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工厂供配电系统节能设计分析


工厂供配电系统节能设计分析 摘要:本文阐述了当前工厂供配电系统的节能设计, 从几个方 面探讨具体方案,如在功率因数、变频器节能、照明系统等方面入 手,从不同角度入手进行节能设计。 关键词:供配电系统;功率因数;节能 工业也是一个十分耗电的行业,我国的工业现代化目标迫使我国 工业的低耗能要求的实现,供电系统是企业的关键点之一,系统的 好坏决定了企业的命运的好坏,节点性能是当前所有企业的要求, 其作用不可忽视。本文针对工厂供配电系统的节能措施做了全面的 阐述,希望对企业施工以一定的参考意义。 1 提高功率因数节能 1.1 节能作用说明 提高功率因数对于节能工作有以下作用:线路电能的损耗得到降 低;变压器铜损得到降低;节约电能的消耗。 1.2 提高功率因数的措施 (1)提高设备的自然功率因数。首先,对电动机型号及指数要进行 合理筛选,在一般工厂里,电动机数量很大,从而比重也很大,进 而用电量也占据供电总量的绝大部分,因此,对于电动机的选择需 要慎重考虑,并且对于其运行和管理都要进行有效地控制,这从提 高生产效率以及节能都具有重要的意义。gb/t12497—90 对于三相 异步电动机 3 个运行区域做了具体的规定:经济运行区——负载率 β 处于 70%~100%时;一般运行区——负载率β 处于 40%~70%时; 非经济运行区——负载率β 处于 40%以下时。根据对电动机的特点 的分析,电动机经济运行水平的重要指标即电动机的效率η 与电动 机功率因数 cosφ 均与负载率β 紧密相关。当然,在经济运行区运 行,电动机功率因数为最高,高达约 0.85。由此可知,电动机的选 用对功率因数的影响非同小可, 当然对其必须加以特别重视。 其次, 在变压器负荷率上下功夫,研究表明,当变压器负荷率在 0.5 以下 时, 功率因数下降得很快, 一般情况下, 变压器负荷率要保持在 0.8 左右比较理想。 (2)采取人工无功补偿装置手段。通常情况下,供电部门要求用户 月平均功率因数要不小于 0.9,因此,在用户的功率因数还达不到 这一指标时,就要采取手段提高功率因数,装配人工无功补偿设备 就是一个不错的选择。 装配人工无功补偿还有很多方法,其中现在常用的方法是采取并 联电力电容器方式。补偿方式也分多种,具体为:就地补偿,适用 场所是大型用电装置旁;集中补偿,就是在变电所高、低压侧的其 中一侧集中装配电容器组, 以达到补偿效果。 单从补偿效果角度讲, 就地补偿要比集中补偿效果明显,对于减少变压器的有功功耗、电 压损失、提高变压器使用效率方面的贡献要超过集中补偿方式。但 就地补偿有其不可克服的缺点,即“三多” :分组多、耗资多、占 地多,另外维护管理麻烦,也相对加大投入。故此,大多数工厂变 电所变压器的补偿方式偏爱集中补偿。 比如某公司 10 kv 变电所,其自然功率因数实 0.82。在不使用人 工无功补偿方式时,为满足供电所的要求,要 2 台 2000 kva 的变 压器共用才可,但使用了人工无功补偿手段后,在仅仅使用了 2 台 1600 kva 的变压器的情况下,很顺利地使得功率因数超过了 0.95。 所以,该企业取了后一种方案,后一种方案无论在效果上以及经济 上都要好于前一种方案,工厂很好地控制了无功功率的浪费,时供 电设备性能得到了充分发挥,且为企业节省了大笔的开支。 2 变频器节能 (1)变频器节电方式可 4 个角度进行:第一,软启动。通常情况下, 交流电动机的启动电流很大,比额定电流大上 6、7 倍,但使用变 频器之后, 电动机启动电流比起额定电流还要小,

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