趙強(qiáng)

摘 要：隨著我國節(jié)能減排力度的不斷加大，以及能源成本的攀升，如何實(shí)現(xiàn)工廠電氣工程的節(jié)能，提升企業(yè)節(jié)能水平，已經(jīng)成為絕大多數(shù)企業(yè)所面臨并亟需解決的問題。文章主要是對我國工廠電氣工程中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行探討分析，并提出相應(yīng)的觀點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：工廠；電氣工程；節(jié)能技術(shù)；應(yīng)用探討

低碳生活已經(jīng)成為二十一世紀(jì)人們的生活理念，節(jié)能減排是一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的必然趨勢，這些年來我國政府重視對環(huán)境友好型社會(huì)的建設(shè)，重視控制碳的排放，已經(jīng)取得一定的效果。然而，由于我國企業(yè)大多處于全球產(chǎn)業(yè)鏈的低端，企業(yè)的發(fā)展步入到轉(zhuǎn)型期，進(jìn)一步加大了節(jié)能減排難度。但是，不斷引進(jìn)節(jié)能技術(shù)，在工廠電氣工程中全面提升技能技術(shù)水平，才是降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高企業(yè)核心競爭力的根本之道。因此，這就需要相關(guān)企業(yè)必須重視對工廠電氣工程的建設(shè)，將先進(jìn)節(jié)能技術(shù)引用到企業(yè)日常生產(chǎn)中，重視對電氣工程的管理，從而有效地降低企業(yè)的用電成本，提高電能的利用率與節(jié)能水平。

1 工廠電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中所應(yīng)遵循的原則

1.1 實(shí)際性原則。在工廠電氣工程安裝中，必須充分考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益，從企業(yè)的利益層面出發(fā)，并以盡可能地提高節(jié)能效果為目標(biāo)，合理選用節(jié)能設(shè)備及材料，使節(jié)能增加的投資能在較短的時(shí)間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運(yùn)行費(fèi)用收回。

1.2 適用性原則。對于工廠電氣工程的節(jié)能設(shè)計(jì)，適用性原則是其重要的考慮因素。也就是在節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)必須為建筑設(shè)備運(yùn)行提供必需的動(dòng)力，并滿足在建筑物內(nèi)創(chuàng)造良好人工環(huán)境提供必要的能源。同時(shí)，還要根據(jù)建筑物內(nèi)用電設(shè)備的總功率、電能質(zhì)量、負(fù)荷容量與供電可靠性等方面的標(biāo)準(zhǔn)，選擇最合適的節(jié)能設(shè)計(jì)，來優(yōu)化供配電設(shè)計(jì)，促進(jìn)電能合理利用。

1.3 節(jié)能性原則。對于工廠電氣工程中的節(jié)能技術(shù)，其節(jié)能效果應(yīng)該擺在重要位置，要以節(jié)能水平的提高來為企業(yè)創(chuàng)造更大的利潤空間。因此，必須采取各種有效的措施來減少或消除與發(fā)揮建筑物功能無關(guān)的消耗，如傳輸線路上的電能消耗，電氣設(shè)備自身的電能消耗等，切實(shí)地提高工廠電能的利用率。

2 幾種常用節(jié)能技術(shù)

2.1 變頻技術(shù)。變頻調(diào)速技術(shù)，它是一種以改變電機(jī)頻率和改變電壓來達(dá)到電機(jī)調(diào)速目的的技術(shù)。研究表明，采用交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)，能夠明顯地產(chǎn)生節(jié)電及增產(chǎn)的效果。

2.2 單片機(jī)控制技術(shù)。單片機(jī)控制技術(shù)是節(jié)能技術(shù)智能化的體現(xiàn)，具有良好的節(jié)能效果。例如，單相異步電機(jī)啟動(dòng)后，電機(jī)一般在額定負(fù)荷的40%～60%左右運(yùn)行，而在電機(jī)空載時(shí)甚至只有20%～30%的額定容量下運(yùn)行此時(shí)的電機(jī)處在低效運(yùn)行區(qū)，不能充分利用電能。但是，將單片機(jī)控制引進(jìn)來后，可以適時(shí)調(diào)整輸出功率，自動(dòng)檢測電機(jī)負(fù)載及功率因數(shù)，自動(dòng)提高輸出功率和端電壓使之與功率需求相匹配，達(dá)到節(jié)能節(jié)電的目的。

2.3 可控硅斬波技術(shù)。可控硅斬波技術(shù)是節(jié)能領(lǐng)域發(fā)展中較早的一種技術(shù)，其節(jié)電效果較明顯，但是，由于可控硅斬波技術(shù)會(huì)對電網(wǎng)及設(shè)備產(chǎn)生諧波，從而破壞正弦波，可靠性不高，使效率降低，因而其應(yīng)用受到了一定的限制。

