工厂供电论文

《工厂供电》课程论文

论文名称：工厂节电技术措施浅析

院系名称：生物工程学院

专业班级：动物科学F1404班

学生姓名：毕晨

学号：201412020324

任课教师：邓遵义

2016 年12 月

工厂节电技术措施浅析

毕晨

河南工业大学生物工程学院动物科学F1404班

摘要：工厂供电(plantpowersupply),就是指工厂所需电能的供应和分配,亦称工厂配电。电能是现代工业生产的主要能源和动力,工业生产实现电气化以后可以大大增加产量,提高产品质量,提高劳动生产率,降低生产成本,减轻工人的劳动条件,有利于实现生产过程自动化。由于电能与其它形式的能量相互转换容易，输送、分配和控制简单经济，因此电能的应用非常广泛，特别是在工业生产中。如果工厂供电突然中断,则对工业生产可能造成严重的后果,甚至给国家和人民带来重大经济损失。工厂供电系统设计的是否完善,不仅会影响工厂的安全生产和经济效益,还会影响电力系统的安全、经济运行。

能源是发展国民经济的重要物质基础，也是制约国民经济发展一个重要因素。目前，我国能源紧张，主要就表现为电力供应紧张。由于供电不足，致使我国的工业生产能力得不到应有的发挥。国此我国确定把能源建设用为战略重点之一，特别提出要大力加强电力建设，度在加强能源开发的同时，最大限度地提高能源利用的经济效果，降低能源的消耗。从我国能源消耗的情况来看，70%以上消耗在工业部门，所以工业节能是能源节约的一个重点。而电能是能源中最重要和应用最广泛的一种能源，工业用电在全国电能消耗量中又大约占70%以上，因此工厂的电能节约特别值得重视。

节约电能，不只是减少了工厂的电费开支，降低了工业产品的生产成本，可以为国家积累更多的资金，更重要的是由于电能创造若干财富，有力地促进国民经济的发民展，所以节约电能具有十分重要的意义。要搞好工厂的节电工作，必须大力提高工厂供用电水平，这就需我们了解工厂供电系统设计理念之后，再从工厂用电系统的科学管理、技术改造和设备更新等方面采取措施。

关键词：工厂；供电用电；技术；管理；设备

1工厂供电的设计理念

1.1工厂供电的依据

1)应严格遵循国家标准；如国家标准GB50052-95《供配电系统设计规范》、

GB50053-94《10kV及以下变电所设计规范》、GB50054-95《低压配电设计规

范》等的规定，在符合国家标准的情况下，才能保证电能可以稳定、可靠的供电。

2)遵守规程、执行政策；节约能源，节约减排一直是时下宣传的标语，这个不

仅用在制造业，同时也适用于供电系统，节能做的好，可以使能源的充分使用。减排，可以保证环境中的污染排放，同时也要遵守节约有色金属等技术经济政策。

3)安全可靠、先进合理；以人为本，时时关注人的安全，可以做到保障人身和

设备的安全，供电可靠。不断地发展技术与工艺，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。

4)近期为主、考虑发展；必须保证现阶段用电环境，也不忘记考虑长期稳定的

使用，在不断更新的技术方法的情况下，可以已发展的眼光，建设供电系统。

5)全局出发、统筹兼顾。按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，

合理确定设计方案。对工厂的电力负荷及其计算，短路电流及其计算，变配电所级一次系统，电力线路，二次装置，电气安全，接地和防雷等问题进行深入研究，因此工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。

1.2工厂供电变电站的设计思想

如何设计好变电站，要从多方面来考虑。首先要了解整个供电系统的组成，如图：

工厂供电变电站一般在工厂建设初期就形成了一定的规模，现在主要对其进行改造，新的设计方案对工程供电变电站的改建和新建具有一定的参考价值。工

程供电变电站系统一般包括调度自动化系统、变电站自动化系统、通信系统。

自动化系统的运用，为了实现工厂供电变电站的自动化，要求有一个系统可以收集、处理实时信息，能够很好的完成所有电量的配置。监控的必要性，提现在可以通过计算机来监测运行情况、用电情况等。

