工業(yè)用電節(jié)能降耗方法

1、工業(yè)用電節(jié)能降耗方法1. 使用直流屏保護(hù)裝置，通過對電流，電壓，頻率等電能參數(shù)進(jìn)行保護(hù)而達(dá)到穩(wěn)定系 統(tǒng)的目的。2. 高低壓配電系統(tǒng)這一環(huán)節(jié)是整個(gè)工廠供配電的節(jié)能系統(tǒng)中的主要環(huán)節(jié)，根據(jù)工廠的 配電電壓來選擇合適的變壓器。3. 電力無功補(bǔ)償，多數(shù)工廠是通過集中補(bǔ)償?shù)姆绞健?. 提高功率因數(shù)，通過在供電線路處安裝并聯(lián)移相電容器實(shí)現(xiàn)電力的互相補(bǔ)償。參考文獻(xiàn)王如振 . 工廠供配電的節(jié)能方法研究J. 山東工業(yè)技術(shù), 2017(20):194-194. 目前我國的無功補(bǔ)償技術(shù)的具體方案主要為：1. 固定的電抗和電容器的過濾諧波方法；2. 電容器被真空斷路器所投切；3. 濾波器配合其他設(shè)備濾波，可以將TCR與

2、濾波器配合使用，從而實(shí)現(xiàn)對電路負(fù)載的調(diào)整和功率因數(shù)的提升。參考文獻(xiàn)鄒宗寶 . 電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償點(diǎn)的確定及其補(bǔ)償方法J. 通訊世界,2017(7):169-170.4. 可控飽和電抗器，通過調(diào)節(jié)自身電抗器的飽和程度對其電路中的電力輸送狀況進(jìn)行 調(diào)整，并對電路中可能出現(xiàn)的電力損耗和相關(guān)問題進(jìn)行預(yù)防。5. 有源濾波器，直接產(chǎn)生和電路中負(fù)向電流相反的電流，抵消負(fù)序電流對電路帶來的 不利影響。6. 固定濾波器，主要依靠對低壓側(cè)母線電壓的調(diào)解調(diào)整電路中的功率損耗。參考文獻(xiàn)張吉 . 電力自動化中智能無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用J. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2017(18). 提高功率因數(shù)： 一、提高功率因數(shù)的方法有 1. 提高

3、系統(tǒng)自然功率因數(shù)，包括合理使用電動機(jī)，提高異步電機(jī)的檢修質(zhì)量，采用同步電機(jī)或異步電機(jī)同步運(yùn)行提高功率因數(shù)，合理選擇配變?nèi)萘浚纳婆渥兊倪\(yùn)行方式等。2. 靜電電容器補(bǔ)償。3. 動態(tài)無功功率補(bǔ)償。4. 分相補(bǔ)償。參考文獻(xiàn)趙曉群 . 探討常用功率因數(shù)的補(bǔ)償方法及提高功率因數(shù)對用電客戶的經(jīng)濟(jì)效益 J. 華東科技：學(xué)術(shù)版, 2017(10):157-158.5. 使用同步補(bǔ)償器，可以均勻調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓水平。6. 靜電電容器作為無功補(bǔ)償，常用方法有：高壓集中補(bǔ)償，低壓集中補(bǔ)償，單獨(dú)就地補(bǔ)償。參考文獻(xiàn)李國斌 . 淺談提高工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)功率因數(shù)方法與效益分析J. 自動化應(yīng)用 , 2017(10):96-97.

4、二、功率因數(shù)的定義功率因數(shù)反映的是用電設(shè)備消耗一定有功功率( P)與視在功率(S)的關(guān)系，用 Cos。表示為：COS P / S(1)用電設(shè)備消耗一定的有功功率時(shí)需要的無功功率可表示為：Q S*sin(2)由式（1）、（2）可得：Q=P3x Tan。（3）所以功率因數(shù)由Cos（f）1提高到Cos。2時(shí)，需增加的無功補(bǔ)償容量可表示為:Q電=戶（里挈1一幅承。（4）式中P-用電設(shè)備消耗的有功功率，kWQ-用電設(shè)備在一定功率因數(shù)時(shí)需要的無功功率，kvarQ-功率因數(shù)由cos（）1提高到cos（）2時(shí)需增加的無功補(bǔ)償容量，kvar（）i> （）2-補(bǔ)償前后的功率因數(shù)角三、低功率因數(shù)的不利表現(xiàn)線路

