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建筑电气设备的节能措施

2019-11-23 09:27
  一、工厂电气节能措施
 
  建设资源节约型社会,事关现代化建设的进程和国家安全、人民群众的福祉和根本利益。在增强可持续发展能力、实现经济社会快速发展的同时,能源的消耗正在加剧,能源危机迫在眉睫。节能已成为时代的呼唤。如何降低损耗,如何高效利用能源已成为工厂电气工程的重点。电气的节能是节能工作的重要内容,对如何做好电气节能应综合考虑其可靠性、经济性和节能等方面。
 
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  1、供配电设备节能措施思考
 
  1.1变压器损耗降低分析
 
  空载损耗和负载损耗为组成变压器损耗主要两个部分。其中,空载损耗也一般指的是铁损,作为固定不变组成,一般包括铁芯的涡流损耗及漏磁损耗,钢片的性能及铁芯制造工艺一般影响其大小。节能型变压器应该被采用,比如,采用优质冷轧取向矽钢片的S9(SL9)以上及SC8以上等油浸变压器或干式变压器来说,考虑到“取向”处理,这样使得矽钢片的磁场方向较为一致,从而使得铁芯的涡流损耗得以减少。
 
  1.2供电线路损耗降低分析
 
  要想降低线路损耗,考虑到线路电流的可不改变性,方法就是通过减小线路电阻。根据线路电阻R=ρL/S公式分析,可以从下述几个方面进行供电线路损耗降低分析。
 
  (1)导线选择电导率较小的材质。应该节约用铜的原则下使用铜芯。一般来说,铜导线在负荷较大厂房使用,铝芯导线在负荷较小厂房中使用。
 
  (2)导线长度尽量减少。第一,导线少走弯路,尽量直线布置;第二,对于低压线路来说,为减少来回线路上的电能损失,不走或少走回头线;第三,导线面积尽可能增大。对于长线路来说,在满足载流量、热稳定、保护的配合的基础上,考虑电压损失所选定的截面,然后导线截面再增大一级。同时,针对线路长度超过100m而且导线截面小于70平方毫米的情况来说,比较容易实现上述条件。
 
  1.3提高供电系统的功率因数
 
  考虑大型企业的无功功率消耗比较大的问题,加之所使用的电动机较多,一般来说,无功功率补偿装置常常被采用。10kV及以上采用集中补偿的方式,低压配电一般采用分散补偿方式,这样就可以利用无功功率补偿,提高系统的功率因数,同时使得线路损耗得以降低,从而保证电能质量的提高。
 
  2、电气设备节能措施
 
  2.1照明设备
 
  (1)选用高效节能照明灯具
 
  工厂厂房一般属于高大工业厂房,无特殊要求时,应优选金属卤化物灯为代表的高强度气体放电灯(HID)。因为金属卤化物灯具有光效高、显色性好、功率大、寿命长等特点,适用于大面积场所照明。直射光通比例高,同时、控光性能合理、反射或投射系数高这类特点的高效灯具,一般来说都具有配光特性稳定,在除了特定装饰的情况下,应该被优先选用。
 
  (2)使用节能型电感镇流器和电子镇流器
 
  厂房照明应采用低能耗、性能优的光源用电附件,如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器等,气体放电灯宜采用电子触发器。
 
  灯具布置及回路控制的节能设计
 
  采用合适的控制方式,如手动控制、时间控制、光敏控制、微机控制等,根据不同的使用阶段开/闭不同的照明,如与窗平行的照明等按天然光的强弱而开/闭;楼梯间照明采用定时控制或声光组合控制。在不使用相关用电设备的情况下,可以通过设置在在插座面板上的开关进行操作,这样就能有效进行插座电源切断工作,从而使得设备空载损耗消除,也就达到节电目的。
 