当发生故障时可以及时的反映给工作人员。实时处理，可以很好的达到对时效性的要求，当发生故障或者事故时，可以自动处理问题并且信息反馈，保证了一个安全可靠的供电系统。

要有一个实时反应。实时监控、实时处理的系统，可以更好的保证工程供电稳定可靠。

1.3工厂供电变电站的设计原则

工程供电工作要和好地为工业生产敷衍，切实保证工程和生活用电的需要，并做好节能工作，必须遵循以下原则：

1）安全。做好防护工作，不论在使用或是维护时，都不可因任何情况出现人身安全方面的事故。

2）可靠。使用合格电气元件，供电系统可以可靠稳定的运行，持续供电。

3）优质。电力系统中的所有设备，都是在一定的电压和频率下工作的。电压和频率是衡量电能质量的两个基本参数。稳定且误差范围小的电压和频率，才能保证电能的质量。

4）经济。供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能减少有色金属的消耗量。

2工厂企业配电系统的管理

2.1实行计划供应电措施，提高能源的利用率。

工厂用电要按照地方电网规定的指标，计划用电，合理限电。工厂内部各部门应按照工厂统一规定的指标用电，各部门的各个班组都要计划用电，加强用电管理。同时要计量考核，提高各班组节约用电的积极性和主动性。对于非生产用

电，也要规定指标，合理使用，减少浪费。还可以把可转移的高峰电力用于低谷中，都会节约用电，产生经济和社会效益。实行计划供用电,不仅是缓解我国当前能源紧张状况的必要措施,也是促进我国国民经济全面发展的一项必须长期坚持的方针。对地区电网来说,工厂用电要按地区电网下达的指标,实行计划用电,并要采取必要的限电措施。对工厂内部供电系统来说,各车间用电也要按工厂统一下达的指标实行计划用电。

2.2对工厂用电进行统一管理，建立一套比较科学健全的管理机构和制度

工厂要形成一个完整的管理体系对电能的使用进行管理，同时，实行节能奖励和定额管理制度，促进工厂的节能。对于工厂的各种能源(包括电能),要进行统一管理。工厂不仅要建立一个精干的能源管理机构,形成一个完整的管理体系,而且要建立一套科学的能源管理制度。能源管理的基础是能耗定额管理。不少工厂的实践说明,实行能耗的定额管理和节能奖励制度,对开展工厂的节能工作有巨大的推动作用。

2.3加强运行维护和质量的检修。

因为经过长期的使用，各种机电设备的工作效率会降低，使电能能耗增大，所以说，应该加强对设备的维护、检修，并采取措施提高检修的质量，进而提高设备的使用效率，这也有利于工厂的节约用电。节电工作,与供用电系统的运行维护和检修质量有着密切的关系。例如检修电力变压器,使铁芯过热的故障因素消除了,就能降低铁损,节约电能。又如检修电动机,使转子与定子间的气隙均匀或减小,或者减小转子的转动摩擦,也都能降低电能损耗。再如将接头接确不良、严重发热的导线或严重漏电的导线检修好了,这不仅保证了安全供电,而且电能损耗也得以减少。对于其它的动力设施,加强维护保养,减少水、气、热等能源的跑、冒、滴、漏,也能直接节约电能。从广义节能的概念来说,所有节约原材料和保养生产设备的措施,乃至爱护一切物质财富的行动,都是属于节电节能的范畴,因为一切物质财富,都需要能源才能创造出来。所以,要切实作好工厂的节电节能工作,仅依靠少数节能管理人员或电气技术人员是不行的,非动员全厂职工重视不可。

2.4进行对员工的节能培训

提高企业内部员工的认识，更新他们的观念，增强全民的节电意识，使人人时时都注意节约用电，时刻做到节约用电。因此，工厂要完善用电定额管理、拓展节约用电的资金渠道，制定和合理实施有利于节约用电的政策，对职工进行节电的教育和技术培训，为工厂能节约用电制定一系列的措施。

