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電氣設備節能措施

  

一、工廠電氣節能措施  

建設資源節約型社會,事關現代化建設的進程和國家安全、人民群眾的福祉和根本利益。我國是一個資源相對匱乏的發展中大國,在增強可持續發展能力、實現經濟社會快速發展的同時,能源的消耗正在加劇,能源危機迫在眉睫。節能已成為時代的呼喚。如何降低損耗,如何高效利用能源已成為工廠電氣工程的重點。電氣的節能是節能工作的重要內容,對如何做好電氣節能應綜合考慮其可靠性、經濟性和節能等方面。  

1、供配電設備節能措施思考  

1.1變壓器損耗降低分析  

空載損耗和負載損耗為組成變壓器損耗主要兩個部分。其中,空載損耗也一般指的是鐵損,作為固定不變組成,一般包括鐵芯的渦流損耗及漏磁損耗,鋼片的性能及鐵芯制造工藝一般影響其大小。節能型變壓器應該被采用,比如,采用優質冷軋取向矽鋼片的S9(SL9)以上及SC8以上等油浸變壓器或干式變壓器來說,考慮到“取向”處理,這樣使得矽鋼片的磁場方向較為一致,從而使得鐵芯的渦流損耗得以減少。  

1.2供電線路損耗降低分析  

要想降低線路損耗,考慮到線路電流的可不改變性,唯一方法就是通過減小線路電阻。根據線路電阻R=ρL/S公式分析,可以從下述幾個方面進行供電線路損耗降低分析。  

(1)導線選擇電導率較小的材質。應該節約用銅的原則下使用銅芯。一般來說,銅導線在負荷較大廠房使用,鋁芯導線在負荷較小廠房中使用。  

(2)導線長度盡量減少。第一,導線少走彎路,盡量直線布置;第二,對于低壓線路來說,為減少來回線路上的電能損失,不走或少走回頭線;第三,導線面積盡可能增大。對于長線路來說,在滿足載流量、熱穩定、保護的配合的基礎上,考慮電壓損失所選定的截面,然后導線截面再增大一級。同時,針對線路長度超過100m而且導線截面小于70平方毫米的情況來說,比較容易實現上述條件。  

1.3提高供電系統的功率因數  

考慮大型企業的無功功率消耗比較大的問題,加之所使用的電動機較多,一般來說,無功功率補償裝置常常被采用。10kV及以上采用集中補償的方式,低壓配電一般采用分散補償方式,這樣就可以利用無功功率補償,提高系統的功率因數,同時使得線路損耗得以降低,從而保證電能質量的提高。  

2、電氣設備節能措施  

2.1照明設備  

(1)選用高效節能照明燈具  

工廠廠房一般屬于高大工業廠房,無特殊要求時,應優選金屬鹵化物燈為代表的高強度氣體放電燈(HID)。因為金屬鹵化物燈具有光效高、顯色性好、功率大、壽命長等特點,適用于大面積場所照明。直射光通比例高,同時、控光性能合理、反射或投射系數高這類特點的高效燈具,一般來說都具有配光特性穩定,在除了特定裝飾的情況下,應該被優先選用。  

(2)使用節能型電感鎮流器和電子鎮流器  

廠房照明應采用低能耗、性能優的光源用電附件,如電子鎮流器、節能型電感鎮流器、電子觸發器等,氣體放電燈宜采用電子觸發器。  

燈具布置及回路控制的節能設計  

采用合適的控制方式,如手動控制、時間控制、光敏控制、微機控制等,根據不同的使用階段開/閉不同的照明,如與窗平行的照明等按天然光的強弱而開/閉;樓梯間照明采用定時控制或聲光組合控制。在不使用相關用電設備的情況下,可以通過設置在在插座面板上的開關進行操作,這樣就能有效進行插座電源切斷工作,從而使得設備空載損耗消除,也就達到節電目的。  

2.2電動機的節能措施  

(1)選用功率合適的電動機  

在企業里,設計時許多電動機容量安全系數考慮得過大,或者是工況變化了,很多電動機不到5O%額定負載,功率因數也只有0。6左右,造成“大馬拉小車”、電動機功率因數低、效率差的現象。對于這種現象,要從企業整體考慮,由于機座號相同的電動機,功率雖然不同,但其軸及底腳安裝尺寸是相同的,只需把機座號相同的小功率電動機移到大功率上而不需要更改聯軸器及安裝基礎,既省錢又節能。如果從全局出發,逐級移動,只要少量投資,就可以改變“大馬拉小車”的現象。  