5、的電流大對于一個(gè)給定的負(fù)荷， 當(dāng)供電電壓一定時(shí)， 則功率因數(shù)越低，電流就越大， 因?yàn)?Ic(1)cos式中：P為用電負(fù)荷的有功負(fù)荷； U為線電壓?？梢姡╇婋娏?Ic與功率因數(shù)成反比。在供出同樣功率的條件下，電壓一定時(shí)，功率因數(shù)越低，則要求變壓器的容量也就越大，因此，變壓器的容量一定的狀況下，其所能負(fù)載的設(shè)備總功率就相對越少。線路的銅損大線路銅損公式如下P 3I2 R 10 3(kw)把(1)代入其中就得到下式：P 3P2/1D22 R 10 3(3)3UP cosP2 R 103“22 (kw) KU cos由此可見，設(shè)備的銅損正比于電流的平方，從而反比于功率因數(shù)的平方，功率因數(shù)越低，則電氣

6、設(shè)備中的銅損就越大，效率也就越低，與此相似，當(dāng)系統(tǒng)的功率因數(shù)很低， 對于傳遞同樣的功率，則電流加大。所以若導(dǎo)線尺寸相同，則電能傳輸系統(tǒng)意味著有更大的能量損失， 或者說，對于同樣的能量損失，要求有更粗的導(dǎo)體。投資高Iccos(4)由上式可知，對于一給定的負(fù)荷，在低功率因數(shù)下，母線的截面、保護(hù)開關(guān)的導(dǎo)電面積，都必須加大才能通過更大的電流，故此，投資亦需增加。四、影響功率因數(shù)的主要原因異步電動機(jī)及變壓器的負(fù)載情況。異步電動機(jī)的功率因數(shù)與負(fù)載密不可分，在額定負(fù)載時(shí)功率因數(shù)在以上，而在空載時(shí)功率因數(shù)僅為。電動機(jī)負(fù)載率與功率因數(shù)的關(guān)系見下表。表 1負(fù)載率025%50%75%100%cos 4變壓器消耗的無

7、功功率約為其額定容量的103 15%,空載時(shí)的無功功率約為滿載時(shí)的1/3 。因此，要提高功率因數(shù)就要盡量避免電動機(jī)與變壓器的空載或輕載運(yùn)行。供電電壓。當(dāng)供電電壓高于額定值的10%時(shí)，由于磁路飽和的影響，無功功率將增長得很快，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，當(dāng)供電電壓為額定值的110%時(shí)，一般工廠的無功將增加35%左右。當(dāng)供電電壓低于額定值時(shí)，無功功率也相應(yīng)減少而使它們的功率因數(shù)有所提高。但供電電壓降低會影響電氣設(shè)備的正常工作。所以，應(yīng)當(dāng)采取措施使電力系統(tǒng)的供電電壓盡可能保持穩(wěn)定。用電設(shè)備自身的功率因數(shù)。電網(wǎng)頻率的波動也會對異步電機(jī)和變壓器的磁化無功功率。交流異步電機(jī)和變壓器的材質(zhì)選用對功率因數(shù)有一定影響。五、

8、提高功率因數(shù)的方法提高功率因數(shù)的方法很多, 但總的來說可以歸結(jié)為兩大類: 提高自然功率因數(shù)和采用人工補(bǔ)嘗兩種方法：提高自然因數(shù)的方法：1) . 恰當(dāng)選擇電動機(jī)容量，減少電動機(jī)無功消耗，防止“大馬拉小車”。2) . 對平均負(fù)荷小于其額定容量40%左右的輕載電動機(jī)，可將線圈改為三角形接法(或自動轉(zhuǎn)換)。3) . 避免電機(jī)或設(shè)備空載運(yùn)行。4) . 合理配置變壓器，恰當(dāng)?shù)剡x擇其容量。5) . 調(diào)整生產(chǎn)班次，均衡用電負(fù)荷，提高用電負(fù)荷率。6) . 改善配電線路布局，避免曲折迂回等。人工補(bǔ)償法：實(shí)際中可使用電路電容器或調(diào)相機(jī)，一般多采用電力電容器補(bǔ)嘗無功，即：在感性負(fù)載上并聯(lián)電容器。在感性負(fù)載上并聯(lián)電容器