2.5实行负荷调整,降低负荷高峰,提高供电能力

所谓负荷调整,就是根据供电系统的电能供应情况及各炒用户的不同用电规律,合理地、有计划地安排和组织各类用户的用电时间,以降低负荷高峰,填补负荷低谷,充分发挥发、变电设备的潜力,提高电力系统的供电能力,最大限度地满足电力负荷日益增大的需要。负荷调整是一项带全局性的工作,首先电力系统要作全局性的调荷。由于工业用电在整个电力系统中占的比重最大,所以电力系统调荷的主要对象是工业用户。

2.6实行经济运行方式,全面降低电力系统的能耗

所谓经济运行方式,就是能使整个电力系统的电能损耗减速少、经济效益提高的一种方式。例如对于负荷率长期偏低的变压器,可以考虑换以较小容量的变压器。如果运行条件许可,两台并列运行的变压器,可以考虑在低负荷时切除一台。同样地,对负荷率长期偏低的电动机,也可以考虑换以较小容量的电动机。这样处理,都可以减少电能损耗,达到节电的目的。

3工厂供电系统节电技术

3.1提高设备的功率（逐渐淘汰低效率的供电设备）

提高设备的自然功率和使用人工无功补偿装置。提高设备的自然功率，是指不添加任何无功补偿设备，只采用各种技术措施建设供用电设备中无功功率的损耗，使功率因数提高。具体包括：①选用比较合适的发动机，因为发动机在用电

设备中占比较大，所以合适高效运行的发动机有利于生产率的提高，有利于促进节能；②提高变压器的自然功率，一般来说，要保证变压器的负荷率在0.8左右。使用人工无功补偿装置，是对用电设备的自然功率系数达不到要求时，装备的无功补偿设备，人工无功补偿设备，有并联电容器和同步补偿机。并联电容器，是一种改善功率因数的电力电容器，同步补偿机是改善功率因数的同步电机，它通过对励磁电流的调节，补偿系统无功功率。这两种设备，因为并联电容器安装方便、组装灵活、有功损耗小、运行方便、维护简单，所以在工厂企业供电中应用普通，运用人工无功补偿装备有利于提高功率、减少电能的消耗。

以高效率的电气设备取代低效率的电气设备,这是节电的一项基本措施,其经济效益十分明显。以电力变压器为例,采用冷轧硅钢片的新型低损耗变压器,其空载损耗比采用热轧硅钢片的老型号变压器要低一倍左右。同是1000kVA(高压10kV)的变压器,采用冷轧硅钢片的新型低损耗SL7型变压器,空载损耗为1.8kW,而采用热轧硅钢片的SJL型变压器,空载损耗为3.9kW,如果有SJ7型替换SJL型,则一年在变压器空载损耗(铁损)方面就要节电(3.9-1.8)kW×8760=18396kW·h,相当可观。又如电动机,新的Y系列电动机与老型号的JO2系列电动机相比,效率又提高了0.413%。如果全国按年产量17×106kW 计算,年工作时间考虑为4000h时,则全国一年就可因此节电17×106kW×4000h×0.413/100≈2.81×108kW·h,即2.81亿kW·h。再如我国近年生产一种涂覆稀土元素荧光粉的新系列节能荧光灯,其9W的照度相当60W 普通白炽灯的照度,而使用寿命又比普通白炽灯长2倍以上。假设我国5000万城镇家庭中每家用一个这样的节能灯,平均每天点燃3.5h,则全国一年就可以节电(60-9)×10-3kW×3.5h×365×5000×104≈32.6×108kW·h,

即32.6亿kW·h。此外,在供用电系统中采用电子技术,也可大量节约电能。

3.2建设照明系统的光能损失。

①一般情况下，在保证不降低作业视觉要求和照明质量的前提下，尽可能减少因为照明而导致的电能损失。比如，可以用金属卤化物灯或节能型荧光灯代替白炽灯，应尽量减少白炽灯和高压钠灯的使用。②可采用智能节能照明控制系统，通过可变程序控制任意设置开关灯时间，控制模式有光控、时控和声控，对后半

夜灯具实行降压调流控制，进一步达到节能效果。

3.3通过对变频器的优化节能。

①变频器可以采用软启动的方式，从而减少启动电流。②变频器可以设计的简单一些，减少冗余设计，这样有利于提高变频调速的速度。③可以统一把厂房里的电磁调速电机更换为变频器调速，有利于节省电能。