節能型高效電動機使用  

減少電動機電能損耗的主要途徑主要包括提高電動機的效率和功率因數兩個方面,當選擇高效電動機的時候,一般效率可以高到3%~6%,而平均功率因數高7%~9%,同時能夠做到總損耗減少20%~30%,這樣就充分說明了可以達到較好的節能效果。因此,Y/YZ/YZR等新系列高效率電動機往往被采用。針對Y2系列和Y系列電動機來說,完全符合《中小型三相異步電動機能效限定值及節能評價值》的標準要求,國內企業采用的較多,一般來說整體效率達85%,整體功率因數則可以達到0.8。  

交流變頻調速系統的節能分析  

當前我國節約電能的措施有效手段就是進行相關的交流電機調速節電的推廣工作。這是因為,采用變頻調速裝置能夠滿足提高電機在輕載時的效率的要求,同時能達到節能目的。一般對于變頻調速裝置來說,一般與負載的變化相適應,可以負載下降時自動調節轉速。靜止變頻器一般包括普通晶閘管、GTR(大功率晶體管)GTO(門極可關斷開關)、IGBT(絕緣門雙極晶體管)等電力、電子器件等等,目前已經廣泛采用其對異步電動機進行調速。  

所以,工廠節能發展空間巨大,所以應該在多多了解選用節能新設備的原理、性能、效果的基礎上,結合工程中相關可行技術措施,從技術性和經濟性等方面進行比較后再進行選擇,以真正達到有效節能的目的。工廠企業作為電力消耗主力軍,如果能夠從以上幾個方面做好電氣節能措施,對于工廠企業本身以及社會的節能降耗都有非凡的意義。  

二、無功功率補償裝置的應用  

電氣設備會因為較低功率因數和諧波會對設備產生比較大的無功電流,加大電氣設備負擔,從而影響電氣設備使用壽命。配電室功率因數太低還會使得用電價格的上漲,給企業帶來能源損耗的同時增加使用成本。因而,企業需要降低電氣設備的工作電流,提高功率因數以達到減少能源消耗的目的。通常電氣設備節能主要從以下幾方面入手:  

(1)電氣設備節能的第一個問題就是  

關于對變頻器的節能技術,一般來說,通過改變電動機的轉速就能改變電動機的功率輸出能耗,而變頻器就是專門用來改變電動機頻率的電氣設備。根據異步電動機的特征,在不影響電動機的工作方式和設備結構條件下,能設計出調節簡便的方案,并不會額外增加對配電方面的負擔,使得變頻技術在電氣設備中的廣泛應用。  

(2)電容器無功補償,在靜電電容器中,無功補償技術應用較為普遍,由于其整體功率因素的上升,能夠得到國家對電價方面的優惠政策,并且能有效降低系統功耗,從而明顯降低生產成本。通常電氣設備經過功率優化以后會進行超前運轉,使得大部分時間電容器都處于空閑狀態,電容器的生產水平只有70-80%之間,因而功率因數必須接近1才行。另外在電容器安裝前應對其進行整體規劃,否則會導致管理出現困難,特別是在電氣設備較多的車間中,38KW以上功率的電氣設備才能使用電容器實行無功補償。  

(3)諧波治理裝置,變壓器、電動機及電容器在工作中會產生諧波電流從而對設備造成額外損耗,諧波治理能有效降低電氣設備的工作溫度和諧波電流,而能明顯增加設備工作時間。諧波治理是最新出現的電氣設備節能技術,主要工作特點是需要將諧波響應和諧波治理相結合,達到諧波治理的目的。  

三、新型節能電氣設備的應用  

目前大部分企業由于年代久遠,電氣設備使用時間較久,技術型號都相對較落后,甚至是高能耗應被淘汰的設備,但因為種種原因,這些設備仍在使用當中,并且吸附了大量的灰塵、氣體充入其中,影響設備的散熱性能以及絕緣性能,為設備的安全使用帶來一定隱患。因而,這種落后電氣設備尤其是重要的低壓設備盡管在維修后依然可以使用,但仍須對其進行淘汰,實現設備的更新換代,并選用新型節能電氣設備,降低設備的能源損耗情況。在逐步實施落后設備淘汰過程中,應進一步加快對節能型永磁式接觸器的應用步伐,因其不僅能明顯降低本身能源損耗,還由于散熱性能較好,工作溫度比一般接觸器低,從而有效降低配電室內的溫度和散熱空調的能源消耗。  

