工廠供電系統(tǒng)節(jié)能方法研究[權(quán)威資料]

工廠供電系統(tǒng)節(jié)能方法研究 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要：電能是高價的二次能源，是國民經(jīng)濟發(fā)展的保障和重要的制約因素。其中，工廠用電占總體電能消耗的73%左右，因此工廠節(jié)約用電意義重大。本文從科學(xué)用電角度出發(fā)，講述了變壓器節(jié)能、電動機節(jié)能及利用提高功率因數(shù)來實現(xiàn)節(jié)能的具體方法。 關(guān)鍵詞：工廠供電；變壓器節(jié)能；功率因數(shù) Abstract: power is the high cost of secondary energy, is the development of national economy security and important factors. Among them, the factory of general electric electricity consumption of about 73%, so the factory to save electricity is of great significance. This paper, from the Angle of the scientific electricity, tells the story of transformer energy saving, energy saving and use of motor improving power factor to realize the energy saving of the concrete method. Keywords: factory power supply； Transformer energy saving； Power factor TM4 A 1 概述 節(jié)約電能可以降低企業(yè)的電費開銷，可以不進行再投資就能獲取較大的利潤。當(dāng)越來越多的電氣產(chǎn)品應(yīng)用在每一個家庭，尋常百姓也密切關(guān)注電力節(jié)能，把節(jié)能放到了選擇電氣產(chǎn)品的重要位置。所以節(jié)約電能是一項利國利民的事業(yè)，對工廠用電的節(jié)能研究迫在眉睫。 目前，工廠電能節(jié)約的主要有下面幾種措施： （ 1）用電要納入計劃，加強非生產(chǎn)用電的管理，增加電能的利用率。 （ 2）采取經(jīng)濟運行（如變壓器并聯(lián)運行）的方式，盡量減少電能損耗。 （ 3）加強用電負(fù)荷的 調(diào)整，保證用電的持續(xù)、安全運行。 （ 4）定期進行檢修，加強巡視、保養(yǎng)和維護。 （ 5）盡量選擇節(jié)約性、安全性能卓越的電氣設(shè)備。 2 電力變壓器的節(jié)能方案 變壓器是工廠最常用的主設(shè)備，是電力轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，本身是電力系統(tǒng)的耗能大戶。雖然現(xiàn)在生產(chǎn)出的變壓器效率越來越高，但是由于變壓器長期運行、容量較大、數(shù)量較多，各種因素集合到一起，耗費的電能就嘆為觀止了。經(jīng)相關(guān)部門分析，變壓器空載運行時所耗費的能量約等于整個系統(tǒng)的耗費量。其無功損耗占電力系統(tǒng)損耗的 20%上下。所以對變壓 器的損耗及其節(jié)能設(shè)計要給予高度的重視。 2.1 合理選擇變壓器型號和容量 在選擇變壓器的規(guī)格和性能指標(biāo)時，一定要把節(jié)能納入選擇的重要依據(jù)。要選擇能耗小、效率高的節(jié)能型變壓器。當(dāng)前的 S11 和 S12 系列變壓器就是一種設(shè)計比較成熟的節(jié)能型變壓器。它具有體積小、能耗小、質(zhì)量高的特點。變壓器選型的時候，一定要根據(jù)用戶的實際負(fù)荷來確定合適的容量。如選擇容量過高，負(fù)荷較少，會使變壓器的效率降低，有功功率減?。