3.4对耗能大、效率低的供用电设备进行更换和改造，采用新材料、新技术、新工艺。

①把低效率的供用电设备更换为高效率的供用电设备，有利于提高经济效益。

②对耗能大的设备进行改造，可以节约用电量，提高效益。所以说，技术改造会给工厂企业带来非常可观的经济效益，利用技术改造节能电能，非常重要，同时，在改造旧设备、落后工艺的时候，也要注意新材料、新技术、新工艺的推广使用。对耗能大的电气设备实行改造,也是节电的一项有效措施。例如某机车厂一台1000kVA的电力变压器,原采用热轧硅钢片铁芯,空载损耗为 6.5kW,后改用冷轧硅钢片铁芯,空载损耗降为 2.5kW,结果一年就节电(6.5—2.5)kW×8760h=35040Kw·h。又如交流电焊机,加装无负荷自停装置后,平均每台一年可节约有功电能1000Kw·h,节约无功电能3500kvar.h,使功率因数也得到了改善

3.5合理选择设备容量，发挥设备潜力，提高设备的使用率和负荷率

对节电的作用很大。应该使变压器的容量和负荷相匹配，根据需要进行调整，提高变压器运行的经济效益，比如说选择合理容量的变压器，如果变压器的负荷率长期低于30%，则应该选择较小容量的变压器；还要及时检查和更换高损耗的变压器，减少损耗。

合理选择接线方式和供电的设备，应该努力使功率损耗降到最小，以达到节约用电的目的。

应该降低用电负荷的高峰，填补负荷低谷，使用电负荷均匀，充分发挥发电、变电设备的潜力，提高设备的负荷指数，提高电力系统的供电能力，尽可能的满足电力负荷日益增大的需要。比如，可以调整工厂内部大容量设备的用电时间，

使大容量设备避免在高峰负荷时间用电，还可以错开各车间工作人员的工作时间，使各车间的高峰负荷分散。

合理选择设备容量,发挥设备潜力,提高设备的负荷率和使用效率,这也是节电的一项基本措施。例如合理选择电力变压器的容量,使之接近于经济运行状态,这是比较理想的。如果变压器的负荷率长期偏低(低于30%时),则应按经济运行条件进行考核,适当更换较小容量的变压器。对电动机等用电设备也是一样,轻负荷运行是很不经济的,从节电的观点,也宜换用较小容量的设备。如果长期轻负荷运行的感应电动机,其它子绕组原为Δ接法,则可改为Y接法,这样每组绕组承受的电压降为原来每组绕组电压的1/√3,从而使定子旋转磁场降为原来旋转磁场的l/√3,因此电动机的铁损相应减少。但也应注意,此时转矩只有原来转柜的1/3。如果长期轻负荷运行的电动机定子绕组不便改为形,也可以将定子绕组分段改接,使电动机定子绕组每相由原来三个并联支路改接为两个并联支路,每段绕组承受的电压只有原来每段电压的2/3,从而使定子铁芯中的磁通减少,铁损降低。如果电动机所带负荷的生产工艺条件允许,还可以将绕线式电动机的转子绕组改为励磁绕组,使之同步化运行,这可以大大提高功率因数,收到明显的节电效果

3.6改造现有工厂供配电系统,降低线损

对现有不尽合理的供配电系统进行技术改造,能有效地降低线路损耗,节约电能。例如将迂回配电的线路,改为直配线路;或将截面偏小的导线更换为截面稍大的导线:或将绝缘破损、漏电较大的导线予以换新;或在技术经济指标合理的条件下将配电系统升压运行;或者改变配电所所址,或者分散装设变压器,使之更加靠近负荷中心,等等,都能有效地降低线损,收到节电的效果。

4结束语

针对我国电能短缺、电力供应紧张等问题，重视节电工作，提高电能的有效使用，加强对电力需求的管理，是节约用电的新举措，工厂企业应针对配电系统中的各种问题，经过测试和核算，制定出节约电能的最佳方案，降低工业产品的

生产成本，促进设备的更新和生产工艺的进步，进而促进企业新技术的发展和企业管理水平的提高，以达到提高企业竞争力和实力的目的，同时也为国家的电能节约尽自己的力量。

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