[科学技术]工厂供配电系统的节能设计措施分析

于建

摘 要：近年来，经济的快速发展极大地促进了电力的消耗，尤其是在工厂。由于工厂供配电系统的设计不合理，在电力输送过程中经常发生电能浪费，造成电能浪费。另一方面，就我国而言，电力资源短缺，浪费严重，因此，应设计节能供配电系统以节约用电。

关键词：供配电系统设计;节能节电;措施

前言

随着我国现代工业的发展，对电力工业也提出了更高的要求。供配电系统的节电设计具有重要意义。既能缓解供需矛盾，提高电能利用率，又能促进经济效益的供给，减少环境污染。本文从供配电系统的设计角度出发，首先简要介绍了供配电系统的设计过程，然后分析了设计的意义，最后对节能节电的设计措施进行了详细的探讨。

一.工厂供配电系统的节电设计

供配电系统通常由用电设备、配电线路、总降压变电所以及车间变电所等组成，在进行供配电系统的设计时，必须遵循安全、可靠、优质、经济的原则。这也就是说，在进行供配电系统的设计时，既需要确保电能在供配电过程中的安全，又必须满足用户的用电需求，还必须尽可能的节电节能。因此，设计之前相关单位应该对设计的整个流程进行详尽的思考，尽量做到统筹兼顾。 供配电系统的节电设计流程表现在：首先，计算总降压变电所的总功率因数以及最大负荷。在选取导体抑或电器时，通常以30分钟的最大平均负荷为依据;常用的功率因数主要有电流、视在功率、有功功率以及无功功率等。其次，选择合适的主接线，在主接线的选择上最好遵循经济、灵活、可靠的原则，主接线的可靠性占据首要地位。在进行相应的设计时，必须确保供电的连续性，保证供电的可靠性;在主线的设计上，还应该确保扩建、调度以及检修过程的灵活性;除此之外还应该尽可能的降低电能的损耗，主接线设计的经济性。再次，进行防雷以及接地的设计，这两种设备都是为了更好的保证供配电传输过程中的安全。最后，实施继电保护。当供配电系统出现异常时，继电保护可以及时进行预警提示，缩小故障的范围，从而保证系统的正常运行，减少不必要的损失。

二.工厂供配电系统节电设计的意义

节约资源，保护环境是每一个公民应尽的义务。进行工厂供配电系统的节电设计对于促进工厂的可持续、绿色、循环发展具有重要的意义。

1.有助于缓解供求之间的矛盾 在工厂进行供配电系统的节电设计，有助于缓解社会用电需求量大与电力供给不足之间的矛盾。首先，进行供配电系统的节电设计，有助于增加能源的利用率，减少浪费;其次，进行供配电系统的节电设计，有助于企业生产工艺的提升，促进电能的开发;再次，进行供配电系统的节电设计，有助于节约资源，保护环境，降低污染，缓解供求之间的矛盾。

2.有助于提高经济效益 在工厂进行供配电系统的节电设计，可以有效提高工厂的经济效益。首先，合理的节电设计有助于工厂用电工艺以及用电设备的改进;其次，合理的节电设计有助于工厂能源投资成本的控制;再次，合理的节电控制有助于企业经济效益与生态效益的均衡发展。

3.有助于提高能源的利用率 在工厂进行供配电系统的节电设计，可以有效提高能源的利用率。首先，供配电系统的节电设计能有效控制电厂的规模，缩减建设费用;其次，供配电系统的节电设计能有效控制煤炭资源的使用量，降低对环境的污染程度;再次，供配电系统的节电设计能有效提高能源的利用率，增加社会财富。

三.工厂供配电系统节电设计的措施

工厂供配电系统节电设计的措施主要包括两大方面，一是技术措施，一是管理措施。前者包括提高设备功率因数、增加主接线有效面积、选择合适的变压器、对谐波危害进行抑制等;后者包括强化管理力度、健全管理机制等。