9、的方法可用電容器的無功功率來補(bǔ)償感性負(fù)載的無功功率，從而減少甚至消除感性負(fù)載于電源之間原有的能量交換。在交流電路中，純電阻電路，負(fù)載中的電流與電壓同相位，純電感負(fù)載中的電流滯后于電壓90°，而純電容的電流則超前于電壓90°，電容中的電流與電感中的電流相差180°，能相互抵消。電力系統(tǒng)中的負(fù)載大部分是感性的，因此電流將總滯后電壓一個(gè)角度，將并聯(lián)電容器與負(fù)載并聯(lián)，則電容器的電流將抵消一部分電感電流，從而使總電流減小，功率因數(shù)將提高。并聯(lián)電容器的補(bǔ)償方法又可分為：5.2.1 個(gè)別補(bǔ)償。即在用電設(shè)備附近按其本身無功功率的需要量裝設(shè)電容器組，與用電設(shè)備同時(shí)投入運(yùn)行和斷開，也

10、就是再實(shí)際中將電容器直接接在用電設(shè)備附近。適合用于低壓網(wǎng)絡(luò)。優(yōu)點(diǎn)：是補(bǔ)嘗效果好，缺點(diǎn)是電容器利用率低。5.2.2 分組補(bǔ)償。即將電容器組分組安裝在車間配電室或變電所各分路出線上，它可與工廠部分負(fù)荷的變動同時(shí)投入或切除，也就是再實(shí)際中將電容器分別安裝在各車間配電盤的母線上。優(yōu)點(diǎn)：是電容器利用率較高且補(bǔ)嘗效果也較理想(比較折中)。5.2.3 集中補(bǔ)償。即把電容器組集中安裝在變電所的一次或二次側(cè)的母線上。在實(shí)際中會將電容器接在變電所的高壓或低壓母線上，電容器組的容量按配電所的總無功負(fù)荷來選擇。優(yōu)點(diǎn)：是電容器利用率高，能減少電網(wǎng)和用戶變壓器及供電線路的無功負(fù)荷。缺點(diǎn)：不能減少用戶內(nèi)部配電網(wǎng)絡(luò)的無功負(fù)荷

11、。實(shí)際中上述方法可同時(shí)使用。對較大容量設(shè)備進(jìn)行就地?zé)o功補(bǔ)嘗。六、提高功率因數(shù)的意義通過改善功率因數(shù)，減少了變電系統(tǒng)中無用功率，避免了被供電局罰款的可能（供電局要求企業(yè)變電系統(tǒng)中的功率因數(shù)必須達(dá)到以上，否則將被處罰）。藉由良好功率因數(shù)值的確保，從而減少供電系統(tǒng)中的電壓損失，可以使負(fù)載電壓更穩(wěn)定，改善電能的質(zhì)量。能夠提高企業(yè)用電設(shè)備的利用率，充分發(fā)揮企業(yè)的設(shè)備潛力能夠有效地減少線路的功率損失，減少了用戶的電費(fèi)支出。七、案例例：某工廠之低壓配電室以 400V的電壓給負(fù)載16KW勺生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)電力，如果輸電線總電阻為1 ,平均電費(fèi)為元/KWh,試計(jì)算：（1） .負(fù)載的功率因數(shù)從提高到時(shí)，輸電線上一天可

