(jī)，例如晶閘管串級調(diào)速、變頻調(diào)速、電車的逆導(dǎo)斬波調(diào)速等技術(shù)，采用這些技術(shù)能夠?qū)㈦妱訖C(jī)隨著工藝負(fù)載而轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣诱{(diào)速，從而使電動機(jī)能夠在高效和低無功消耗區(qū)運行。生產(chǎn)運行管理能夠控制自然功率因數(shù)。一方面它能夠加強(qiáng)生產(chǎn)管理，將空載運行消耗和電氣設(shè)備低負(fù)荷控制住，另一方面，它能夠提高電網(wǎng)運行管理的質(zhì)量，并能夠調(diào)控能力。當(dāng)電壓偏低時，會對設(shè)備和系統(tǒng)造成運行事故，導(dǎo)致電網(wǎng)中的用電設(shè)備、線路損耗增加和變電設(shè)備等。例如，如果感應(yīng)電動機(jī)的端電壓低于額定電壓的10%，就會是端電壓與轉(zhuǎn)矩的平方形成正比。所以，在實際的轉(zhuǎn)矩中，額定轉(zhuǎn)矩只有81%，而符合電流會增大5%-10%，而且溫度也將會增高10%-15%，從而使絕緣老化的程度增高，縮短電機(jī)的使用壽命。轉(zhuǎn)矩的降低也會導(dǎo)致轉(zhuǎn)速下降，這不僅會使生產(chǎn)效率降低，而且也會減少產(chǎn)量，對產(chǎn)品的質(zhì)量起到負(fù)面的影響。如果電壓偏高，也會是溫度和電流增高，損害絕緣，從而降低使用壽命。

3.無功補(bǔ)償可以提高功率因數(shù)

3.1無功補(bǔ)償方式與節(jié)電效率

無功補(bǔ)償包括三種方式：就地補(bǔ)償、集中補(bǔ)償、分組補(bǔ)償。所謂的就地補(bǔ)償就是將無功補(bǔ)償器裝設(shè)在用電設(shè)備旁，從而將高、低壓線路上的流動環(huán)流消除，達(dá)到減少線路損耗和負(fù)荷的目的，在補(bǔ)償?shù)姆绞街?，這種最初的不放所起到的節(jié)電效果最好，但是許多補(bǔ)償?shù)狞c比較多。集中補(bǔ)償是高低壓配電所內(nèi)所設(shè)置的若干電容器組。將電容器與配電母線連接，可以補(bǔ)償配電所在供電范圍內(nèi)的無功功率，從而使總功率因數(shù)達(dá)到理想的值。雖然它能夠補(bǔ)償高低壓母線電源線路上的無功功率，但是它不能對配電母線下的變壓器線路的無功功率起到補(bǔ)償作用，許多的無功功率還在線路上流動，有大量的消耗。從另一方面來說，它所需的投資比較少，方便集中管理。在企業(yè)的各個負(fù)荷中心進(jìn)行局部的補(bǔ)償就是所謂的分組補(bǔ)償。它的原理是在車間或多臺小功率用電安裝無功補(bǔ)償，將無功電流限制在小范圍內(nèi)環(huán)流。雖然這種補(bǔ)償方式節(jié)電的效果比較好，但是會對380v低壓母線以下的配電網(wǎng)中，會出現(xiàn)大量的低壓無功電流流動，而且會產(chǎn)生損耗。

3.2采用無功補(bǔ)償提高配電系統(tǒng)的功率因數(shù)

在電力系統(tǒng)中，功率因素能夠衡量用電的效率，它是由系統(tǒng)中的有功和無功決定的。從發(fā)電到用電的整個過程中，在產(chǎn)生有功功率的同時，也會存在無功功率。在有功功率的作用下，能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為用戶需要的能力，例如電流經(jīng)過燈發(fā)光。但是，無功功率不能經(jīng)電能轉(zhuǎn)化為用戶需要使用的能量，它只是電力在電力系統(tǒng)磁場或電場中流動，并不會做功，導(dǎo)致在電網(wǎng)循環(huán)流動的過程中造成很大的電能浪費。有關(guān)資料顯示，對于100萬kw的電力系統(tǒng)來說，如果處理好無功功率問題，每年所節(jié)約的電能將會超過1億kw，能夠使電網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)備節(jié)約2-3萬kw的設(shè)備容量。無功補(bǔ)償不僅會導(dǎo)致電網(wǎng)電壓崩潰，出現(xiàn)嚴(yán)重的事故，而且還會損害用戶以外的電網(wǎng)系統(tǒng)。因此，必須要對電網(wǎng)中的無功進(jìn)行補(bǔ)償處理，從而提高用戶的功率因數(shù)，還且還能減少路線與變壓器的電壓。

4.結(jié)語

對于企業(yè)來節(jié)電技術(shù)來說，應(yīng)根據(jù)企業(yè)的現(xiàn)狀，進(jìn)行綜合的應(yīng)用考慮，從而制定出適合本單位的用電管理制度和計劃。與此同時，還應(yīng)對各個科室進(jìn)行分級考核，將電能消耗作為考核的項目之一，這樣才能達(dá)到節(jié)電的效果。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李繼德.企業(yè)節(jié)電技術(shù)措施、方法分析[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2008，12（09）：108-109

[2]孫浩.當(dāng)前鋼鐵企業(yè)節(jié)電值得重視的幾個問題[J].中國鋼鐵業(yè)，2009，15（01）：236-238.

[3]關(guān)利國.電力工程節(jié)電技術(shù)措施及節(jié)電教育芻議[J].機(jī)電信息，2010，9（06）：153-155.

[4]曾良偉.淺談供配電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運行節(jié)電技術(shù)的應(yīng)用[J].河南科技，2010，10（16）：367-368.

[5]李家坤.配電系統(tǒng)無功補(bǔ)償技術(shù)的研究[J].江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2008，7（03）：261-262.

[6]羅浩.幾種常用節(jié)電技術(shù)的比較分析[J].黑龍江科技信息，2009，9（05）：176-177.