一、工廠電氣節(jié)能措施
1、供配電設(shè)備節(jié)能措施思考
1.1變壓器損耗降低分析
空載損耗和負(fù)載損耗為組成變壓器損耗主要兩個(gè)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(jié)能型變壓器應(yīng)該被采用,比如,采用好的冷軋取向矽鋼片的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1方法就是通過減小線路電阻。根據(jù)線路電阻R=ρL/S公式分析,可以從下述幾個(gè)方面進(jìn)行供電線路損耗降低分析。
①導(dǎo)線選擇電導(dǎo)率較小的材質(zhì)。應(yīng)該節(jié)約用銅的原則下使用銅芯。一般來說,銅導(dǎo)線在負(fù)荷較大廠房使用,鋁芯導(dǎo)線在負(fù)荷較小廠房中使用。
②導(dǎo)線長度盡量減少。第1,導(dǎo)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(dǎo)線面積盡可能增大。對于長線路來說,在滿足載流量、熱穩(wěn)定、保護(hù)的配合的基礎(chǔ)上,考慮電壓損失所選定的截面,然后導(dǎo)線截面再增大一級。同時(shí),針對線路長度超過100m而且導(dǎo)線截面小于70平方毫米的情況來說,比較容易實(shí)現(xiàn)上述條件。
1.3提高供電系統(tǒng)的功率因數(shù)
考慮大型企業(yè)的無功功率消耗比較大的問題,加之所使用的電動機(jī)較多,一般來說,無功功率補(bǔ)償裝置常常被采用。10kV及以上采用集中補(bǔ)償?shù)姆绞?,低壓配電一般采用分散補(bǔ)償方式,這樣就可以利用無功功率補(bǔ)償,提高系統(tǒng)的功率因數(shù),同時(shí)使得線路損耗得以降低,從而保證電能質(zhì)量的提高。
2、電氣設(shè)備節(jié)能措施
2.1照明設(shè)備
①選用高效節(jié)能照明燈具
工廠廠房一般屬于高大工業(yè)廠房,無特殊要求時(shí),應(yīng)you選金屬鹵化物燈為高度氣體放電燈(HID)。因?yàn)榻饘冫u化物燈具有光效高、顯色性好、功率大、壽命長等特點(diǎn),適用于大面積場所照明。直射光通比例高,同時(shí)、控光性能合理、反射或投射系數(shù)高這類特點(diǎn)的高效燈具,一般來說都具有配光特性穩(wěn)定,在除了特定裝飾的情況下,應(yīng)該被優(yōu)先選用。
②使用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器
廠房照明應(yīng)采用低能耗、性能優(yōu)的光源用電附件,如電子鎮(zhèn)流器、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器等,氣體放電燈宜采用電子觸發(fā)器。
③燈具布置及回路控制的節(jié)能設(shè)計(jì)
采用合適的控制方式,如手動控制、時(shí)間控制、光敏控制、微機(jī)控制等,根據(jù)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(qiáng)弱而開/閉;樓梯間照明采用定時(shí)控制或聲光組合控制。在不使用相關(guān)用電設(shè)備的情況下,可以通過設(shè)置在在插座面板上的開關(guān)進(jìn)行操作,這樣就能有效進(jìn)行插座電源切斷工作,從而使得設(shè)備空載損耗消除,也就達(dá)到節(jié)電目的。
2.2電動機(jī)的節(jié)能措施
①選用功率合適的電動機(jī)
在企業(yè)里,設(shè)計(jì)時(shí)許多電動機(jī)容量安全系數(shù)考慮得過大,或者是工況變化了,很多電動機(jī)不到5O%額定負(fù)載,功率因數(shù)也只有0。6左右,造成“大馬拉小車”、電動機(jī)功率因數(shù)低、效率差的現(xiàn)象。對于這種現(xiàn)象,要從企業(yè)整體考慮,由于機(jī)座號相同的電動機(jī),功率雖然不同,但其軸及底腳安裝尺寸是相同的,只需把機(jī)座號相同的小功率電動機(jī)移到大功率上而不需要更改聯(lián)軸器及安裝基礎(chǔ),既省錢又節(jié)能。如果從全局出發(fā),逐級移動,只要少量投資,就可以改變“大馬拉小車”的現(xiàn)象。
②節(jié)能型高效電動機(jī)使用
減少電動機(jī)電能損耗的主要途徑主要包括提高電動機(jī)的效率和功率因數(shù)兩個(gè)方面,當(dāng)選擇高效電動機(jī)的時(shí)候,一般效率可以高到3%~6%,而平均功率因數(shù)高7%~9%,同時(shí)能夠做到總損耗減少20%~30%,這樣就充分說明了可以達(dá)到較好的節(jié)能效果。因此,Y/YZ/YZR等新系列高效率電動機(jī)往往被采用。針對Y2系列和Y系列電動機(jī)來說,完全符合《中小型三相異步電動機(jī)能效限定值及節(jié)能評價(jià)值》的標(biāo)準(zhǔn)要求,國內(nèi)企業(yè)采用的較多,一般來說整體效率達(dá)85%,整體功率因數(shù)則可以達(dá)到0.8。
③交流變頻調(diào)速系統(tǒng)的節(jié)能分析