12、少損失多少電能？（2） .負(fù)載的功率因數(shù)從提高到時(shí)，輸電線上一年可少損失多少費(fèi)用？解：（1） COS =時(shí)輸電線上的電能損耗：W1 損=I i2R=（P/（ V3 U COS M R = X 1 = 949 Wcos =時(shí)輸電線上的電能損耗：W損=I22R =（ P/（ V3 U COS M R = x 1=660 W所以：輸電線上一天可少損失的電能4W= （949-660 ） X 24=6936 Wh=7 KWh（2）輸電線上一天可少損失的費(fèi)用 =7X=元那么輸電線一年（350天）可少損失的費(fèi)用=X 350= 1680元由公式1c P/3U cos可知在負(fù)載（閂、電壓（U）不變的情況下

13、9;功率因數(shù)（COS ）越小，則電流（I ）越大，功率因數(shù)（COS ）越大，則電流（I ）越小。一般工廠內(nèi)存在著大量生產(chǎn)設(shè)備，各設(shè)備之間均采用并聯(lián)的連接方式，若單體設(shè)備的功率因數(shù)（COS ）越小，則其輸電線路中的電流（I）就會越大，在輸電線路電阻（R）不變的狀況下，這樣輸電線上的電能損失就越大（即電費(fèi)損失越大），若能采取措施提高各單體設(shè)備的功率因數(shù)（COS ）,那么輸電線路中的電流（I ）就會降低，在輸電線路電阻（R）不變的狀況下，這樣輸電線路中損失的電能也會減少（即電費(fèi)損失減少）；同時(shí)等同于增加線路的負(fù)載量，即在不增加線路投入的情況下，可以再增設(shè)生產(chǎn)設(shè)備。八、現(xiàn)狀及改善建議現(xiàn)狀：目前我們各分

14、公司提高功率因數(shù)的方式多采用并聯(lián)電容器集中補(bǔ)償，即把電容器組集中安裝在變電所的一次或二次側(cè)的母線上；各分支電路系統(tǒng)及個(gè)別 設(shè)備用電線路中很少使用并聯(lián)電容器補(bǔ)償。改善建議：根據(jù)各分支電路及個(gè)別設(shè)備的需要在用電線路中增加并聯(lián)電容器，以補(bǔ)償 設(shè)備對無功功率需要，從而減少電力系統(tǒng)中的電能損失。另定期對電力系 統(tǒng)中使用的補(bǔ)償電容器組做查檢，觀察電容器組是否有外殼膨脹、破裂、 液體溢出、異味等現(xiàn)象，用儀器檢測電容器組是否過電壓及過電流、表面 溫度是否過高、三相電壓及電流是否平衡等，以便能及時(shí)的更換損壞的電 容器組（更換時(shí)必須將電容器內(nèi)殘余電荷放掉），從而保證功率因數(shù)的穩(wěn)定，節(jié)約能源及費(fèi)用。電力的用途已家喻

15、戶曉不用贅述，現(xiàn)代社會電力已經(jīng)是人們生產(chǎn)生活不可或缺的重要資源。不論電力是來自傳統(tǒng)的火力發(fā)電、水力發(fā)電、核電還是來自于現(xiàn)代的風(fēng)能、太陽能、海洋潮汐能或者是未來的地?zé)崮埽际莵碜圆灰?。既然人們已?jīng)離不開電力，那我們就只有好好珍惜利用它而不能白白浪費(fèi)掉?，F(xiàn)代工業(yè)企業(yè)往往也就是耗電大戶，一年的用電量少則上百萬千瓦時(shí)，多則上億甚至過百億千瓦時(shí)，用電成本占企業(yè)總成本的比重較大，如電解鋁廠的電費(fèi)占比已經(jīng)超過企業(yè)總成本的40%。開展節(jié)電活動是每個(gè)公民應(yīng)盡的義務(wù)，作為企業(yè)無論是從節(jié)省成本的角度還是從承擔(dān)社會責(zé)任的角度都理當(dāng)采取各種技術(shù)措施和管理方法來節(jié)約用電達(dá)到降低用電成本之目的。降低用電成本并非采取非法手段

