摘 要:隨著我國節(jié)能減排力度的不斷加大,以及能源成本的攀升,如何實(shí)現(xiàn)工廠電氣工程的節(jié)能,提升企業(yè)節(jié)能水平,已經(jīng)成為絕大多數(shù)企業(yè)所面臨并亟需解決的問題。文章主要是對(duì)我國工廠電氣工程中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行探討分析,并提出相應(yīng)的觀點(diǎn)。

關(guān)鍵詞:工廠;電氣工程;節(jié)能技術(shù);應(yīng)用探討

低碳生活已經(jīng)成為二十一世紀(jì)人們的生活理念,節(jié)能減排是一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的必然趨勢,這些年來我國政府重視對(duì)環(huán)境友好型社會(huì)的建設(shè),重視控制碳的排放,已經(jīng)取得一定的效果。然而,由于我國企業(yè)大多處于全球產(chǎn)業(yè)鏈的低端,企業(yè)的發(fā)展步入到轉(zhuǎn)型期,進(jìn)一步加大了節(jié)能減排難度。但是,不斷引進(jìn)節(jié)能技術(shù),在工廠電氣工程中全面提升技能技術(shù)水平,才是降低企業(yè)生產(chǎn)成本,提高企業(yè)核心競爭力的根本之道。因此,這就需要相關(guān)企業(yè)必須重視對(duì)工廠電氣工程的建設(shè),將先進(jìn)節(jié)能技術(shù)引用到企業(yè)日常生產(chǎn)中,重視對(duì)電氣工程的管理,從而有效地降低企業(yè)的用電成本,提高電能的利用率與節(jié)能水平。

1 工廠電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中所應(yīng)遵循的原則

1.1 實(shí)際性原則。在工廠電氣工程安裝中,必須充分考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益,從企業(yè)的利益層面出發(fā),并以盡可能地提高節(jié)能效果為目標(biāo),合理選用節(jié)能設(shè)備及材料,使節(jié)能增加的投資能在較短的時(shí)間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運(yùn)行費(fèi)用收回。

1.2 適用性原則。對(duì)于工廠電氣工程的節(jié)能設(shè)計(jì),適用性原則是其重要的考慮因素。也就是在節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)必須為建筑設(shè)備運(yùn)行提供必需的動(dòng)力,并滿足在建筑物內(nèi)創(chuàng)造良好人工環(huán)境提供必要的能源。同時(shí),還要根據(jù)建筑物內(nèi)用電設(shè)備的總功率、電能質(zhì)量、負(fù)荷容量與供電可靠性等方面的標(biāo)準(zhǔn),選擇最合適的節(jié)能設(shè)計(jì),來優(yōu)化供配電設(shè)計(jì),促進(jìn)電能合理利用。

1.3 節(jié)能性原則。對(duì)于工廠電氣工程中的節(jié)能技術(shù),其節(jié)能效果應(yīng)該擺在重要位置,要以節(jié)能水平的提高來為企業(yè)創(chuàng)造更大的利潤空間。因此,必須采取各種有效的措施來減少或消除與發(fā)揮建筑物功能無關(guān)的消耗,如傳輸線路上的電能消耗,電氣設(shè)備自身的電能消耗等,切實(shí)地提高工廠電能的利用率。

2 幾種常用節(jié)能技術(shù)

2.1 變頻技術(shù)。變頻調(diào)速技術(shù),它是一種以改變電機(jī)頻率和改變電壓來達(dá)到電機(jī)調(diào)速目的的技術(shù)。研究表明,采用交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù),能夠明顯地產(chǎn)生節(jié)電及增產(chǎn)的效果。

2.2 單片機(jī)控制技術(shù)。單片機(jī)控制技術(shù)是節(jié)能技術(shù)智能化的體現(xiàn),具有良好的節(jié)能效果。例如,單相異步電機(jī)啟動(dòng)后,電機(jī)一般在額定負(fù)荷的40%~60%左右運(yùn)行,而在電機(jī)空載時(shí)甚至只有20%~30%的額定容量下運(yùn)行此時(shí)的電機(jī)處在低效運(yùn)行區(qū),不能充分利用電能。但是,將單片機(jī)控制引進(jìn)來后,可以適時(shí)調(diào)整輸出功率,自動(dòng)檢測電機(jī)負(fù)載及功率因數(shù),自動(dòng)提高輸出功率和端電壓使之與功率需求相匹配,達(dá)到節(jié)能節(jié)電的目的。

2.3 可控硅斬波技術(shù)?煽毓钄夭夹g(shù)是節(jié)能領(lǐng)域發(fā)展中較早的一種技術(shù),其節(jié)電效果較明顯,但是,由于可控硅斬波技術(shù)會(huì)對(duì)電網(wǎng)及設(shè)備產(chǎn)生諧波,從而破壞正弦波,可靠性不高,使效率降低,因而其應(yīng)用受到了一定的限制。

