工厂节电技术

时间:2022-08-29 16:15:02 来源:网友投稿

下面是小编为大家整理的工厂节电技术,供大家参考。

工厂节电技术

 

 工厂节电技术 能源—或称热力之源, 是人类赖以生存和活动的物质基础, 在现代化工厂企业, 最主要的体现形式是动力, 而电力应用又首当其冲。

 当前工厂企业管理的流行语是“节电任重于天,细节决定成败”。

 目 前工厂企业的用电状况如何, 怎样节电, 有什么有效的技术措施? 这是工厂企业面临的实际问题。

 工厂的用电状况 应看到, 随着企业技术进步和发展, 工厂的许多电气设备几经换代, 技术水平和效率已有很大提高。

 如电气开关已一再升级, 像 80 年代以前的高压油开关已彻底淘汰, 代之以新型真空开关、 空气开关; 电力变压器已由各种老型号改型到各种新型过渡; 普通交流异步电动机已由过去的老系列升级为新系列; 直流电机调速系统经由水银整流器、 交直流发电机-电动机组, 更新为晶闸管直流调速机组;当今交流变频调速技术, 解决了交流电机的无级变速问题, 且效率更高, 不一而言。

 可以说, 当前我国在行业整顿, 优化组合, 企业竞存, 优胜劣汰中, 保存及新兴成长的国有大中型、 民营企业, 技术装备和自动化程度已有相当水准,初具现代化规模, 供电系统电力效能都有较大提高。

 当然, 也应看到, 许多传统老工业企业及一些乡 镇规模较小、 技术较弱的工厂, 有许多老旧设备还在运行, 电力设备节电性能较差,节能降耗技术改造任务还很繁重。

 那么, 在目前情况下, 工厂的节能降耗包括节电, 还有无潜力可挖, 存在什么问题特别是技术方面的原因, 如何解决?

 影响设备电耗的技术因素 电气设备是为生产工艺服务的, 工艺是否先进合理, 自 身节省能耗, 自不待言, 这里主要分析电气设备本身 的能耗原理。

 电力作为电能由其它能源转换产生, 作用于电气设备以电压电流的表现形式作功, 并以转化为机械能、 光能、 化学能的形态, 产生机械动力、 光照、电解或充电等。

 然而电器设备在对负载进行有效作功的同时, 也有一部分无效作功损耗, 二者之和才是总的有功功率, 这就是电器设备的效率, 这是其一。

 另外, 由于大多数电气设备为感性负载, 如电动机线圈除电阻外还含有电感, 从电工学的原理, 将产生电压电流的不同相, 从相关电压、 电流或功率矢量三角形看起来, 实际有功率要小于装置总的功率, 叫作视在功率, 还有一部分为无功功率 (电感上的功率), 因此, 有一个称为功率因数的重要电气参数, 专门表征这一电能的数量关系。

 容性负载情况类似, 但常常用来补偿感性无功功率。此外, 广义上的功率因数还包括波形崎变造成的附加电能。

 可以看出, 要想减少无谓的电能损耗, 应从几方面入手, 一是提高电器设备(包括负载装置)的效率, 二是提高电气系统的功率因数, 进而消除无功电流, 同时要合理供电, 减少线路损耗。

 工厂电气设备耗能、 节电技术

 (1 ) 电力变压器: 电力配电变压器是换能效能较高的设备, 尽管如此, 由于存在空载损耗、 负载损耗和热损耗, 在厂矿用量很大, 且不少老旧产品, 使用不尽合理,因而节电挖潜空间很大。

 据专家分析建议, 如能以新系列产品更替旧产品, 节电回收年限为 2~3 年, 特别是新型卷铁芯变压器, 新型单相配电变压器, 非晶合金配电变压器等, 空载损耗下降非常可观, 有可能成为今后发展方向。

 此外, 合理的配电经济运行方式, 更是发挥管理的能动作用, 优化运营, 避免浪费的有效措施。

 (2) 电力线路: 供电线路线损是电力损耗的重要原因, 低压线路尤甚。

 治理工作要重视日常供电管理,包括减少无效运行、 常明灯、 提高功率因数等, 知微而见著, 同时要着重改善电网结构。

 在改进电网结构, 构建安全经济优质电网方面, 应走出一个长期的习惯误区, 即以最大负载选取变压器, 按安全电流密度选取导线截面和条数, 而忽略了经济运行, 按照最新电网结构优化理论研究结果, 与常规电网结构相比, 选取变压器容量要加大, 台数要增多, 线路截面要加大, 条数增多, 并治理电网低功率因数和谐波, 这样, 电网的容载比显著增大, 条数增多,负载调整功能增强, 促使电网运行中供电设备过载减少, 从而减少线路电压损耗, 提高供电质量和安全可靠性。

  (3) 电动机及其控制 电动机作为方便高效的动力机械, 是电力能源最重要的应用, 通常人们把直流电机、 交流异步电机和交流同步电机作为传统电机的三大机种, 如在冶金大型轧钢机电力拖动、 交通电力机车中直流机组等, 此外还有大小各种类型各种用途的电动机, 但以往在各行业应用中,三相交流异步电动机和直流电机最为普遍。

 电动机及其控制技术发展很快,如直流电机调速系统, 目前已采用模块化整流器件及数字式调速产品; 随着微电脑和电力电子技术的发展,变频调速真正解决了 交流电机的调速问题并得到了广泛应用, 永磁伺服电机、 开关磁阻电机等新型机电一体化控制技术和设备涌现并迅速成熟, 这些技术, 很多都与节电有关, 使电机的能效特性有了很大的提高。