16、去擠占電網(wǎng)公司的便宜，而是要用科學(xué)的方法，合法合理合規(guī)地去節(jié)省。下面分幾個(gè)方面來闡述降低用電成本的方法和途徑。一、采用先進(jìn)技術(shù)節(jié)電1、選用節(jié)能型電力變壓器電力變壓器的損耗包括鐵損和銅損兩部分，鐵損是由變壓器鐵芯硅鋼片間的渦流和漏磁產(chǎn)生的， 起主要作用的是渦流損失。減少渦流損失的途徑是選用質(zhì)量好的硅鋼片（日本產(chǎn)品、中國武鋼的產(chǎn)品）、減少硅鋼片的厚度（）、改善疊碼工藝、選用非鐵性夾具等。銅損是由于變壓器線圈通過電流時(shí)電阻所產(chǎn)生的熱損失?，F(xiàn)在一般選用11 型以上的節(jié)能電力變壓器。2、選用節(jié)能型電動機(jī)在不采用同步電動機(jī)時(shí)，一般情況下選擇Y系列新型異步電動機(jī)。3、選用高效的風(fēng)機(jī)、水泵等機(jī)械設(shè)備新型高效風(fēng)

17、機(jī)、水泵的效率已經(jīng)超過80%。4、運(yùn)行功率因數(shù)自動補(bǔ)償裝置在拖動設(shè)備較多的用電區(qū)域，自然功率因數(shù)一般較低，達(dá)不到，功率因數(shù)低，一是電力設(shè)備的利用率差；二是配電線路電壓降大、線路損失大；三是低于電業(yè)部門的力率考核值可能追繳力率調(diào)整電費(fèi)，因此需對功率因數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。補(bǔ)償可采用并聯(lián)電容器集中和就地兩種方式， 當(dāng)采用集中補(bǔ)償方式時(shí)應(yīng)將電容器分成若干組并安裝自動投切裝置，根據(jù)設(shè)定的功率因數(shù)值，自動投切一組或多組電容器，達(dá)到不過補(bǔ)也不欠補(bǔ)，控制力率在給定值范圍內(nèi)。5、選用變頻調(diào)速等控制裝置（ 1 ）設(shè)備啟動控制在不需要快速啟動的場合，一般不進(jìn)行全電壓啟動，應(yīng)采用自耦降壓啟動、星角降壓啟動、變頻啟動等降低啟動

18、電流的啟動方式。（ 2）設(shè)備運(yùn)行控制連續(xù)運(yùn)行的水泵、風(fēng)機(jī)等用電設(shè)備，如果在運(yùn)行過程中負(fù)荷波動大且不能中斷，如供水系統(tǒng)白天用水量大而夜間用水量小，如停運(yùn)就會影響供水，在這種情況下就應(yīng)安裝壓力（流量）控制器或變頻控制器，根據(jù)用水量來調(diào)節(jié)系統(tǒng)的出力，避免出現(xiàn)大馬拉小車現(xiàn)象，達(dá)到節(jié)電目的。6、優(yōu)化配電網(wǎng)絡(luò)配電變壓器和配電裝置應(yīng)安裝在負(fù)荷中心，尤其是系統(tǒng)，配電線路半徑最好在 500m內(nèi)。不論采用架空導(dǎo)線還是利用地下電纜供電，應(yīng)根據(jù)所接待電力負(fù)荷的大小按經(jīng)濟(jì)電流密度計(jì)算選擇導(dǎo)線截面并用允許電壓降來核算其正確性，同時(shí)要考慮負(fù)荷增長的可能性，不能超負(fù)荷運(yùn)行，否則既不安全又不經(jīng)濟(jì)。7、完善繼電保護(hù)裝置配電裝置和

19、供電線路在運(yùn)行過程中不可避免地發(fā)生接地和短路故障，一旦發(fā)生如不能及時(shí)將故障段切除，不僅會造成電氣設(shè)備損壞而且也會損失大量的電力。因此必須安裝快速、可靠、靈敏、有選擇性的繼電保護(hù)裝置并根據(jù)負(fù)荷的變化及時(shí)予以整定。8、選用節(jié)能型照明燈具和相應(yīng)的控制方式照明燈具應(yīng)選擇功率小照度大的新型節(jié)能燈具，根據(jù)其安裝的位置和功能不同可以采取不同的控制方式，如路燈可以采用時(shí)控或光控也可以采用時(shí)控光控相結(jié)合的控制方式；樓房的走梯照明可以采用聲控方式；居室內(nèi)照明燈可采用多檔或連續(xù)調(diào)節(jié)亮度的控制方式。二、強(qiáng)化管控節(jié)電1、制定科學(xué)合理的電耗定額（ 1 ）制定生產(chǎn)車間、生產(chǎn)工序直到單臺（套）加工設(shè)備的電耗定額，定額要有先進(jìn)

