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探讨电气设备与节能技术应用

2014-07-04 10:282120中国节能网

  引言

  为实现企业可持续发展战略,必须要坚持低碳环保的发展理念,从投资效益角度出发,不仅要发展节能科技,提高电气设备的节能技术,还要控制投资资金,降低研发和应用成本。为加快企业发展,降低企业能耗,提高经济效益,在不增加电力负担的前提下,综合经济、技术进行分析,科学合理地利用工程设计,实现电气节能的目标。电气设备是企业正常运转的重要基础,也是电力能源消耗的主要原因,因此,要降低电气设备能源消耗,必须充分合理利用有限资源获取最大经济效益,通过淘汰落后电气设备,改造电气设备技术,大力使用节能型电气设备,提高电气设备的节能水平。

  1、电气节能的必要性和实施原则

  1.1 电气设备节能必要性分析,电气节能技术不仅需要降低能源消耗,还应从单位能量效益和能源消耗简化方面来考虑,以满足企业生产的经济效益和社会效益。电气设备的节能工程涉及到诸多方面,从电能节约角度就有比较可观的潜力可供挖掘,这对缓解电力供需紧张关系,加强经济健康发展方式,都有较为突出的作用。因此电气节能技术的应用和提高是非常有必要的。

  1.2 电气设备节能实施原则,电气设备应在满足生产要求条件下应考虑节能原则,以经济效益为基础,遵循科学合理的原则对电气设备节能技术进行选用,增加节能效率,对于电气设备的电能损耗应使用有效节能措施,避免增加与生产无关的电能损耗,降低企业生产在能源上的成本。

  2、电气节能设备现状

  2.1 设备技术落后

  我国目前较为依赖高能源的经济增长方式,相对国外企业生产而言,我国企业单位生产值所消耗的能源比国外高出太多,由于我国节能技术和电气设备都不够先进,并且工业生产不够集约,企业成产成本非常高,使得我国企业在国际市场上竞争力不够,而高能耗又更加导致能源浪费现象严重,极度影响企业的可持续发展水平。虽然不少企业规模较大,但其内部技术和设备并没有跟上规模扩张水平,依然存在着不少落后产能设备,在生产过程中消耗大量电力资源的同时,加大了电气设备的维修难度。因此,电气设备的节能技术应用十分有必要进行升级换代。

  2.2 安装点设置不合理

  在电气设备的电费计量处安放谐波治理设备和无功补偿设备能在一定程度上提高补偿作用。因为根据电工原理我们知道,谐波治理和无功补偿设备的安装位置会对节能设备效果具有比较明显的影响,通过对设备进行谐波吸收和补偿,提高供电的功率因数以及谐波电流分量标准,形成具有国家规定的用电价格优惠政策条件。而设备安装在其他位置,无功补偿和谐波电流依然会出现设备额外损耗,不能起到节能效果。

  2.3 经济技术分析不全面

  节能变压器的负载率通常最低在60%-70% 之间,因而一般不少车间会将变压器的负载率降低在这一区间内以减少设备损耗。由于变压器的负荷计算采用的是系数法,所以系数和负荷通常是成正比的,假如单纯从负荷方面考虑变压器的选用,会使得通过计算出来的负载率会显着高出实际负载率。如此一来,根据变压器的费用计算,即变损电费加上基本容量费、变压器折旧费及相关维修养护费用等等,费用会大大超出预计计算结果。因而对变压器的费用问题进行综合分析时,不仅需要包括变损的费用指标,还应对变压器的经济优化费用进行折算,正是没有对这一点分析不够到位,使得变压器的损耗虽然低,但经济效益仍不明显。

  3、电气设备节能措施

  3.1 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。谐波治理是最新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。