蝗邕x擇容量過小，變壓器處在長時間的過載運行狀態(tài)中，由于過載產(chǎn)生高溫，使變壓器的阻抗增加，增加電 能損耗。 2.2 合理采用變壓器經(jīng)濟運行方式 通過變壓器的經(jīng)濟負(fù)荷計算可知，負(fù)荷率約 70 75%，變壓器才在最經(jīng)濟的方式下運行。當(dāng)兩臺容量相同、型號一致的變壓器并聯(lián)運行時，應(yīng)計算好經(jīng)濟運行的臨界負(fù)荷，在臨界負(fù)荷內(nèi)運行最為經(jīng)濟合理。通過分析可知，可以參考工廠電力負(fù)荷的變化來確定變壓器的運行狀態(tài)。如，負(fù)荷較大， 1 臺變壓器不足以帶動負(fù)荷時，需要并聯(lián)投運另外一臺；當(dāng)負(fù)荷較低， 1 臺變壓器運行完全可以勝任供電時，就退出另外 1 臺。通過靈活的控制，最大程度地降低了變壓器的能耗，使其在經(jīng)濟方式下運行，降低 了企業(yè)的電力能耗和生產(chǎn)成本。 3 電動機的節(jié)能方案 電動機是應(yīng)用極廣的動力電氣裝置，其消耗的電能占企業(yè)用電總量的 60%左右，所以電動機的節(jié)能是企業(yè)和技術(shù)人員密切關(guān)注的問題。電動機的節(jié)能可依據(jù)下面幾個方案。 3.1.選擇適宜的電動機容量、種類 電動機選擇偏大的容量，會使電動機輕載運行，如果電動機長期運轉(zhuǎn)，則能量損耗很大。通常負(fù)荷率在 75%左右，電動機的效率和使用性能會達到最佳，電動機容量適當(dāng)，才能控制好無功功率，達到節(jié)能的終極目的。 根據(jù)配電設(shè)計的相關(guān)規(guī)范要求 ，通常對調(diào)速、制動和起動沒有特定說明時，可選擇籠型電動機；若需要轉(zhuǎn)矩較大、持續(xù)運行的機械優(yōu)先選擇同步電動機；若低速運轉(zhuǎn)時間短，需重載起動的工藝設(shè)備可選擇繞線轉(zhuǎn)子電動機。 3.2.選擇適宜的電壓等級和負(fù)荷特性 對于配電線路短，過負(fù)荷能力和起動轉(zhuǎn)矩限制不高的工段，一般選擇低壓感應(yīng)電動機合適；反之，對于功率超過200kW 的，應(yīng)盡量選擇高壓電動機。 電動機的負(fù)荷特性與節(jié)能也是相關(guān)的，如離心機和冰凍機、鼓風(fēng)機等，起動轉(zhuǎn)矩要求不是很大，通常選取一般的電動機即可；對于大容量的引風(fēng)機、空氣壓縮 機和皮帶傳輸機需要很大的轉(zhuǎn)矩，所以盡量選擇轉(zhuǎn)差率較高的電動機。 選擇合理的電動機節(jié)電調(diào)速模式，過去的電動機調(diào)速，其缺點是效率低，耗電量大，目前主要利用變頻器、電磁轉(zhuǎn)差離合器、液力耦合器以及晶閘管串級進行調(diào)速。其中，變頻器最為常用。它利用改變電源的頻率來調(diào)節(jié)電動機的同步轉(zhuǎn)速，對電機進行速度的平滑調(diào)節(jié)，最終達到節(jié)電的要求。 4 功率因數(shù)的作用和補償方法 4.1 功率因數(shù)對供電的影響 功率因數(shù)是節(jié)能用電的一個重要參考指標(biāo)，它體現(xiàn)著電能的利用率，即通過功率因數(shù)的高低可以判定有 功功率和無功功率的大與小。所以，工廠用戶和其它的電力用戶，都希望提高功率因數(shù)，避免電能的浪費。此外，過低的功率因數(shù)會給電力系統(tǒng)帶來許多不安定的因素。 4.2 提高功率因數(shù)的方法 提高功率因數(shù)最直接的方法就是采用無功補償，這樣會降低輸電線路及其電力設(shè)備的電能損耗，增加了電力系統(tǒng)的供電效率。工廠電力系統(tǒng)采取并聯(lián)電容器、并聯(lián)電抗器和同步調(diào)相機三種設(shè)備進行無功補償。其中，同步調(diào)相機應(yīng)用較為普遍，也是最早采取的補償方式。不過目前自動補償電容器（并聯(lián)）在工廠使用最為廣泛。按照安裝地點和位置的差異分為 低壓成組補償、高壓集中補償和低壓分散補償。 （ 1）高壓集中補償。這種補償方式是把電容器集中配置在工廠一次變電所的 6kV 或 10kV 母線線路上。