20、性、可操作性。（ 2）淘汰或改造落后的生產(chǎn)工藝和設(shè)備，使之符合定額的要求。（ 3）根據(jù)技術(shù)進(jìn)步和設(shè)備更新情況及時(shí)修訂電耗定額。2、落實(shí)節(jié)電責(zé)任制度（ 1 ）制定與電耗定額相關(guān)的責(zé)任制度并逐一落實(shí)到車間、班組和人頭。（ 2）定期開展電耗定額責(zé)任制度考核并與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)掛鉤，獎優(yōu)罰劣。3、嚴(yán)格控制非生產(chǎn)性用電凡與企業(yè)生產(chǎn)關(guān)系不大、與企業(yè)經(jīng)營活動無關(guān)聯(lián)的場所，要嚴(yán)格限制用電，辦公樓、宿舍樓、食堂等的照明要切實(shí)做到人走燈滅，杜絕長明燈現(xiàn)象，當(dāng)不使用有待機(jī)功能的電腦、電視機(jī)、自動熱水器等設(shè)備時(shí)，應(yīng)當(dāng)關(guān)閉電源。杜絕私拉亂扯節(jié)電行為，特殊情況需要臨時(shí)用電時(shí)必須履行相關(guān)審批手續(xù)，用電結(jié)束后將用電設(shè)施及時(shí)拆除。三、

21、充分利用國家及當(dāng)?shù)卣膬?yōu)惠政策1、國家對高新技術(shù)、高新企業(yè)、特殊行業(yè)都會出臺一些優(yōu)惠政策，當(dāng)?shù)卣矔φ猩桃Y項(xiàng)目給予一定的電費(fèi)優(yōu)惠。2、東北電網(wǎng)范圍內(nèi)配電電壓10kv、年用電量在 3000千瓦時(shí)及以上的用電大戶，可以進(jìn)行大用戶直供電，其程序是用電企業(yè)申報(bào)、政府經(jīng)信部門審核、在網(wǎng)調(diào)中心備案就可參與電力雙邊交易，其交易的電價(jià)肯定低于國家指導(dǎo)電價(jià)，其它地區(qū)電網(wǎng)也同樣有相似的直供電政策。3、 可以享受電價(jià)補(bǔ)貼。內(nèi)蒙古自治區(qū)政府2017 年從財(cái)政列支10 億元給蒙東電網(wǎng)公司，對蒙東范圍內(nèi)的工業(yè)企業(yè)用電戶給予補(bǔ)貼，補(bǔ)貼后10kv 用電戶的電價(jià)比指導(dǎo)電價(jià)降低了元/kwh 。其它省份也會有類似的做法。四、建設(shè)自備電廠當(dāng)企業(yè)或企業(yè)集團(tuán)（在同一工業(yè)園區(qū)內(nèi)）的用電規(guī)模達(dá)到可以建設(shè)自備電廠時(shí)，可按國家相關(guān)規(guī)定申報(bào)核準(zhǔn)建設(shè)自備電廠。因自備電廠往往毗鄰企業(yè)用電負(fù)荷中心，不需要通過電網(wǎng)輸送，所以不存在過網(wǎng)費(fèi)，其發(fā)電成本比國家指導(dǎo)電價(jià)可降低元/kwh 以上。要提高自備電廠的經(jīng)濟(jì)效益，在建設(shè)自備電廠的前期，對機(jī)組裝機(jī)容量的選擇應(yīng)考慮下列幾種因素：1、發(fā)電機(jī)組的臺數(shù)應(yīng)在