工廠供配電系統(tǒng)中的節(jié)能措施研究

李錢軍

（安徽海螺建材設(shè)計研究院有限責(zé)任公司，安徽 蕪湖 241070）

1 工廠供配電節(jié)能的意義

進(jìn)行工廠配供電節(jié)能可以有效緩解我國電量不足的問題，并且減少電網(wǎng)的壓力。對工廠配供電系統(tǒng)進(jìn)行改造，可以節(jié)省節(jié)約大量的財力，給工廠帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益。在進(jìn)行改造的同時可以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新，從而引起技術(shù)改進(jìn)，促進(jìn)社會的科技進(jìn)步。

2 工廠供配電系統(tǒng)中的節(jié)能措施的設(shè)計原則

2.1 經(jīng)濟(jì)適用性原則

工廠供配電系統(tǒng)中的節(jié)能措施需要滿足經(jīng)濟(jì)適用性原則?？梢岳萌斯o功補(bǔ)償，操作過程比較靈活，可以降低人工損耗，節(jié)省工廠電能成本，保障工廠的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

2.2 實事求是原則

工廠發(fā)展目標(biāo)是為了提高經(jīng)濟(jì)效益，要想提高工廠的市場競爭力，需要利用確定合理的發(fā)展機(jī)遇。當(dāng)前我國越來越重視環(huán)境保護(hù)工作，而工廠屬于能源消耗的大戶，需要遵循實事求是的原則降低環(huán)境污染，降低我國的供電壓力，利用工廠供配電系統(tǒng)中的節(jié)能措施，實現(xiàn)工廠的可持續(xù)發(fā)展。

3 工廠供配電系統(tǒng)中的節(jié)能措施

3.1 優(yōu)化供配電系統(tǒng)設(shè)計

1）增大線纜截面積，在滿足線路電壓降和導(dǎo)體載流量等技術(shù)條件下，導(dǎo)體截面積宜適當(dāng)加大，因為節(jié)能與電纜投資是相互矛盾的，在使用周期總共降低線損的費(fèi)用能夠補(bǔ)償加大截面積所增加的費(fèi)用，達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理，此方法稱為“按經(jīng)濟(jì)電流選擇導(dǎo)體截面積”。工作時間長、負(fù)荷穩(wěn)定的線路，如三班制或兩班制生產(chǎn)場所宜按經(jīng)濟(jì)電流選擇導(dǎo)體截面積；高電價地區(qū)或高電價用電單位的工作時間較長、負(fù)荷穩(wěn)定的線路，應(yīng)首先應(yīng)用。以10kV及以下電力電纜經(jīng)濟(jì)電流截面選用方法為例，簡要敘述。10kV及以下電力電纜經(jīng)濟(jì)電流截面計算式如下：

Sj——經(jīng)濟(jì)電流截面（mm2）；

Imax——第一年導(dǎo)體最大負(fù)荷電流（A）；

J——經(jīng)濟(jì)電流密度（A/mm2）。

從而，當(dāng)已知電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度及求得第一年導(dǎo)體最大負(fù)荷電流后，通過上式就能得出經(jīng)濟(jì)電流截面。據(jù)規(guī)范（GB50217—2007電力工程電纜設(shè)計規(guī)范）要求，在10kV及以下電力電纜按經(jīng)濟(jì)電流截面選擇時，“當(dāng)電纜經(jīng)濟(jì)電流截面比按熱穩(wěn)定、容許電壓降或持續(xù)載流量要求的截面小時，則應(yīng)按熱穩(wěn)定、容許電壓降或持續(xù)載流量較大要求截面選擇。當(dāng)電纜經(jīng)濟(jì)電流截面介于電纜標(biāo)稱截面檔次之間，可視其接近程度，選擇較接近一檔截面，且宜偏小選取?！?/p>

2）提高輸電線路電壓等級，工廠供電電壓應(yīng)從用電容量、用電設(shè)備特性、供電距離、供電線路的回路數(shù)、用電單位的遠(yuǎn)景規(guī)劃、當(dāng)?shù)毓搽娋W(wǎng)現(xiàn)狀和它的發(fā)展規(guī)劃以及經(jīng)濟(jì)合理等因數(shù)綜合考慮決定；配電電壓的高低取決于供電電壓、用電設(shè)備的電壓以及供電范圍、負(fù)荷大小和分布情況等。所以工廠供配電線路的電壓等級一般不從節(jié)能的角度來進(jìn)行考慮。但在有條件情況下的供電方案對比中，我們從節(jié)能角度分析出，當(dāng)輸送負(fù)荷不變時升壓后降低功率損耗的百分率計算公式如下：

ΔΔP%——升壓后功率損耗降低百分比；

Un1——電網(wǎng)升壓前的標(biāo)稱電壓；

Un2——電網(wǎng)升壓后的標(biāo)稱電壓。

電網(wǎng)升壓后功率損耗降低百分率，見表1。

表1 各級升壓后的功率損耗降低百分率

3.2 降低輸電線路損失

目前，工廠的供配電系統(tǒng)在電力資源運(yùn)輸中消耗非常大。在低壓開關(guān)柜和配電箱輸出線中，一般采用直線的形式，而且要結(jié)合當(dāng)?shù)氐挠秒娗闆r，合理的控制供電半徑，有效的降低電力遠(yuǎn)距離傳輸，降低電能和輸電環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的損耗，在長距離運(yùn)輸中，可以通過增加導(dǎo)線面積的方式，節(jié)省電力資源。電力電纜采用電導(dǎo)率高的銅線，合理選擇電纜絕緣材料。有資料報道，采用新型絕緣材料的電纜其感抗比VV型絕緣電纜低30%～40%，節(jié)能效果顯著，工程中宜選擇YJV型絕緣電纜。

3.3 變壓器節(jié)能

當(dāng)工廠中變壓器較多時，工廠就應(yīng)當(dāng)首選性能較好的變壓器，通過減少同一時期運(yùn)行的變壓器的數(shù)量提高經(jīng)濟(jì)效益。對于運(yùn)用并聯(lián)方法運(yùn)行的變壓器，應(yīng)當(dāng)優(yōu)化變壓器的組合，從而降低電能的損耗。同時，工廠應(yīng)根據(jù)日常耗電量的需要設(shè)置合適數(shù)量的變壓器，從而減少日常耗電量，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。對于一些較特殊的工廠，例如工廠的電壓不穩(wěn)定，實際用電過程中波動范圍較大，這時就可以用小容量變壓器來做好調(diào)節(jié)和輔助的作用，該工廠也可以使用不同容量變壓器進(jìn)行分列運(yùn)行，通過靈活的調(diào)節(jié)變壓器的組合方式，降低電能的損耗，提高工廠經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語

供配電節(jié)能設(shè)計在工廠運(yùn)行中發(fā)揮非常重要的作用，可以促進(jìn)工廠長遠(yuǎn)發(fā)展。在實際的運(yùn)行中，工作人員應(yīng)該高度重視節(jié)能設(shè)計，結(jié)合工廠運(yùn)行情況，采用各類技術(shù)手段，降低電能消耗。