电气设备节能技术研究

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摘 要：随着国家节能减排力度的不断加大，产业结构的不断调整，大家对工厂用电越来越重视，怎样减少设备投资，怎样降低企业用电成本成为大家共同关注的焦点。本文主要从传播电气设备用电节能设计、节能设备应用、工厂用电管理等方面进行阐述，目的是降低厂用电量，希望对实际工作有所帮助。

关键词：节能；用电管理

中图分类号：TM92 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 04-0000-01

由于国民经济的迅猛发展，以及国际加工产业新格局的形成，一些高能耗低效益的加工业逐步转向国内，这无疑进一步加剧了能源紧张这一矛盾。节能减排是经济社会发展的必然趋势，也是建设环境友好型社会的必由之路。对于工厂而言，降低生产成本、提高产品质量是企业发展的根本之道。因此，在控制企业用电成本这块我们尝试过很多办法，也取得了很好的经济效益和社会效益，比如变频器在工业生产中的广泛应用，比如说无功补偿装置在客户端的大量投入，尤其是用电大户端。再比如说节能设备的大量使用，如节能变压器、低阻电缆等，另外在用电管理方面也制定了很多措施，小到企业的照明管理等。通过很多办法都可以降低企业的用电成本，取得节本增效的效果，下面就阐述一下节能技术在电气技术中的应用。

一、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，很多时候电厂配电系统以及部分设备并不是完全由工厂自己决定，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。

（一）合理的供电电压

供电电压的选择应根据用电容量和供电距离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。

（二）节能型变压器

变压器是输变电行业中的耗能大户，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，推广节能变压器事在必行。推荐使用干式变压器，如果是已经有旧的油浸变压器，在条件允许的情况下进行改造，油浸变压器维护的工作量和费用相对也比较大，这也是油浸变压器的明显的不足之一。

（三）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。在客户端设置无功补偿装置是有必要的，尤其对大客户，特别是有大型电机居多，感性设备居多的情况下有必要考虑无功补偿装置，提高供电品质。

二、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。

（一）推广使用变频器

在大型的工矿企业中，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。而改为变频调节后，通过改变电机的转速（也就是改变了电机的输出功率）来调节风量、流量，因此大大减少了损耗，从而实现节能的目的。

变频调速器节能原理可以从以下两个方面来说明：

1.风机水泵的节电原理就是用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量，这是一个节电的有效途径。在用档风板控制额定风量输出时，则轴功率与面积正比，若风量减半输出时，则轴功率与面积成正比，它比额定风量时减少不多，这是因为需要克服档风板阻力增大风压所致。如果采用调速控制同样风量减半输出时，在满足同样风量情况下，轴功能降低很多，节省的功率耗损与面积成正比，可见节电效果十分显著。

2.流体力学的观点

流量∝转速，压力∝转速^2，轴功率∝转速^3，若转速下降20%，则功率下降到51.2%；若转速下降50%，则轴功率下降到12.5%，即使考虑调速装置本身的损耗等因素，节电也是相当可观的。

（二）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。照明设计的要求不仅要掌握照明设计的理论，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，改善提高人们工作、学习、生活的条件和质量，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照明。

（三）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着平方的关系，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。另外合理选择导线的截面积也是必须的，设计电缆的时候，在充分考虑负荷容量和扩建可能性以及必须的安全裕度下尽量选择小截面的电缆，减少投资。

三、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，定期进行对在用计量装置测试数据分析，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，降低企业产品的成本。

参考文献：

[1]戴江.中外电力电子技术进展和油田节能.

[2]何昌伟.船舶空调装置节电技术研究.

[3]变频调速器的节能节电技术原理及其应用技术.

[作者简介]刘守龙（1985-），男，黑龙江人，工学学士，助理工程师，研究方向：电气自动化。