工厂供配电系统的节能设计措施分析

摘要：工厂配电系统运行中普遍存在浪费电力的问题，不仅违背了当前绿色经济发展的要求，而且还降低了工厂成本。因此，在实践中加强工厂配电系统的节能设计和措施的分析与应用是非常重要的。本文简要介绍了供配电系统节能设计的主要价值，指出了工厂供配电系统节能的原则，并重点介绍了具体的节能措施。

关键词：工厂供配电；节能价值；静态功率补偿技术；传输损耗 前言

在新的经济条件下，社会经济的改善和转型，以及人民生活水平的全面提高，都在增加对整个电力系统的需求。用电量规模不断扩大，这也带来了能源枯竭的问题。尤其是在工业发展领域，如何认识高能耗问题一直是行业的难题，而工厂的配电系统是电力输出的重要场所。如何实现节能，控制是关键。

1工厂供配电系统的节电设计

配电系统通常由电气设备、配电线路、通用降压变电站和工作场所变电站组成，必须遵循安全、可靠、质量和经济的原则。换句话说，在设计配电系统时，不仅要保证配电过程中电量的安全，还要满足用户的用电需求，还要节约用电。因此，有关单位在设计前应详细考虑整个设计过程，力求统筹兼顾。配电系统的节能设计如下。首先计算总降压变电站的总功率因数和最大负荷。在选择导体或电气设备时，通常以最大平均负载30分钟为基准。常用的功率因数主要包括电流、视在功率、有功功率和无功功率。然后选择合适的主接线，在选择主接线时，最好遵循经济、灵活、可靠的原则。主接线的可靠性占据主要地位，相应的设计必须保证电源的连续性和电源的可靠性。此外，主线设计还在扩展、调度和维护过程中具有灵活性。

2工厂供配电系统节能设计的基本原则

2.1节能技术经济应用原理

为保证企业工厂生产的长远发展，需要对成本支出的各个环节进行管理。因此，在应用电能节约技术时，应将成本控制在最低限度，尽可能有效地提高工业生产的整体经济效益。在多厂配电系统电气节能技术设计原则中，节能技术的经济应用也是最广泛、最突出的应用原则。其中，人工静态无功补偿器的典型优势是控制人力资源的损失，这赋予了它广泛应用的灵活性，并能有效提高系统的功率因数。

2.2节能技术实事求是原则

在应用节能技术的过程中，最终目的是控制工业生产的经济成本，所以坚持节能技术实事求是的原则。本着节能技术实事求是的原则，企业不仅要控制制造过程中的环境污染，还要从自身角度缓解国家供电压力，开展节能减排工作，实施供配电系统，促进经济绿色、可持续发展。

2.3节能优化原则

目前，国内大部分工厂在应用配电系统时都注重节能降耗的效果。随着社会信息化技术的不断发展，不仅配电系统节能降耗技术理念不断更新，设备也得到了显著的优化升级。因此，国内工业企业在生产的同时不断优化节能降耗设备，坚持生态文明建设和绿色可持续发展的理念，科学先进的高精施工技术和节能技术是必须采用的，来提高配电系统节能降耗的效果。

3工厂供配电系统节能措施分析 3.1静态无功补偿技术的应用

目前，在工厂配电系统节能技术措施中，静态无功补偿器技术是应用最广泛的技术措施，该技术主要有集中式、组式和单体式三种。在实用层面，配电室高压侧或低压侧基本采用集中式实现静态功率补偿，补偿功率系数可以达到政府规定的标准值，但这种方法比较单一和有限，配电线路和车间用电设备无功造成的损失无法补偿。因此，在实际应用中，工厂在车间配电柜中安装静态无功补偿器，在感性负载中加入SVC补偿装置，实现特定的负载均衡，并在较高的启动频率下

实现大集中、分组、独立的有机组合，最大限度地降低功耗。当然，合理选择补偿器也很重要，使用固定补偿器和交流接触器在并联电容器之间切换是最常用的方法，但这种方法在重负载下会导致补偿不足问题。然而，轻负载更容易出现过度补偿问题，而后者肯定更有害。不仅电压升高，威胁设备的安全运行，而且还会增加网络损耗，无助于实现整体电力系统节能效果。

3.2降低线路传输损耗

线路长度和工作电流与线路传输损耗的大小直接相关。对于重载线路，应采用分流法降低线路负载电流，以达到以下目的---减少线损。导线的截面积也是影响线损的一个因素。一般采用截面积较大的导线来降低线路的压力和损耗，但这显然是没有考虑经济原则。另外，相关研究结果表明，当导线的截面积达到某一点时，截面积与线压和线损呈负相关，即前者的增加量明显更高于后者。其中，线损不仅与线路电阻密切相关，还与线路阻抗和长度密切相关，阻抗和横截面积之间没有相关性，这就决定了单纯增加截面积是不合理的。为了合理实施，必须综合考虑管线压力、发热、阻抗和电流密度等因素。镇流器在变频和照明设备中的广泛应用，增加了供电和配电系统的高次谐波，破坏了三相电流平衡，增加了中性线电流，这必然会增加线损。因此，必须淘汰传统的线路配置方式，通过增加中性线的截面积来达到降低损耗的目的。由于工厂生产现场大量使用电机等感性负载，功率因数下降，如果无效功率不能在本地得到有效补偿，不仅会出现无效环流，还会增加线损。电源质量也会变差，采取并联电容等措施进行补偿是有效的解决办法。

3.3合理使用电气设备和先进技术

变压器是配电系统中实现节能的重要电气设备之一，其损耗主要包括铜损和铁损。空载时的有功功率损耗通常与铁损相同，有功功率损耗与铜损类似，并与负载大小正相关。因此，节能设计要结合企业的实际负荷，变压器的容量要适中，其控制要以经济为基础，确保节能效果，有效降低电能损耗。此外，无处不在的老式变压器除了高损耗问题外，还存在重大安全问题，因此，成功更换和升级变压器尤为重要。此外，落后的设备和技术及时淘汰，虽然初期投资大，但后期收益也大。企业树立积极的思维，加快新技术的应用，既保证了用电设备的安全高

效运行，又降低了用电成本，扩大了企业的利润空间。例如，取消传统的电热管加热方式，采用电磁感应加热锅炉，可以有效提高热效率，减少电能损耗。当然，电机变频控制技术的应用也是重要的节能途径，具有很强的应用价值。最后指出的是，目前企业中很多变频器和镇流器设备都会增加非线性负载。因此，可以抑制谐波，或者，使用有源和无源滤波器来抑制谐波。

结束语

随着我国经济结构整体转型加速，在经济新常态下电力消费规模迅速扩大，供需矛盾可以说越来越明显，它要求相关领域的市场主体自供自销，从电气系统入手，做好节能控制。通过在配电系统中实现节能，不仅降低了企业的运营成本，扩大了利润空间，而且还释放了全国的电力压力，保持了整体的利润平衡，促进了可持续发展，乃至国民经济的发展。

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