當(dāng)前我國節(jié)約電能的措施有效手段就是進(jìn)行相關(guān)的交流電機(jī)調(diào)速節(jié)電的推廣工作。這是因?yàn)?,采用變頻調(diào)速裝置能夠滿足提高電機(jī)在輕載時(shí)的效率的要求,同時(shí)能達(dá)到節(jié)能目的。一般對于變頻調(diào)速裝置來說,一般與負(fù)載的變化相適應(yīng),可以負(fù)載下降時(shí)自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)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(guān)斷開關(guān))、IGBT(絕緣門雙極晶體管)等電力、電子器件等等,目前已經(jīng)多采用其對異步電動機(jī)進(jìn)行調(diào)速。
所以,工廠節(jié)能發(fā)展空間巨大,所以應(yīng)該在多多了解選用節(jié)能新設(shè)備的原理、性能、效果的基礎(chǔ)上,結(jié)合工程中相關(guān)可行技術(shù)措施,從技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行比較后再進(jìn)行選擇,以真正達(dá)到有效節(jié)能的目的。工廠企業(yè)作為電力消耗主力軍,如果能夠從以上幾個(gè)方面做好電氣節(jié)能措施,對于工廠企業(yè)本身以及社會的節(jié)能降耗都有非凡的意義。
二、無功功率補(bǔ)償裝置的應(yīng)用
電氣設(shè)備會因?yàn)檩^低功率因數(shù)和諧波會對設(shè)備產(chǎn)生比較大的無功電流,加大電氣設(shè)備負(fù)擔(dān),從而影響電氣設(shè)備使用壽命。配電室功率因數(shù)太低還會使得用電價(jià)格的上漲,給企業(yè)帶來能源損耗的同時(shí)增加使用成本。因而,企業(yè)需要降低電氣設(shè)備的工作電流,提高功率因數(shù)以達(dá)到減少能源消耗的目的。通常電氣設(shè)備節(jié)能主要從以下幾方面入手:
①電氣設(shè)備節(jié)能的第1個(gè)問題就是
關(guān)于對變頻器的節(jié)能技術(shù),一般來說,通過改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速就能改變電動機(jī)的功率輸出能耗,而變頻器就是專門用來改變電動機(jī)頻率的電氣設(shè)備。根據(jù)異步電動機(jī)的特征,在不影響電動機(jī)的工作方式和設(shè)備結(jié)構(gòu)條件下,能設(shè)計(jì)出調(diào)節(jié)簡便的方案,并不會額外增加對配電方面的負(fù)擔(dān),使得變頻技術(shù)在電氣設(shè)備中的廣fan應(yīng)用。
②電容器無功補(bǔ)償
在靜電電容器中,無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)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(jià)方面的優(yōu)惠政策,并且能有效降低系統(tǒng)功耗,從而明顯降低生產(chǎn)成本。通常電氣設(shè)備經(jīng)過功率優(yōu)化以后會進(jìn)行超前運(yùn)轉(zhuǎn),使得大部分時(shí)間電容器都處于空閑狀態(tài),電容器的生產(chǎn)水平只有70-80%之間,因而功率因數(shù)必須接近1才行。另外在電容器安裝前應(yīng)對其進(jìn)行整體規(guī)劃,否則會導(dǎo)致管理出現(xiàn)困難,特別是在電氣設(shè)備較多的車間中,38KW以上功率的電氣設(shè)備才能使用電容器實(shí)行無功補(bǔ)償。
③諧波治理裝置
變壓器、電動機(jī)及電容器在工作中會產(chǎn)生諧波電流從而對設(shè)備造成額外損耗,諧波治理能有效降低電氣設(shè)備的工作溫度和諧波電流,而能明顯增加設(shè)備工作時(shí)間。諧波治理是新出現(xiàn)的電氣設(shè)備節(jié)能技術(shù),主要工作特點(diǎn)是需要將諧波響應(yīng)和諧波治理相結(jié)合,達(dá)到諧波治理的目的。
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三、新型節(jié)能電氣設(shè)備的應(yīng)用
目前大部分企業(yè)由于年代久遠(yuǎn),電氣設(shè)備使用時(shí)間較久,技術(shù)型號都相對較落后,甚至是高能耗應(yīng)被淘汰的設(shè)備,但因?yàn)榉N種原因,這些設(shè)備仍在使用當(dāng)中,并且吸附了大量的灰塵、氣體充入其中,影響設(shè)備的散熱性能以及絕緣性能,為設(shè)備的安全使用帶來一定隱患。因而,這種落后電氣設(shè)備尤其是重要的低壓設(shè)備盡管在維修后依然可以使用,但仍須對其進(jìn)行淘汰,實(shí)現(xiàn)設(shè)備的更新?lián)Q代,并選用新型節(jié)能電氣設(shè)備,降低設(shè)備的能源損耗情況。在逐步實(shí)施落后設(shè)備淘汰過程中,應(yīng)進(jìn)一步加快對節(jié)能型永磁式接觸器的應(yīng)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(nèi)的溫度和散熱空調(diào)的能源消耗。
除了大型電氣設(shè)備需要更新?lián)Q代之外,配電室中所使用的空氣開關(guān)也會影響到企業(yè)的節(jié)能工作。空氣開關(guān)隨著使用時(shí)間的延長會使短路保護(hù)功能逐漸失去作用,不能有效避免因電路故障產(chǎn)生的災(zāi)害問題,因而必須對不合格開關(guān)更換為節(jié)能型開關(guān)。
四、節(jié)能技術(shù)改造的實(shí)施
