企业节电途径的探讨

企业节电途径的探讨

杨万丕

杨万丕陕西中烟工业有限责任公司宝鸡卷烟厂陕西省宝鸡市

摘要：根据工业企业生产实际，通过不断研究分析影响电气设备耗电量的各种因素，对重点耗电设备运行方式和节能设施进行合理的改进，在保障企业电气设备稳定运行的同时达到节能降耗的目的。本文主要通过对设备的运行方式、优化及选择等方面进行讨论，从理论与实际中探讨节能的方法，对于企业尤其大型企业来说具有一定的借鉴意义。

关键词：供配电电气设备节电

根据2011年全国电力工业统计数据统计分析，我国工业用电量占全社会用电量的73.8%。由此可见，工业企业用电量巨大，同时也是全国节能节电的主要力量。在企业无论是供配电系统还是用电设备，都存在着节电的巨大潜力。企业节电的主要途径有如下几条：

1供配电系统的节电：

1.1变压器的节能

就是降低其损耗、提高其运行效率，变压器的有功功率损耗可用下式计算：

△Ｐ＝Ｐo＋β２Ｐk

式中：△Ｐ--变压器有功损耗,kＷ；

Ｐo--变压器的空载损耗,kＷ；

Ｐk--变压器的短路损耗,kＷ；

β--变压器的负载率,%。

Ｐo又称铁损，它是由铁芯的涡流损耗及漏磁损耗组成，其值与铁芯材质和制造工艺有关，而与变压器的负荷大小无关，所以变压器应选用节能型的，如Ｓ9、ＳＬ9及ＳＣ8等油浸变压器或干式变压器等高效节能变压器。

β２Ｐk又称铜损，取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，即与负载率β的平方成正比。对β２Ｐk用微分求它的极值，在β=50％时变压器的能耗最小，考虑实际的综合经济效益，变压器的负载率应在75%～85%最为经济节电。

为减小变压器损耗，当需用多台变压器时，在合理分配负荷的情况下，尽可能减少变压器的台数，选用大容量的变压器，这是因为变压器台数越多其总损耗越大，所以在满足设置多台变压器的要求下，应尽量减少变压器的台数。在企业实际生产中，应及时根据生产用电量，充分利用联络供电等方式，合理调整变压器运行台数，减少运行变压器台数，提高变压器负荷率，才能实现节能运行。

1.2改善功率因数节电

1.2.1功率因数的定义：

功率因数是供电系统的一项重要技术经济指标，功率因数的高低关系到输配电线路、设备的供电能力，也影响到其功率损耗。功率因数反映的是用电设备消耗一定有功功率与视在功率的关系，用CosΦ表示为：

Cos∮=P/S(2)

用电设备消耗一定的有功功率时需要的无功功率可表示为：

Q=S*sin∮(3)

由式（2）（3）可得：Q=P*tan∮(4)

所以功率因数由Cos∮1提高到Cos∮2时，需增加的无功补偿容量可表示为：

Qe=P（tg∮1-tg∮2）(5)

式中P--用电设备消耗的有功功率，KW；

Q--用电设备在一定功率因数时需要的无功功率，Kvar；

Qe—功率因数由Cos∮1提高到Cos∮2时需增加的无功补偿容量；

∮1、∮2—补偿前后的功率因数角。

由式（5）可以看出，为了改善功率因数，必须增加无功功率补偿设备以减少无功功率。

1.2.2提高功率因数节能的方法：

合理及时投用无功补偿设备，确保功率因数在95%左右，节能效果和经济效益最佳。提高系统功率因数的措施有以下几种：

⑴提高设备的自然功率因数

电动机应避免空载运行，防止大马拉小车现象，对空载率大于50％的电动机和电焊机采用空载自停控制装置；荧光灯可采用高次谐波系数低于15％的电子镇流器；采用电感镇流器的气体放电灯，单灯安装电容器等，都可使自然功率因数提高到0.85~0.95。