1.提高工厂供配电系统的功率因数 首先，借助同步电机实现无功补偿。通过无功补偿，既能促进电能质量的改善，又有助于工厂供电能力的提高，还能起到节电降耗的效果。在进行供配电系统的节电设计时，在设计中加装调相机、电容器等，实现感性以及容性这两种负荷之间的能量互换，从而促进功率因数的提高。其次，促进电动机、变压器等负荷系数的提高。在进行供配电系统的节电设计时，应对电动机、变压器等的容量进行控制，确保运行过程中电压的降低，从而提高功率因数，实现系统的节能节电。再次，借助移相电容器实现系统的无功补偿，提高功率因数。最后，对系统设备进行更新、改造，实现系统设计的信息化、网络化以及现代化，促进功率因数的提高。

2.增加工厂供配电系统主接线的有效面积 在进行工厂供配电系统的节电设计时，应该减少因线路损耗造成的损失。根据物理学原理，线路中的阻抗与线的直径之间成反比例的关系，与线的长度之间成正比例的关系，这就提示我们在进行主接线的设计时，应该适当控制线的长度以及线的截面积。首先，选取通过选取用户中心点进行主接线长度的控制，确保主接线的长度在最佳范围;其次，增加主接线的截面积，提高电能的利用率;再次，对负荷进行合理的归类，尽量使全部设备共用一条电缆，从而降低线路的损耗。

3.选取适合供配电系统节电设计的变压器 在进行工厂供配电系统的节电设计时，通常借助節电干式变压器替代传统形式的油浸式变压器。首先，干式变压器的容量可大可小，可以根据实际情况进行调节;其次，干式变压器的可靠性相对较高，这是进行节电设计时的首要条件;再次，干式变压器的节能节电效果明显，应用领域较为广泛，还可以进行多种形式的功能组合;最后，与传统形式的变压器相比，干式变压器更环保、更节能、更安全、更绿色、更可靠。

4.降低谐波对供配电系统造成的危害 在进行工厂供配电系统的节电设计中，电压的波形对电能的质量具有重要的衡量作用。随着各种电力行业的增多，由此出现的谐波电流严重影响了电力系统的正常运行。因此，在进行相应的节电设计时，应该借助滤波器对谐波电流进行适当的抑制，实现电压波形的正常波动。

5.有效平衡节电设计中的三相负荷 不平衡的三相负荷不仅不能降低电能的消耗，更严重的是会对整个电力系统造成损害。因此，在设计中，应该借助节电装置实现三相电压的平衡。节电装置的结构通常表现为串联额电抗器、自耦调压器以及线圈三者固定于三柱式铁芯。这种装置具有极大的优点：首先，它能极大地减少电动机启动时的电流;其次，它能有效降低变压器、电机绕组以及线路等上的铜耗;再次，它对于调节电压的稳压以及幅值具有重要作用。

6.强化管理制度，健全管理机制 这主要是从管理的角度对节电设计进行控制。首先，加强奖惩力度，对节电工作优秀的工厂进行奖赏，对浪费严重的工厂进行严惩;其次，及安全管理机制，如借助先进的技术对工厂进行管理，实现信息的共享，确保节电设计的合理性;再次，将责任落实到人。

四.结语

近些年来，快速发展的经济，极大地促进了电能的消耗，我国的电能逐渐呈现紧缺的状态，设计不合理的供配电系统，不仅没能增加电能的利用率，反倒造成了更大程度的浪费，严重制约着我国供配电行业的发展。进行供配电系统的节电设计具有十分重要的意义，因此，适当增加主接线的有效面积、提高设备的功率因数、健全相应的管理机制，都将有助于供配电系统设计的实现。

参考文献：

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[2]李冬冬.浅论工厂供配电系统中节电的意义及措施[j].科技资讯，2012（22）

[3]邹汉谦.谈供配电系统节电技术措施[j].深圳土木与建筑，2012（32）

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2022/01/03