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摘要:建设资源节约型社会,事关现代化建设的进程和国家安全、人民群众的福祉和根本利益。我国是一个资源相对匮乏的发展中大国,在增强可持续发展能力、实现经济社会快速发展的同时,能源的消耗正在加剧,能源危机迫在眉睫。节能已成为时代的呼唤。如何降低损耗,如何高效利用能源已成为工厂电气工程设计的重点。电气节能是节能工作的重要内容,对如何做好电气节能应综合考虑其可靠性、经济性和节能等方面。
关键词:工厂,电气节能,节能设计措施
Abstract: The construction of a resource-saving society, process and state security, the masses of the people is modernization of the well-being and interests. China is a large developing country resources are relatively scarce, in enhancing the capacity of sustainable development, to achieve the rapid development of economy and society at the same time, the energy consumption is increasing, the energy crisis is imminent. Energy saving has become the call of the times. How to reduce the loss, how to improve the efficient use of energy has become the focus of factory electrical engineering design. Electrical energy is an important content of energy-saving work, on how to improve the electrical energy should be considered for the reliability, economy and energy saving etc..
Key words: factories, electrical energy saving, energy-saving measures.
中图分类号:S972.7+4文献标识码:A 文章编号:
1工厂电气节能的重要性
节能减排已经逐渐成为了我国经济社会发展的必然趋势,同时,这一举措也是建设环境友好型社会的途径之一。针对耗电量巨大的工厂而言,真正做到降低生产成本、降低无效电能损耗、提高产品质量才是企业生存和发展的根本之道,只有重视电气节能在企业生产中的重要意义,才能在实际的过程中将电气节能的作用发挥出来。
2电气节能的主要内容
一般而言,电气系统节能的主要内容包括以下几个方面:1)供配电系统的节能,可以从计算负荷、补偿功率因数、治理谐波以及选择适用的变配电设备等几个方面着手;2)电气照明的节能,包括选择适用的照明设备,选择合适的照明控制方式(包括手动控制,光控、时控、混合控制)等;3)工厂的电气设备,包括电动机、空调系统等;4)计量和管理方面,包括电能与冷热量的计量、空调系统与能耗的计量等等;5)电能源的综合利用方面,比如地源热泵、太阳能、蓄热式电采暖系统、冰蓄冷系统、风力发电等各种节能系统。限于篇幅,本文就从工厂电气系统日常的运营管理方面,分析几项节能技术。
3工厂电气设计的节能措施
3.1使用节能型供配电系统
供配电系统节能的重点应该在设计、优化阶段,而这块往往容易被大家忽视。很多时候,上游电厂配电系统以及部分设备并不是完全由下游工厂企业自己决定,另外考虑到初投资的问题,因此对于使用节能型供配电系统并没有得到完全认可。
3.1.1合理的供电电压
供电电压的选择应根据用电容量和供电半径并考虑当地电网现状、用户的用电负荷性质及未来发展规划等因素综合而定。一般而言,如果是6~10kV的配电电压,由于10kV技术经济指标较好,如供电系统能耗和有色金属耗量均较小,因而高压配电电压应首选10kV;当用户6kV设备居多、且容量较大、在技术经济上合理时,考虑采用6kV;当用户有少量3kV电动机时,可用10(6)/3kV专用变压器供电。
3.1.2节能型变压器
变压器是输变电过程中的耗能大户,据估计,我国变压器的总损耗占系统总发电量的10%左右,如损耗每降低1%,每年可节约上百亿度电,相当于节约了3个中等用电省份之和的用电量。我们变压器用电损耗如此之大,所以推广节能变压器势在必行。干式变压器与油浸式变压器相比有着以下显著的优点:(1)干式变压器具有阻燃、防爆、不污染环境的优点。(2)干式变压器的绕组免维护,安装方便,后期运行几乎无需维护。虽然购置成本较高,但运行成本低。(3)防潮性能好,在停机再次启动时无须驱潮就可以直接投入使用。(4)噪声小,散热能力强,一般自然风冷即可。(5)重量轻,体积小,无需单独的变压器室。油浸式变压器后期维护的工作量比较大和费用比较高,所以推荐使用干式变压器,如果已经有旧的油浸式变压器,在条件允许的情况下可进行改造。