  3.2 新型节能电气设备的应用

  目前大部分企业由于年代久远,电气设备使用时间较久,技术型号都相对较落后,甚至是高能耗应被淘汰的设备,但因为种种原因,这些设备仍在使用当中,并且吸附了大量的灰尘、气体充入其中,影响设备的散热性能以及绝缘性能,为设备的安全使用带来一定隐患。因而,这种落后电气设备尤其是重要的低压设备尽管在维修后依然可以使用,但仍须对其进行淘汰,实现设备的更新换代,并选用新型节能电气设备,降低设备的能源损耗情况。在逐步实施落后设备淘汰过程中,应进一步加快对节能型永磁式接触器的应用步伐,因其不仅能明显降低本身能源损耗,还由于散热性能较好,工作温度比一般接触器低,从而有效降低配电室内的温度和散热空调的能源消耗。

  除了大型电气设备需要更新换代之外,配电室中所使用的空气开关也会影响到企业的节能工作。空气开关随着使用时间的延长会使短路保护功能逐渐失去作用,不能有效避免因电路故障产生的灾害问题,因而必须对不合格开关更换为节能型开关。

  3.3 节能技术改造的实施

  企业中对变压器的应用十分广泛,因为企业生产过程在高峰期通常不会中断,并且是多项电气设备同时工作运转,使得变压器处在长期超负荷运转状态中,无法得到正常检修,加大了电力的损耗情况。因而必须对变压器实行降低损耗提升工效的措施,变压器的损耗主要有空载和负载损耗,若变压器损耗超出平均水平可通过对其进行电能核算进行分析验证是否存在附加的损耗情况。变压器的负载损耗通常是跟着负载情况的变化而呈现出非线性变化趋势,此时要对变压器的铁芯进行更换或是升级冷却系统以减少变压器损耗情况。技术人员不仅需要对变压器的节能方式进行更新,还应加强日常维护工作,以充分保障变压器的正常运转,避免因变压器故障产生的经济损失和安全事故。

  在低压配电室中的干式变压器应重点防护,采用单独放置的方式,使用冷吹风进行强降温,保证变压器稳定工作,降低能源损耗。通常干式变压器工作时产生的热量足以使低压配电室温度明显上升,为配电室内的其他设备及线路造成威胁,通常需要安装多台功率强大的空调进行制冷作业,这不仅会浪费大量电能,还会由于空调故障为变压器稳定工作带来不确定因素。

  3.4 企业照明系统的更新

  企业生产不仅对电气设备的需要较为突出,对电力照明需求也比较大,因而做好企业照明系统的节电措施同样重要。通常企业生产照明主要由白炽灯、日光灯及金属卤化物灯为主,而节能灯的使用还不够广泛。一只65 瓦的无极节能灯的亮度与一只100 瓦的金属卤化物灯的亮度差不多,但能耗降低了三分之一左右,因而企业将照明灯具全部换为节能灯具能明显降低照明系统的能耗情况。节能灯不仅电能消耗低,而且使用时间长、安全性能高,推动企业的照明改造工作可以分期分段进行,按照企业原有的防爆防护标准选用合适的节能灯。企业照明系统还应采用智能控制系统,从节约能源角度出发,对不同区域、不同时间的照明亮度进行合理控制,采用声控、光感等多项先进技术对照明控制实行管理,全面加快企业节能工作的进程。

  4、结语

  由于能源日益紧缺,而企业生产又离不开能源供应来维持电气设备的运转。在当前国家大力倡导节能减排的政策方针背景下,企业须顺应时代潮流,对高能耗设备进行更新换代,加大对节能电气设备的投资力度,降低企业生产成本。通过对电气设备的节能技术改造,不仅有利于自身可持续发展,还能因生产能耗的降低显着提高企业经济效益。企业节能降耗在实施过程中应遵照行业相关规范和原则,在改善落后技术设备的过程当中,充分利用无功功率补偿装置和新型节能技术及设备在保障安全生产的前提下,全面升级企业电气节能技术,提高企业节能技术研发能力,真正实现企业电气设备的节能技术应用。

 
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