⑵合理设置无功补偿电容器，可以提高系统功率因数。

无功补偿电容器装置设计应采取高、低压电容器补偿相结合，即变压器和高压用电设备的无功功率由高压电容器来补偿，其余的无功功率则需按经济合理的原则对高、低压电容器进行分配；分散与集中补偿相结合，对距变配电所较远且无功功率较大的采用就地补偿，对用电设备集中的地方采用成组补偿，其他的无功功率则在变配电所内集中补偿；固定与自动补偿相结合，即最小运行方式下的无功功率采有固定补偿，经常变动的负荷采用自动补偿。

1.3减少线路损耗

由于线路上存在电阻，有电流流过时，就会产生有功功率损耗。

其公式如下：△P＝Ｉ２Ｒ×１０－３（kＷ）

式中：Ｉ—线路电流（Ａ）

Ｒ---线路电阻（Ω）

工业企业供配电线路复杂且数量多，线路损耗是相当可观的，减少线路损耗的节电效果不容忽视。

减少线路的损耗可从以下几方面入手，首先应选用电阻率较小的材质做导线，即选用铜芯导线，但同时也要贯彻节约用铜的原则；其次要尽量减小导线长度，线路尽可能走直线，少走弯路，不走回头线，以减少来回线路上的电能损失，变配电所布置应尽量接近负荷中心，以减少供电距离；第三要适当增大导线截面，对于比较长的线路，除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面，应适当加大一级导线截面。

2用电设备节电：

2.1通过对电机节能降低能耗

2.1.1作者就职企业是以卷烟加工为主的工业企业，用电设备的种类很多。电机应用量大、使用范围广，是企业主要用电设备，电机节能对于企业来说是一个必须而重要的环节。

2.1.2针对于作者企业重点介绍异步电动机的节电方法：

2.1.2.1采用Y／△自动转换节电器

有些设备的负载不均衡，轻载(轻载时间超过1/3)时负载率只10%—40%，重载时负载率达0.6以上；这些设备不能将大电动机换成适当的小电动机，而用Y／△自动转换器可解决轻载时电力的浪费。电动机Y接与△接相比，前者的线电流只有后者的1/3，因而可使电机的铜损、铁损降低，电机效率提高。

2.1.2.2电动机采用变频器控制

作者所在企业使用了大量的大功率风机水泵等设备，原来采用节流阀、挡风板作为输出量调节器，改变管路阻力，实现流量改变。这种方式不仅调节不便，而且人为造成管路的压力损失耗能严重。

采用变频器控制的风机水泵等设备调速性好，可根据需要调整流量和压力，不仅实现了流量自动调节，保证输出压力平稳，设备震动及噪音小，降低设备故障率，延长使用寿命，而且改善了电机的启动过程，实现了电机的软启动，避免了较大启动电流对低压电网和电机主回路设备的冲击，具有明显的节电效果。

3照明系统的节能

作者所在企业照明系统用电量占到企业总用电量的10%以上，照明节电的潜力也很大。最初企业采用高压汞灯、钠灯及日光灯作为主要照明，造成一定的无功损耗。通过近年来不断改进，取得较好的节电效果，主要改进措施如下：

3.1采用自然光源

厂房采用玻璃幕墙围护结构，充分利用室外自然光线的同时，采用智能化照明系统使设备在最佳状态运行，合理且有效地提升其电能使用效率，从而达到节电的目的。经过试验，节电率达到15%~18%，最大程度的节约电能消耗。

3.2照明采用自动控制

在厂房通道照明中，选用节能灯具及无人走廊区域的红外感应节电开关，彻底杜绝了长明灯现象，节电率达到80%以上，延长照明设施使用寿命1.5倍，可降低维修成本50%。

3.3减少开灯时间

厂房照明设计宜采取分区控制方式，采用调光器、定时开关、节电开关等控制照明，在增加照明分支回路控制的灵活性的同时，实现了按需自动开关灯。

3.4选用高效型灯具

随着LED灯具造价不断降低，使其大面积推广成为可能。作者所在企业通过今年对局部区域实施LED照明灯具改造，可以看到70W的LED照明灯具的照度和感官感受已完全达到250W金卤灯效果，节电率达到了70%以上。

结束语

我们在企业节电方面除以上几个方面的措施和方法外，还应从小处着眼挖潜降耗，不断探索创新改进，达到实用可靠、经济合理、技术先进的节能目的，为企业降低生产成本提供保障,支持企业的可持续发展。