除了大型電氣設備需要更新換代之外,配電室中所使用的空氣開關也會影響到企業的節能工作。空氣開關隨著使用時間的延長會使短路保護功能逐漸失去作用,不能有效避免因電路故障產生的災害問題,因而必須對不合格開關更換為節能型開關。  

四、節能技術改造的實施  

企業中對變壓器的應用十分廣泛,因為企業生產過程在高峰期通常不會中斷,并且是多項電氣設備同時工作運轉,使得變壓器處在長期超負荷運轉狀態中,無法得到正常檢修,加大了電力的損耗情況。因而必須對變壓器實行降低損耗提升工效的措施,變壓器的損耗主要有空載和負載損耗,若變壓器損耗超出平均水平可通過對其進行電能核算進行分析驗證是否存在附加的損耗情況。變壓器的負載損耗通常是跟著負載情況的變化而呈現出非線性變化趨勢,此時要對變壓器的鐵芯進行更換或是升級冷卻系統以減少變壓器損耗情況。技術人員不僅需要對變壓器的節能方式進行更新,還應加強日常維護工作,以充分保障變壓器的正常運轉,避免因變壓器故障產生的經濟損失和安全事故。  

在低壓配電室中的干式變壓器應重點防護,采用單獨放置的方式,使用冷吹風進行強降溫,保證變壓器穩定工作,降低能源損耗。通常干式變壓器工作時產生的熱量足以使低壓配電室溫度明顯上升,為配電室內的其他設備及線路造成威脅,通常需要安裝多臺功率強大的空調進行制冷作業,這不僅會浪費大量電能,還會由于空調故障為變壓器穩定工作帶來不確定因素。  

五、企業照明系統的更新  

企業生產不僅對電氣設備的需要較為突出,對電力照明需求也比較大,因而做好企業照明系統的節電措施同樣重要。通常企業生產照明主要由白熾燈、日光燈及金屬鹵化物燈為主,而節能燈的使用還不夠廣泛。一只65瓦的無極節能燈的亮度與一只100瓦的金屬鹵化物燈的亮度差不多,但能耗降低了三分之一左右,因而企業將照明燈具全部換為節能燈具能明顯降低照明系統的能耗情況。節能燈不僅電能消耗低,而且使用時間長、安全性能高,推動企業的照明改造工作可以分期分段進行,按照企業原有的防爆防護標準選用合適的節能燈。(http://www.diangon.com/版權所有)企業照明系統還應采用智能控制系統,從節約能源角度出發,對不同區域、不同時間的照明亮度進行合理控制,采用聲控、光感等多項先進技術對照明控制實行管理,全面加快企業節能工作的進程。  

六、電氣照明節能措施  

照明節能設計,是在保證不降低作業面視覺要求、不降低照明質量的前提下,力求減少照明系統中光能的損失,從而最大限度的利用光能,通常的節能措施有以下幾種。  

①建筑物盡量利用自然采光,靠近室外部分的建筑面積。  

應將門窗開大,采用透光率較好的玻璃門窗,以達到充分利用自然光的目的。在設計中電氣設計人員應多與建筑專業配合,做到充分合理地利用自然光使之與室內人工照明有機地結合。從而大大節約人工照明電能。  

②照明設計規范規定了各種場所的照度標準、視覺要求、照明功率密度等等。照度標準是不可隨意降低的,也不宜隨便提高,要有效地控制單位面積燈具安裝功率,在滿足照明質量的前提下,一般房間(場所)應優先采用高效發光的熒光燈(如T5、鴨管)及緊湊型熒光燈,高大車間、廠房及體育館場的室外照明等一般照明宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源。  

③采用高效光源和使用低能耗性能優的光源用電附件,如電子鎮流器、節能型電感鎮流器、電子觸發器以及電子變壓器等,公共建筑場所內的熒光燈宜選用帶有無功補償的燈具,緊湊型熒光燈優先選用電子鎮流器,氣體放電燈宜采用電子觸發器。  

④改進燈具控制方式,采用各種節能型開關或裝置也是一種行之有效的節電方法。根據照明使用特點可采取分區控制燈光或適當增加照明開關點。臥房、病房、客房等床頭燈可采用調光開關;高級客房采用節電鑰匙開關;公共場所及室外照明可采用程序控制或光電、聲控開關;走道、樓梯等人員短暫停留的公共場所可采用節能自熄開關。

作者: 來源: 點擊數: 發布時間:2015年04月02日
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