企业供配电系统节能技术应用分析

浅谈企业供配电系统的节能技术应用分析

摘要:在化工企业供配电系统中，用电设备在运行时通常会产生大量的功率损耗，这样不仅降低了机电设备的使用寿命，其维修成本也有所增加，所以不能直接影响着企业的经济效益。文章根据本人在化工企业机电部门多年的工作经验，简单阐述了在供配电系统中如何降低供配电系统的线损及配电损失，应用变频器后可以达到既能节约电能，提高设备效率，又能满足生产工艺要求，同时还能有效保护电机，降低企业的维修成本。

关键词：化工企业；供配电系统；节能应用；经济效益

中图分类号：c29 文献标识码：a 文章编号：

引言：近年来，随着工业技术的突飞猛进，国有资源面临越来越紧张的局势，所以节能降耗已成为各行业中共同的话题。在企业生产中，电力系统的电能损耗是企业生产成本的重要组成部分，因为绝大部分用电设备都具有电感特性，使其吸收用电系统的无功功率，造成电力能源浪费，开展企业供电系统节能的研究方法，是每位电力系统工作人员势在必行的使命。

电机节能与变频节能的原理

1、电机节能原理。根据生产实践得出经验，一些设备的能耗都是跟机组的转速有关，尤其是风机和泵类极为明显，使在生产当中所需要流量比设计时的最大流量要小得多。而且通常还只能利用调节阀门的开度才能控制流量，导致在阀门上产生大量的能量损耗；要是不用阀门调节，只用电机调速运行，那么当需要的流量减少的

时候，电动机其转数降低，损耗的能量将会明显减少。

2、变频节能原理。当风机水泵类负荷属于平方转矩负荷时，即转矩m与转速n的平方成正比，其电动机轴上的输出功率与转速的三次方也成正比。所以，当电动机转速下降时，电动机的功率损耗就会大幅度下降，其所耗电量也就大为减少。在安装变频调速器后，就可以有效的降低泵的转速，泵的扬程也会相应降低，其电机的电耗也就相应降低，而消耗在泵出口阀上的能量，可用变频调速方法得到了解决。利用恒转矩特性，将变频降速后的电机转矩不变，然后拖动力矩恒定，这样就可以保证排量，从而起到节约电能的作用。如何降低供配电系统的线损及配电损失

1、在供配电系统中经常会出现电压不稳定、电动机冲击电流过大、三相电压不平衡等隐形问题，这样会产生大量的电能消耗，缩短电气设备的使用寿命，针对这些情况，可采用高效的节能省电装置。由于工厂企业用电量大，一般都会利用变频器调速来达到节能的目的，因为变频器是通过改变定子的供电频率来改变转速以实现电机的无级调整。例如河北省某化工企业，公司总共装设变频器285台，其总额定工率pe大约为2.0×104kw，若负载率为0.8，平均节电率为28%，每台变频器整年运行300天，其全年节约的电量为：w=2.0×104kw×28%×24×285×0.8≈2699.52×104kwh,由此可计算出使用变频器后每年可节约电费大约1349.76万元。

2、用电系统节能改造的方法

2.1、调整节能装置的电压幅值和稳压。如果电压偏高，极可导

致电气设备的用电量增加，缩短使用寿命，同时还会加大线路的损耗。所以在选择节能装置的时候，要考虑到能否有效地调节电压幅值的功能，使用电设备的电压达到一定的稳定性与平衡度，把较高的电压值调到标准的范围之内。

2．2、利用节电装置减小电动机启动时产生的电流量。减小电动机启动时产生的电流量可以选择通过节电装置内部的串联电抗器和磁力作用，这种方法可将启动电流减少至2-3倍的额定电流，起到一定的抑制作用。

2.3、调节相序电感量使三相电压达到平衡状态。这种方法主要是通过电磁平衡的基本原理，利用磁势分配和磁电交换的方式，来分配电流量，以减少三相电压的不平衡度，从而使线的电压和电流的不平衡减少百分之二左右，使三相电压能基本平衡，以及将电网过高的电压值调到合理的范围，给三相照明系统带来明显的节电效果，同时还降低了变压器和线路及电机绕组等铜耗（按p=i2r铜耗公式计算）。

如果企业电力系统的三相负荷分配不均，会导致三相电流不对称，这种情况下，变压器内会产生环流及线圈过热，使电动机的效率降低，从而加大用电量。例如，三相电动机可产生负序电压与零序电压分量，这时电动机会相应的产生附加相反方向的制动力并维持正方向保持原速度运行，就会额外的增加相当于一倍负序分量的正序能量。同时由于三相电压的不平衡会产生电压中心点偏移而导致的零序电压及电流分量，导致电动机产生振荡力及增大线圈漏磁

损耗。

2.4、可适当的提高用电系统的自然功率因数。提高用电系统自然功率因数不但可以改善电压的质量，还能减少无功功率在线路上的传输问题，这样也能达到节能的目的。这种方法主要是利用降低各用电设备所需要的无功功率来减少负载取用无功的方式来提高企业功率因数；然后还应该合理的使用变压器及电动机，这样才能有效的防止在低负荷下运行；以及提高异步电动机的检修质量等。但是仅仅靠人工补偿供电对企业来说是远远不能满足工厂对功率的要求，所以企业还需另外装设补偿装置，对功率因数进行人工补偿。

三、用电系统节能改造的中应该注意的一些技术问题

根据电力系统的实际情况，各企业对辅机设备的调速要求也有所不同。

在供配电系统中的设计问题，由于化工业中的用电负荷高，设备密集，具有连续性供电的要求，所以为达到节能的效果，首先在供配电环节中要简单可靠，如果过多的配电环节会造成一些额外的能量损耗；其次在供电电压水平上应选择损耗相对较小的，例如在化工厂中由于大量使用压缩机和循环水泵等，一般都采用6/10kv供电，这样既降低了在线路上的电流，还减少了铜损耗及铜材料的浪费；然后尽量将变压器接近负荷中心，如果距离过远，却又必须满足起动压降及运行压降的要求，就会大大增加电缆的截面，使铜材产生大量的损耗。例如，在厂区面积过大的时候，可采用供电半径

统一筹划，同时设置多个变配电装置，这样就可以缩短路线的距离，降低用电损耗。所以在设计的时候就需要尽量将变压器设置在负荷中心，特殊情况下可设置多个变压器。若存在安全隐患的情况下，可将变压器设置在隐患区外并临近，将室内外的地坪高度提高到0.6米，这样就可以达到降低能耗效果。

总结:

企业供配电系统节能是一项长期的、持久的工作，必须在技术上、经济上和环境上采取可以承受的相应措施，这样才能减少能源生产至消费各个环节的浪费及损失，同时还能有效并合理的利用能源。参考文献：

[1]乔宝民；化工企业电气节能技术的应用分析《城市建设理论研究（电子版）》2011.12

[2]赵亮；供配电系统节能相关要点分析《城市建设理论研究（电子版）》2012.22

[3]陈新艺；张茜媛；电气节能技术在工程设计中的研究与应用《中小企业管理与科技》2011.27

[4]保桂林；论供配电系统节能技术方法与措施《四川建材》2007.