2003年以來，我國相當一部分的地區電力出現不同程度的緊張，個別地方需拉閘限電，開源節流成為我國今后一段時期的重中之重。機械工廠作為我國耗電大戶之一(數量多、總裝機容量大)，如何降低無效電能損耗，降低成本，提高經濟效益已成為工廠設計人員及管理人員一項重要任務之一，鑒于上述原因，筆者就機械工廠如何實行節約電能這一問題作一探討，對配電設備、照明燈具及材料的選擇和減少無功損耗上進行論述。$lesson$

　　1、優化選材，從源頭上扼制能耗的產生

　　選擇能耗較小的配電設備、照明器具及管線材料是實現用電節能的基本措施。

　　1.1配電變壓器容量的選擇

　　a.工作時間長，滿負荷率低的設備包括：各種機床、木工機械、焊機等設備，這類設備特點是同時系數小，數量多，根據筆者經驗，變壓器負荷率可選取80%~85%。

　　b.工作時間長，滿負荷率高的設備包括：各種電爐及附帶變壓器、遠紅外電熱干燥箱、冷凍空調設備、生產及生活用通風機、球磨機、粉碎機等。此類設備特點是同時系數大、數量較少、單機容量大，設計時，宜在降壓變電所設置多臺變壓器同時運行，低壓母線分段運行方式，這樣在不使用這些設備時，可停運一臺變壓器，降低變壓器總損耗。

　　c.工作時間短，滿負荷率高的設備包括：給排水泵、循環泵等輔助生產用設備，在此類設備所占總裝機容量比例不大時(小于10%)，可不予考慮或只在用電高峰時考慮變壓器最高負荷率。

　　d.工作時間短，滿負荷率低的設備包括：金屬、機修裝配車間用起重機、實驗室用試驗設備、檢測設備。此類設備可予不考慮負荷。

　　以上四類負荷基本涵蓋了機械工廠生產、生活的動力用電設備，通過對不同設備的工作性質的分類分析，可使變壓器容量降低，從而降低變壓器的運行損耗。

　　計算變壓器容量時，首先要計算好總負荷，一般總負荷可由、總視在計算功率乘以同時系數確定，然后計算變壓器的總負荷，其值為：變壓器總負荷(kvA)=無功補償后的總負荷(kv?A)+變壓器損耗(kv?A)(有功損耗與無功損耗矢量和)，最后確定變壓器的容量為：變壓器總負荷÷變壓器負荷率。變壓器負荷率一般取75%~85%為宜。

　　1.2配電變壓器型號

　　選擇高效低能耗的配電變壓器具有重要的意義。目前國內廣泛采用的S9型配電變壓器的空載損耗與S7相比平均降低了8%，負載損耗平均降低了25%左右，然而SCB系列在節能上有更大的優勢。下表列出這幾種變壓器的損耗情況。

　　注：以上均以額定電壓為10kv，額定容量為1000kvA為例。

　　從上表可以看出，SCB8系列空載及負載損耗最低，S9型次之。由于機械工廠對環境要求不高，加之SCB8系列干式變壓器價格昂貴(同容量干式變壓器比油浸式價格高1倍)一般可選用S9型油浸式變壓器，但從長期運行看選用SCB8型變壓器較為經濟。

　　2.采用節能型電器設備

　　交流電動機的降損節電：

　　機械工廠中的水泵、軸流風機、機床用傳動設備應采用高效節能的電動機，如Y系列及其派生的系列電動機具有體積小、重量輕、噪聲低、起動性能好和絕緣水平高等優點。如采用YX系列高效電動機其效率比Y系列又提高3%，電動機負載率75%~100%之間運行時間可獲得高效率。根據負荷變化情況選擇交流電動機的調速方式是降損節能又一有效措施，故機械工廠內水泵、軸流風機等電動機可考慮配置變頻調速控制器。

　　3.合理放置配電間位置

　　機械工廠中的設備數量種類多，容量相差懸殊，配電間位置確定應與工藝人員密切配合，使其盡量靠近負荷中心，以縮短配電線路的長度，減少電能的額外損失。為降低傳輸過程中的損耗，供電線纜宜采用銅線。對大容量遠距離的用電設備進行壓降校驗，必要時適當放當放大一級截面選配線纜。

　　值得注意的是三相平衡，三相線路之間的負荷要保持平衡，無論是照明還是單相用電設備，在三相上所接負荷盡量保持大小相等或相差很小，因為隨著數控機床電焊機及固態開關等非線性負載在機械工廠中的大量使用，使得電氣裝置內的諧波和諧波電流含量加大，從而使導線電流超出正常負載電流，造成電能損耗。

　　4.降低無功損耗

　　機械工廠中大量的用電設備造成了無功電能損失，無功功率補償是實現節電節能的又一重大措施。無功補償裝置一般設于變配電室的低壓母線上進行集中補償，這樣可減少電力系統的無功功率傳輸到配電線路上的電流，因此減少了這部分線路的電能損耗。但對車間內部來講，由于無功仍從低壓母線經干支線送到設備端，因此，電壓損失及電能損耗沒有得到根本改善，從而沒能達到完滿的節能效果。若想從根本上補償無功，最理想的方法是從設備端采取無功補償措施，但這種方法對于電機數量多、起動方式名異的機械工廠來說，實行起來非常困難，困為隨著補償電容器數量的增多，其故障率相應增加，最終影響工作效率。為此，筆者根據經驗，設計中一般在車間支干線配電箱內采用并聯的金屬膜自愈式低壓電容器對運行的機床設備進行整體無功補償，這樣即避免了設備因負載變動或反復起停對電容器的損壞，又起到了減少支干線的電能損耗，同時減小了線纜線徑及開關。

　　在實際中采用這種補償方法還應注意，補償容量不宜過大。應按下式選擇補償電容的無功容量：Qc≤3UNI。(kVar)

　　式中：Qc―無功功率補償容量(kVar)

　　UN―電源額定線電壓(kV)

　　I。―干、支線中電動機空載計算電流(A)

　　5.照明節能

　　照明負荷雖然在機械工廠總負荷中所占比例很小(約5%~10%)，但燈具如選擇不當，長期運行積累的損耗也相當驚人。為此，機械工廠照明應盡量選用發光效率較高的節能型熒光燈，金屬鹵化物燈。盡量減少白熾燈的使用。選擇鎮流器時也應注意幾點：1.電子鎮流器雖然無功功率補償效果好，但只適用于周圍環境對電子干擾要求不高的場合。2.如周圍環境對電子干擾要求較高最好選擇電感式鎮流器或復合式鎮流器來彌補電子鎮流器的不足。

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