企業(yè)中對變壓器的應(yīng)用十分廣,因?yàn)槠髽I(yè)生產(chǎn)過程在高峰期通常不會中斷,并且是多項(xiàng)電氣設(shè)備同時(shí)工作運(yùn)轉(zhuǎn),使得變壓器處在長期超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)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(shí)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(fù)載損耗,若變壓器損耗超出平均水平可通過對其進(jìn)行電能核算進(jìn)行分析驗(yàn)證是否存在附加的損耗情況。變壓器的負(fù)載損耗通常是跟著負(fù)載情況的變化而呈現(xiàn)出非線性變化趨勢,此時(shí)要對變壓器的鐵芯進(jìn)行更換或是升級冷卻系統(tǒng)以減少變壓器損耗情況。技術(shù)人員不僅需要對變壓器的節(jié)能方式進(jìn)行更新,還應(yīng)加強(qiáng)日常維護(hù)工作,以充分保障變壓器的正常運(yùn)轉(zhuǎn),避免因變壓器故障產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失和安全事故。
在低壓配電室中的干式變壓器應(yīng)重點(diǎn)防護(hù),采用單獨(dú)放置的方式,使用冷吹風(fēng)進(jìn)行強(qiáng)降溫,保證變壓器穩(wěn)定工作,降低能源損耗。通常干式變壓器工作時(shí)產(chǎn)生的熱量足以使低壓配電室溫度明顯上升,為配電室內(nèi)的其他設(shè)備及線路造成威脅,通常需要安裝多臺功率強(qiáng)大的空調(diào)進(jìn)行制冷作業(yè),這不僅會浪費(fèi)大量電能,還會由于空調(diào)故障為變壓器穩(wěn)定工作帶來不確定因素。
五、企業(yè)照明系統(tǒng)的更新
企業(yè)生產(chǎn)不僅對電氣設(shè)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(yè)照明系統(tǒng)的節(jié)電措施同樣重要。通常企業(yè)生產(chǎn)照明主要由白熾燈、日光燈及金屬鹵化物燈為主,而節(jié)能燈的使用還不夠廣。一只65瓦的無極節(jié)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(yè)將照明燈具全部換為節(jié)能燈具能明顯降低照明系統(tǒng)的能耗情況。節(jié)能燈不僅電能消耗低,而且使用時(shí)間長、安全性能高,推動企業(yè)的照明改造工作可以分期分段進(jìn)行,按照企業(yè)原有的防爆防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)選用合適的節(jié)能燈。
企業(yè)照明系統(tǒng)還應(yīng)采用智能控制系統(tǒng),從節(jié)約能源角度出發(fā),對不同區(qū)域、不同時(shí)間的照明亮度進(jìn)行合理控制,采用聲控、光感等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)對照明控制實(shí)行管理,全方加快企業(yè)節(jié)能工作的進(jìn)程.l。
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六、電氣照明節(jié)能措施
照明節(jié)能設(shè)計(jì),是在保證不降低作業(yè)面視覺要求、不降低照明質(zhì)量的前提下,力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失,從而大限度的利用光能,通常的節(jié)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(yīng)將門窗開大,采用透光率較好的玻璃門窗,以達(dá)到充分利用自然光的目的。在設(shè)計(jì)中電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)多與建筑專業(yè)配合,做到充分合理地利用自然光使之與室內(nèi)人工照明有機(jī)地結(jié)合。從而大幅節(jié)約人工照明電能。
②照明設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定了各種場所的照度標(biāo)準(zhǔn)、視覺要求、照明功率密度等等。
照度標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)量的前提下,一般房間(場所)應(yīng)優(yōu)先采用高效發(fā)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(yōu)的光源用電附件
如電子鎮(zhèn)流器、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器以及電子變壓器等,公共建筑場所內(nèi)的熒光燈宜選用帶有無功補(bǔ)償?shù)臒艟撸o湊型熒光燈優(yōu)先選用電子鎮(zhèn)流器,氣體放電燈宜采用電子觸發(fā)器。
④改進(jìn)燈具控制方式,采用各種節(jié)能型開關(guān)或裝置也是一種行之有效的節(jié)電方法。
根據(jù)照明使用特點(diǎn)可采取分區(qū)控制燈光或適當(dāng)增加照明開關(guān)點(diǎn)。臥房、病房、客房等床頭燈可采用調(diào)光開關(guān);高級客房采用節(jié)電鑰匙開關(guān);公共場所及室外照明可采用程序控制或光電、聲控開關(guān);走道、樓梯等人員短暫停留的公共場所可采用節(jié)能自熄開關(guān)。