3 如何促使節(jié)能技術(shù)在工廠電氣工程中的應(yīng)用

3.1 合理地選擇節(jié)能設(shè)備。近些年來，節(jié)能技術(shù)的快速發(fā)展與推廣應(yīng)用，已經(jīng)在各行各業(yè)呈現(xiàn)出其誘人的應(yīng)用前景。文章主要從以下幾方面對節(jié)能設(shè)備的選擇進(jìn)行相關(guān)闡述：（1）推廣使用變頻器。目前，高壓變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，尤其是在工礦企業(yè)中因?yàn)橛写罅康乃谩L(fēng)機(jī)等大功率設(shè)備，并且往往都是一天24小時(shí)一直在工頻狀態(tài)下運(yùn)行，這樣就需要引入大量的節(jié)能技術(shù)設(shè)備來降低電能的損耗，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的；（2）選用節(jié)能型照明電器。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，節(jié)能型照明電器技術(shù)水平近年來呈跳躍式提升。節(jié)能型照明電器具有節(jié)能環(huán)保、高效低耗、響應(yīng)速度快、驅(qū)動(dòng)電壓低、使用壽命長等特點(diǎn)，受到人們的青睞。

3.2 使用節(jié)能型供配電系統(tǒng)。對于工廠電氣工程的節(jié)能設(shè)計(jì)，供配電系統(tǒng)是其不可或缺的重要組成部分，而供配系統(tǒng)節(jié)能的重點(diǎn)應(yīng)該在設(shè)計(jì)、優(yōu)化階段，必須給以足夠的重視，才能切實(shí)地提高工廠電氣工程的節(jié)能效果。如下圖1為工廠電氣工程中壓供電配電系統(tǒng)的原理圖。

3.2.1 充分利用電力變壓器節(jié)能。充分利用電力變壓器節(jié)能，從而提高整個(gè)工廠電氣工程的節(jié)能效果。因?yàn)椋娏ψ儔浩魇枪S供電系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，其節(jié)能效果與整個(gè)工廠的節(jié)能水平息息相關(guān)，盡管變壓器本身效率高，但是，由于工廠變壓器的容量大、數(shù)量多，總損耗仍然不小。調(diào)查顯示，變壓器所消耗的無功功率占整個(gè)供電系統(tǒng)無功消耗的大約20%左右。因此，要想降低電力變壓器的無功消耗，提高電能的利用率，就要從合理選擇變壓器型號(hào)和采用合理的運(yùn)行方式。

3.2.2 合理地選擇供電電壓。合理地選擇供電電壓是工廠電氣工程節(jié)能管理的重要影響因素，因此，對于供電電壓的選擇，必須根據(jù)工廠的實(shí)際用電容量和供電距離，同時(shí)還要結(jié)合當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)現(xiàn)狀、未來發(fā)展規(guī)劃以及工廠的用電負(fù)荷性質(zhì)等因素來綜合探討。通常情況下，對于6～10kV的配電電壓，其高壓配電電壓應(yīng)首選10kV，因?yàn)?0kV技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好，有色金屬耗量均較小和供電系統(tǒng)能耗較低；如果工廠中6kV設(shè)備居多、且容量較大、可以從經(jīng)濟(jì)效益因素出發(fā)考慮采用6kV電壓。

3.2.3 合理采用變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。研究表明，在工廠的日常運(yùn)作過程中，當(dāng)負(fù)荷為變壓器功率的3/4時(shí)，各電器設(shè)備運(yùn)行最經(jīng)濟(jì)，電能利用率也最高。因此，這就需要相關(guān)人員必須根據(jù)工廠中負(fù)荷的變化情況，以及工廠的運(yùn)作日常安排來選擇變壓器的運(yùn)行方式，提高電氣工程的節(jié)能效果。例如，當(dāng)工廠的用電負(fù)荷減少到不需要兩臺(tái)變壓器同時(shí)供電時(shí)，就能夠維持整個(gè)工廠的用電需求時(shí)，務(wù)必將其他變壓器退出運(yùn)行只需保留一臺(tái)變壓器；而當(dāng)用電負(fù)荷增加到一臺(tái)變壓器容量不夠用時(shí)，就要將第二臺(tái)變壓器并列投入使用，確保整個(gè)工廠的供電正常。這樣，也能夠減少變壓器本身的損耗，減少不必要的浪費(fèi)，從而降低企業(yè)的運(yùn)作成本，并達(dá)到變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。

3.3 合理使用峰谷電力資源。在工廠的日常用電管理中，必須提高管理力度，根據(jù)使用峰谷電力資源合理地使用電能。所謂的峰谷用電，是指用電的峰值與谷值形象比喻用電負(fù)荷特性的變化值。通常情況下，白天8：00至22：00為用電高峰期，而深夜22：00至次日8：00的用電為低谷期。而低谷期的電價(jià)也比較便宜，許多地區(qū)還出臺(tái)政策來鼓勵(lì)居民大量消費(fèi)低谷電力，來提高電能的利用效率。例如，空調(diào)、電熱水器和其他電器設(shè)備的使用。因此，對于工廠而言，要本質(zhì)利益最大化原則，充分利用低谷電量，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，也不會(huì)給當(dāng)?shù)鼐用竦娜粘Ｓ秒娫斐衫щy，不僅僅能夠緩解了用電高峰，還能夠切實(shí)地提高電能利用率，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。

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