它可以補償10kV 和 6kV 母線前各個回路的無功功率。該補償方式維修快捷投資成本低，廣泛適用于大中型的工廠。 （ 2）低壓成組補償。這種補償方式是面向車間的，即把電容器配置在車間變電所低壓母線上，該補償方式可以提高低壓母線前的無功功率，它可讓主變的視在功率變小，使得主變?nèi)萘窟x擇比較小，所以非常經(jīng)濟實用。中小型工廠和大型工廠的車間廣泛使用這種補償方式。 （ 3）低壓分散補償。這種補償方式即把電容器配置在工廠的下屬車間或者大型的用電設(shè)備旁。其最大的特點就是補償效果佳，補償范圍廣。缺點是維護不便、安裝成本較大。這種補償方式廣泛在補償量小、電力設(shè)備多而分散的工廠使用。 在工廠無功補償中，要合理地采取三種補償方法，也可以結(jié)合三種方法進行綜合補償，這樣會取得更好的補償效果和經(jīng)濟效益。 5 節(jié)能改進實例 下面結(jié)合上述補償方法談下如何提高功率因數(shù)，以小型淀粉廠為例。 （ 1）沉降工段： 1 臺 400 kVA 的箱式變壓器； （ 2）原料工段： 1 臺 100 kVA 變壓器； （ 3）蒸發(fā)工段： 3 臺 100 kVA 的變壓器。 節(jié)能改進的最終目標(biāo)是：功率因素從 0.7 提高到企業(yè)正常供電要求的 0.95。 首先，離心機工段選擇低壓分散補償?shù)拇胧錈o功補償計算結(jié)果如下： 變壓器的效率通常按 0.8 進行計算，可知 400 kVA 的變壓器的有功功率為 0.8400=320 kW ，若功率因數(shù)從 0.7調(diào)節(jié)到 0.95，則每千瓦功率要補償?shù)臒o功功率是 0.691 kvar。所以，沉降工段的 400 kVA 變壓器 的無功補償容量是3200.691221 kvar 。 其次，原料工段 100 kVA 的變壓器依據(jù)電力相關(guān)規(guī)定，即變壓器的容量不小于 100 kVA 原則上要進行無功功率的補償，以此來提高變壓器的使用效益，與上述計算的方法相同，可以知道最終的無功補償容量是：0.6911000.855 kvar 。 最后，蒸發(fā)工段可以選擇調(diào)整變壓器運行方式和低壓分散補償一體化的方式實現(xiàn)節(jié)能改進。 3 臺 100 kVA 的變壓器按照原料工段的計算結(jié)果，可以分別補償 55 kvar 的無功功率，經(jīng)過上述方法的改進， 該淀粉廠年耗電量降低了 13%，其無功補償投入的成本需 14個月即可收回。 6 結(jié)束語 能源的節(jié)約和挖潛是目前世界各國共同關(guān)注的問題，保證電力資源的可持續(xù)發(fā)展和穩(wěn)定運行，為國家經(jīng)濟建設(shè)和人民生活服務(wù)的任務(wù)是重中之重。本文抓住了電力變壓器、電動機和無功補償三個電力節(jié)能的重要途徑，闡述了節(jié)能的方案，并通過節(jié)能實例鑒證了各種方案的可行和效果。 參考文獻 1 吳斌 .無功補償對低壓電網(wǎng)功率因數(shù)的影響 J.山西冶金， 2009（ 6）： 70 72 2 薛世華 .淺析電力 系統(tǒng)低壓電網(wǎng)無功補償?shù)膯栴}J.機電信息， 2009（ 36）： 199 200 3 陶淑嫻 .農(nóng)村電網(wǎng)無功補償探討 J.云南電力技術(shù)， 2009（ 6）： 18 20 4 盧賢成 .工廠供電系統(tǒng)功率因數(shù)就地補償?shù)睦碚撆c實踐 J.有色冶金節(jié)能， 2006（ 4） 閱讀相關(guān)文檔 :公路城市化改造工程雨水設(shè)計 玻璃幕墻的全過程造價控制 論共青團組織在基層作用發(fā)揮現(xiàn)狀與對策 淺談高層建筑施工中整體電動爬架的應(yīng)用 建筑基礎(chǔ)方案設(shè)計的若干問題分析 從城市可持續(xù)發(fā)展模式淺探企業(yè)組織建 構(gòu)思路 生態(tài)學(xué)在倒置 A2O 工藝運行管理的應(yīng)用 建筑項目山體邊坡支護施工技術(shù) 可再生能源與新農(nóng)村建設(shè) 公交站亭的防雷設(shè)計探討 國道 205 深圳段改建工程給排水系統(tǒng)設(shè)計與施