3 如何促使節(jié)能技術(shù)在工廠電氣工程中的應(yīng)用

3.1 合理地選擇節(jié)能設(shè)備。近些年來,節(jié)能技術(shù)的快速發(fā)展與推廣應(yīng)用,已經(jīng)在各行各業(yè)呈現(xiàn)出其誘人的應(yīng)用前景。文章主要從以下幾方面對(duì)節(jié)能設(shè)備的選擇進(jìn)行相關(guān)闡述:(1)推廣使用變頻器。目前,高壓變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)日趨成熟,尤其是在工礦企業(yè)中因?yàn)橛写罅康乃谩L(fēng)機(jī)等大功率設(shè)備,并且往往都是一天24小時(shí)一直在工頻狀態(tài)下運(yùn)行,這樣就需要引入大量的節(jié)能技術(shù)設(shè)備來降低電能的損耗,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的;(2)選用節(jié)能型照明電器。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,節(jié)能型照明電器技術(shù)水平近年來呈跳躍式提升。節(jié)能型照明電器具有節(jié)能環(huán)保、高效低耗、響應(yīng)速度快、驅(qū)動(dòng)電壓低、使用壽命長等特點(diǎn),受到人們的青睞。

3.2 使用節(jié)能型供配電系統(tǒng)。對(duì)于工廠電氣工程的節(jié)能設(shè)計(jì),供配電系統(tǒng)是其不可或缺的重要組成部分,而供配系統(tǒng)節(jié)能的重點(diǎn)應(yīng)該在設(shè)計(jì)、優(yōu)化階段,必須給以足夠的重視,才能切實(shí)地提高工廠電氣工程的節(jié)能效果。如下圖1為工廠電氣工程中壓供電配電系統(tǒng)的原理圖。

3.2.1 充分利用電力變壓器節(jié)能。充分利用電力變壓器節(jié)能,從而提高整個(gè)工廠電氣工程的節(jié)能效果。因?yàn),電力變壓器是工廠供電系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備,其節(jié)能效果與整個(gè)工廠的節(jié)能水平息息相關(guān),盡管變壓器本身效率高,但是,由于工廠變壓器的容量大、數(shù)量多,總損耗仍然不小。調(diào)查顯示,變壓器所消耗的無功功率占整個(gè)供電系統(tǒng)無功消耗的大約20%左右。因此,要想降低電力變壓器的無功消耗,提高電能的利用率,就要從合理選擇變壓器型號(hào)和采用合理的運(yùn)行方式。

3.2.2 合理地選擇供電電壓。合理地選擇供電電壓是工廠電氣工程節(jié)能管理的重要影響因素,因此,對(duì)于供電電壓的選擇,必須根據(jù)工廠的實(shí)際用電容量和供電距離,同時(shí)還要結(jié)合當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)現(xiàn)狀、未來發(fā)展規(guī)劃以及工廠的用電負(fù)荷性質(zhì)等因素來綜合探討。通常情況下,對(duì)于6~10kV的配電電壓,其高壓配電電壓應(yīng)首選10kV,因?yàn)?0kV技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好,有色金屬耗量均較小和供電系統(tǒng)能耗較低;如果工廠中6kV設(shè)備居多、且容量較大、可以從經(jīng)濟(jì)效益因素出發(fā)考慮采用6kV電壓。

3.2.3 合理采用變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。研究表明,在工廠的日常運(yùn)作過程中,當(dāng)負(fù)荷為變壓器功率的3/4時(shí),各電器設(shè)備運(yùn)行最經(jīng)濟(jì),電能利用率也最高。因此,這就需要相關(guān)人員必須根據(jù)工廠中負(fù)荷的變化情況,以及工廠的運(yùn)作日常安排來選擇變壓器的運(yùn)行方式,提高電氣工程的節(jié)能效果。例如,當(dāng)工廠的用電負(fù)荷減少到不需要兩臺(tái)變壓器同時(shí)供電時(shí),就能夠維持整個(gè)工廠的用電需求時(shí),務(wù)必將其他變壓器退出運(yùn)行只需保留一臺(tái)變壓器;而當(dāng)用電負(fù)荷增加到一臺(tái)變壓器容量不夠用時(shí),就要將第二臺(tái)變壓器并列投入使用,確保整個(gè)工廠的供電正常。這樣,也能夠減少變壓器本身的損耗,減少不必要的浪費(fèi),從而降低企業(yè)的運(yùn)作成本,并達(dá)到變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。

3.3 合理使用峰谷電力資源。在工廠的日常用電管理中,必須提高管理力度,根據(jù)使用峰谷電力資源合理地使用電能。所謂的峰谷用電,是指用電的峰值與谷值形象比喻用電負(fù)荷特性的變化值。通常情況下,白天8:00至22:00為用電高峰期,而深夜22:00至次日8:00的用電為低谷期。而低谷期的電價(jià)也比較便宜,許多地區(qū)還出臺(tái)政策來鼓勵(lì)居民大量消費(fèi)低谷電力,來提高電能的利用效率。例如,空調(diào)、電熱水器和其他電器設(shè)備的使用。因此,對(duì)于工廠而言,要本質(zhì)利益最大化原則,充分利用低谷電量,降低企業(yè)的生產(chǎn)成本,也不會(huì)給當(dāng)?shù)鼐用竦娜粘S秒娫斐衫щy,不僅僅能夠緩解了用電高峰,還能夠切實(shí)地提高電能利用率,最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。

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