工廠供電系統(tǒng)節(jié)能方法研究[權威資料]

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來實現節(jié)能的具體方法。 關鍵詞：工廠供電；變壓器節(jié)能；功率因數 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。當越來越多的電氣產品應用在每一個家庭，尋常百姓也密切關注電力節(jié)能，把節(jié)能放到了選擇電氣產品的重要位置。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，加強非生產用電的管理，增加電能的利用率。 （ 2）采取經濟運行（如變壓器并聯運行）的方式，盡量減少電能損耗。 （ 3）加強用電負荷的 調整，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備，是電力轉換的關鍵環(huán)節(jié)，本身是電力系統(tǒng)的耗能大戶。雖然現在生產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、數量較多，各種因素集合到一起，耗費的電能就嘆為觀止了。經相關部門分析，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)格和性能指標時，一定要把節(jié)能納入選擇的重要依據。要選擇能耗小、效率高的節(jié)能型變壓器。當前的 S11 和 S12 系列變壓器就是一種設計比較成熟的節(jié)能型變壓器。它具有體積小、能耗小、質量高的特點。變壓器選型的時候，一定要根據用戶的實際負荷來確定合適的容量。如選擇容量過高，負荷較少，會使變壓器的效率降低，有功功率減小；如選擇容量過小，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 合理采用變壓器經濟運行方式 通過變壓器的經濟負荷計算可知，負荷率約 70 75%，變壓器才在最經濟的方式下運行。當兩臺容量相同、型號一致的變壓器并聯運行時，應計算好經濟運行的臨界負荷，在臨界負荷內運行最為經濟合理。通過分析可知，可以參考工廠電力負荷的變化來確定變壓器的運行狀態(tài)。如，負荷較大， 1 臺變壓器不足以帶動負荷時，需要并聯投運另外一臺；當負荷較低， 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，使其在經濟方式下運行，降低 了企業(yè)的電力能耗和生產成本。 3 電動機的節(jié)能方案 電動機是應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)和技術人員密切關注的問題。電動機的節(jié)能可依據下面幾個方案。 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，則能量損耗很大。通常負荷率在 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，才能控制好無功功率，達到節(jié)能的終極目的。 根據配電設計的相關規(guī)范要求 ，通常對調速、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；若低速運轉時間短，需重載起動的工藝設備可選擇繞線轉子電動機。 3.2.選擇適宜的電壓等級和負荷特性 對于配電線路短，過負荷能力和起動轉矩限制不高的工段，一般選擇低壓感應電動機合適；反之，對于功率超過200kW 的，應盡量選擇高壓電動機。 電動機的負荷特性與節(jié)能也是相關的，如離心機和冰凍機、鼓風機等，起動轉矩要求不是很大，通常選取一般的電動機即可；對于大容量的引風機、空氣壓縮 機和皮帶傳輸機需要很大的轉矩，所以盡量選擇轉差率較高的電動機。 選擇合理的電動機節(jié)電調速模式，過去的電動機調速，其缺點是效率低，耗電量大，目前主要利用變頻器、電磁轉差離合器、液力耦合器以及晶閘管串級進行調速。其中，變頻器最為常用。它利用改變電源的頻率來調節(jié)電動機的同步轉速，對電機進行速度的平滑調節(jié)，最終達到節(jié)電的要求。 4 功率因數的作用和補償方法 4.1 功率因數對供電的影響 功率因數是節(jié)能用電的一個重要參考指標，它體現著電能的利用率，即通過功率因數的高低可以判定有 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，避免電能的浪費。此外，過低的功率因數會給電力系統(tǒng)帶來許多不安定的因素。 4.2 提高功率因數的方法 提高功率因數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)采取并聯電容器、并聯電抗器和同步調相機三種設備進行無功補償。其中，同步調相機應用較為普遍，也是最早采取的補償方式。不過目前自動補償電容器（并聯）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，使得主變容量選擇比較小，所以非常經濟實用。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濟效益。 5 節(jié)能改進實例 下面結合上述補償方法談下如何提高功率因數，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的措施，其無功補償計算結果如下： 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 ，若功率因數從 0.7調節(jié)到 0.95，則每千瓦功率要補償的無功功率是 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 的變壓器依據電力相關規(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)工段可以選擇調整變壓器運行方式和低壓分散補償一體化的方式實現節(jié)能改進。 3 臺 100 kVA 的變壓器按照原料工段的計算結果，可以分別補償 55 kvar 的無功功率，經過上述方法的改進， 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 結束語 能源的節(jié)約和挖潛是目前世界各國共同關注的問題，保證電力資源的可持續(xù)發(fā)展和穩(wěn)定運行，為國家經濟建設和人民生活服務的任務是重中之重。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功率因數的影響 J.山西冶金， 2009（ 6）： 70 72 2 薛世華 .淺析電力 系統(tǒng)低壓電網無功補償的問題J.機電信息， 2009（ 36）： 199 200 3 陶淑嫻 .農村電網無功補償探討 J.云南電力技術， 2009（ 6）： 18 20 4 盧賢成 .工廠供電系統(tǒng)功率因數就地補償的理論與實踐 J.有色冶金節(jié)能， 2006（ 4） 閱讀相關文檔 :公路城市化改造工程雨水設計 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)揮現狀與對策 淺談高層建筑施工中整體電動爬架的應用 建筑基礎方案設計的若干問題分析 從城市可持續(xù)發(fā)展模式淺探企業(yè)組織建 構思路 生態(tài)學在倒置 A2O 工藝運行管理的應用 建筑項目山體邊坡支護施工技術 可再生能源與新農村建設 公交站亭的防雷設計探討 國道 205 深圳段改建工程給排水系統(tǒng)設計與施