3.1.3无功补偿装置
功率因数的高低对工厂企业来说,其重要性不言而喻,因此,必须设法提高工厂供电各相关部分的功率因数,以充分利用变、配、用电设备的容量,增加其输电能力,减少功率损耗和电能损耗,以达到节约电能、提高供电质量和提高设备利用率的目的。故在变配电所设置无功补偿装置很有必要,尤其对大型工厂企业,特别是有大功率电机居多,感性设备居多的情况下更有必要考虑无功补偿装置,提高供电品质。
3.2选择节能设备
目前,节能设备得到了广泛的应用和推广,其中尤以变频器最为引人瞩目,而且确实取得了非常好的节能效果,另外节能灯具、Y型高效电机等也都得到了广泛的应用。
3.2.1推广使用变频器
通过近几年的发展,高低压变频调速技术已经日趋成熟,已经开始在各个领域广泛应用,工厂中可能有大量的风机、水泵等大动力设备一直在工频状态下运行,这样就需要利用闸阀控制风量、流量,结果就是损失了大量的电能。我们知道,转速和频率成正比如果改为变频调节后,可根据现场实际工况需要,通过调节信号控制电机频率,改变电机的转速(也就是改变了电机的输出功率)来调节风量、流量,这样就可大大减少了不必要的损耗,从而实现节能的目的。
3.2.2Y型高效电动机
高效电动机与普通电动机相比,优化了总体设计,选用了高质量的铜绕组和硅钢片,降低了各种损耗,据估计损耗可降低20%~30%,效率提高2%~7%;投资回收期一般为1~2年,有的短至几个月。有下列情况的应该考虑选用高效电动机:
(1)在新上项目需要新的电动机时;
(2)旧电动机损坏或电动机绕组需要进行重绕时;
(3)在电动机长期运行于低负载或过负载状态下需要更新电动机时。
3.2.3使用节能型照明电器
节能型照明电器优点很多,高效低耗,节能环保,驱动电压低,响应速度快安全性高,使用寿命长。我们工程设计人员在做照明设计时,不仅要掌握照明设计的基本计算方法和理论,还要了解国内外有关照明技术的新动态。采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品(包括光源、灯用电器附件、灯具、配线器材,以及调光控制器和控光器件等),改善提高人们工作、学习、生活条件和质量,从而创造一个高效、舒适、安全、经济、有益的环境,充分体现现代文明的绿色照明。
3.2.4使用低阻电缆,合理选择导线截面
我们都知道,输电线路的损耗和电阻有关,线路的阻值越大,那么消耗的能量就越多,因此散发出来的热量也越大。为了减小电缆上的电能损失,建议使用低阻值的电缆,这样可以减少输电线路损失,同样电缆散热量较小,在高负荷、高温度的夏季也减少了事故的可能性。另外合理选择电缆的截面积也是必要的。工程设计选择电缆的时候,在满足载流量、动热稳定、允许温升、电压损失、机械强度、负荷容量扩建的可能性以及必须的安全裕度条件下,尽量选择小截面的电缆,减少投资。
3.3加强工厂用电管理,合理使用峰谷电力资源
峰谷用电:电力行业中峰谷的含义是用山峰和山谷来形象比喻用电负荷特性的变化值。通常白天8:00至22:00的用电为高峰用电,深夜22:00至次日8:00的用电为低谷用电。“峰谷电价”意义在于,鼓励工厂企业利用低谷电价的优惠条件大量消费低谷电力。同时,对电力部门来说,将高峰用电转移到低谷时段,既缓解了高峰电力供需缺口,又促进了电力资源的优化配置,是一项“削峰填谷”的双赢策。对于工厂而言充分利用低谷电量进行生产是非常必要的,对于有条件的企业鼓励低谷期间用电,这样可以节省大量的用电成本。实际工作中,我们也发现很多工厂白天期间线路负荷很小,夜间线路负荷很大,这样就大大节省了企业的生产成本,经济杠杆作用明显。
3.4加强工厂电力计量管理
企业需要加强对电力计量的管理,有两层含义,其一就是加强管理可以避免因为计量问题而给企业经营带来的隐患,对运行的重要电能计量装置施行质量跟踪、状态监测、抽样检定、动态管理,定期对计量装置测试数据进行分析,避免计量装置失准运行,提高在用电能计量装置准确性;其二就是根据电能计量的结果制定相关长效机制,比如说同样的办公室或者车间用电量的比较,比如说空调、照明电量的比较等等,通过这些电量可以看出设备的使用情况,进而制定出相关措施,减少不必要的电能损耗或者使用,降低企业的运营成本。
企业降低成本的方法有很多,其中通过节能技术在电气方面的应用就可以大大降低企业的用电量,提高企业的核心竞争力,希望节能技术能为企业的发展贡献更大的力量。
4结语
电气节能是我国资源战略当中不可忽略的重要部分,为了能够更好的实现我国的可持续发展战略,电气节能必须要坚定不移地实行。与此同时,我国应结合不同地区的实际情况,选择合理的节能方案,形成一套新的、适合我国生产机制和运作的模式,使之可以更好的指导和规范电气节能,推动电气节能的健康发展。
参考文献:
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