  2.2电动机的节能措施
 
  (1)选用功率合适的电动机
 
  在企业里,设计时许多电动机容量安全系数考虑得过大,或者是工况变化了,很多电动机不到5O%额定负载,功率因数也只有0。6左右,造成“大马拉小车”、电动机功率因数低、效率差的现象。对于这种现象,要从企业整体考虑,由于机座号相同的电动机,功率虽然不同,但其轴及底脚安装尺寸是相同的,只需把机座号相同的小功率电动机移到大功率上而不需要更改联轴器及安装基础,既省钱又节能。如果从全局出发,逐级移动,只要少量投资,就可以改变“大马拉小车”的现象。
 
  节能型高效电动机使用
 
  减少电动机电能损耗的主要途径主要包括提高电动机的效率和功率因数两个方面,当选择高效电动机的时候,一般效率可以高到3%~6%,而平均功率因数高7%~9%,同时能够做到总损耗减少20%~30%,这样就充分说明了可以达到较好的节能效果。因此,Y/YZ/YZR等新系列高效率电动机往往被采用。针对Y2系列和Y系列电动机来说,完全符合《中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值》的标准要求,国内企业采用的较多,一般来说整体效率达85%,整体功率因数则可以达到0.8。
 
  交流变频调速系统的节能分析
 
  当前我国节约电能的措施有效手段就是进行相关的交流电机调速节电的推广工作。这是因为,采用变频调速装置能够满足提高电机在轻载时的效率的要求,同时能达到节能目的。一般对于变频调速装置来说,一般与负载的变化相适应,可以负载下降时自动调节转速。静止变频器一般包括普通晶闸管、GTR(大功率晶体管)GTO(门极可关断开关)、IGBT(绝缘门双极晶体管)等电力、电子器件等等,目前已经广泛采用其对异步电动机进行调速。
 
  所以,工厂节能发展空间巨大,所以应该在多多了解选用节能新设备的原理、性能、效果的基础上,结合工程中相关可行技术措施,从技术性和经济性等方面进行比较后再进行选择,以达到有效节能的目的。工厂企业作为电力消耗主力军,如果能够从以上几个方面做好电气节能措施,对于工厂企业本身以及社会的节能降耗都有非凡的意义。
 
  二、无功功率补偿装置的应用
 
  电气设备会因为较低功率因数和谐波会对设备产生比较大的无功电流,加大电气设备负担,从而影响电气设备使用寿命。配电室功率因数太低还会使得用电价格的上涨,给企业带来能源损耗的同时增加使用成本。因而,企业需要降低电气设备的工作电流,提高功率因数以达到减少能源消耗的目的。通常电气设备节能主要从以下几方面入手:
 
  (1)电气设备节能的第一个问题就是关于对变频器的节能技术,一般来说,通过改变电动机的转速就能改变电动机的功率输出能耗,而变频器就是专门用来改变电动机频率的电气设备。根据异步电动机的特征,在不影响电动机的工作方式和设备结构条件下,能设计出调节简便的方案,并不会额外增加对配电方面的负担,使得变频技术在电气设备中的广泛应用。
 
  (2)电容器无功补偿,在静电电容器中,无功补偿技术应用较为普遍,由于其整体功率因素的上升,能够得到国家对电价方面的优惠政策,并且能有效降低系统功耗,从而明显降低生产成本。通常电气设备经过功率优化以后会进行超前运转,使得大部分时间电容器都处于空闲状态,电容器的生产水平只有70-80%之间,因而功率因数必须接近1才行。另外在电容器安装前应对其进行整体规划,否则会导致管理出现困难,特别是在电气设备较多的车间中,38KW以上功率的电气设备才能使用电容器实行无功补偿。
 
  (3)谐波治理装置,变压器、电动机及电容器在工作中会产生谐波电流从而对设备造成额外损耗,谐波治理能有效降低电气设备的工作温度和谐波电流,而能明显增加设备工作时间。谐波治理是出现的电气设备节能技术,主要工作特点是需要将谐波响应和谐波治理相结合,达到谐波治理的目的。
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