 那么, 今后电动机及控制技术还有什么发展, 是否还有节电空间? 结论是肯定的, 社会发展和技术进步总是向前进的, 为了提高电动机的控制特性和节能水平, 技术界一直在孜孜不倦不遗余力地研究改进产品。

 就拿变频器来说, 虽然低压“交—直—交”通用变频器已广泛使用, 尤其在水泵风机类负载得到普及, 取得显著节电效果, 而大容量高压变频器的试制推广方始热行, 国产高压变频产品已趋成熟, 占有了市场一席之地。

 为了改进普通型变频器的含5 次以上谐波的非标准正弦缺陷, 一方面, 推出以三电平多电平为代表的各种完美正弦波方案, 改进一般带滤波桥式整流器波形崎变的电路, 一方面对需要场合采用“交—交”矢量变频控制, 这种矩阵式电力变换器, 是一种绿色环保型变频器新概念, 波形好, 效率功率因数高, 可四象限运行, 是一种极有发展前途的新技术。

 永磁伺服电动机(也分为交直流), 以往主要用于高精度数控专用机床, 由于以永久磁性材料作为磁极, 节省了 励磁能源, 故超出一般的电效率。

 家电行业已率先大面积应用, 如直流变频空调、 永磁同步电机、 无刷直流电机等。

 我国是矿土资源丰富的国家, 发展永磁电机有着有利条件, 据介绍, 国内已开发出较大功率的伺服电机, 用于工控拖动, 综合电控系统,造价已逼近变频设备, 预计长远将有越来越多的替代应用。

 在新技术推广产品换代过程中,往往孕含着巨大的市场和商机。

 (4) 电气设备的功率因数和谐波治理 设备的低功率因数和谐波, 会造成设备自 身和电网相当大的附加无功电流, 增加电网输变电以至发电设备的负担, 影响设备运行及寿命。

 目前, 世界各国都在严格限制低功率因数电气产品, 制定输入谐波的标准。

 对不同情况的功率因数校正, 应针对具体对象和特点, 采取不同的方法和策略, 通常又分为无源或有源校正。

 像第一种情况, 即主要因感性负载产生的无功, 基本方法是采取无源校正的一种, 并联电容补偿, 或同步机调节。

 在电容无功补偿使用中, 根据经验, 应注意不宜采用功率因数控制型控制器, 而应优先采用无功功率型、 无功电流型控制器, 以避免“切投震荡”。

 如要同时兼顾谐波治理, 则可采取无源校正的另一方式, 接入 lc 滤波器, 如针对变频器产生的奇次谐波, 专门设计了各型专用滤波器, 或采用有源滤波器动态补偿。

 无源滤波的优点是简单、 成本低、 故障少, 但体积重量较大, 只适于静态和较单一谐波的补偿, 且不易快速动态补偿, 而有源功率因数校正, 可在网络和负载变

 化时, 全面快速动态进行补偿, 节电及保证电网质量, 预计今后将会有越来越多的应用。

 通常集中补偿或就地补偿, 要测试电网参数, 设计专用滤波装置。

 而专项治理, 则针对产生谐波的电力电子装置, 主动地彻底消除干扰源, 科研工作正采取各种方法、 电路, 以解决这一课题, 通常有在整流器和逆变器之间接入 ac-dc 开关电路, 一般有三种基本方法, 即电流峰值控制、 电流滞环控制及平均电流控制, 根据谐波源的性质, 又分为适合电压型的串联型滤波器, 和适合电流型的并联型滤波器, 以及其它高功率因数整流器的研究。

 在此值得提起,“交-直-交”通用变频器广泛用于工控调速, 由于前级整流和滤波的隔离作用, 电机的感性无功电流不会传递到电网中去, 因而间接起到无功补偿作用, 已作为改善功率因数的方法之一,但自身整流器和逆变器产生的谐波却不容忽视, 应尽量滤除以减低其不利影响。

  (5) 照明 工厂电力照明耗电较大, 也是节电重点。

 长期以来工厂一直在节能政策指导下, 加强管理, 提高技术、 采用节电产品, 并运行于市场规律和环境之中。

 如目前配电盘柜的信号指示灯都已换成节能类型, 各种照明节电新产品出现较多, 高管压光效高的节能荧光管、 稀土三基色节能荧光灯;电子式镇流器曾在节电方面起过一些好作用。

 (6) 绿色电力 “绿电”是指由风能、 太阳能、 地热能、 生物质能等可再生能源生产的电力, 由于发电 成本较高, 目前“绿电”电价高出将近一倍。

 我国是最大的发展中国家, 尽管目前已取得了巨大发展, 然而与发达国家相比, 技术和专业管理仍相对落后。

 就以能源利用来说, 我国的单位能耗和其它统计能耗, 比之还相差较大, 节能节电潜力很大。

 节能与节电, 不只是单纯技术和经济问题, 它对于转变国民经济发展方式, 实现可持续发展战略, 起着重大作用。

 为了企业的生存和发展, 我们必需把节能工作放在优先地位, 从我国经济社会发展的长远大计出发, 开拓前进, 学习和借鉴国内外先进经验, 建设节能性社会, 化解能源对经济发展的制约, 这是一项重大而紧迫的任务。

 我们要肩负起企业和员工的责任, 立足本职工作, 搞好生产, 节约每一部分能源, 为建设祖国美好的未来贡献一份力量。

推荐访问:工厂节电技术 节电 工厂 技术