前言:当前我国经济的蓬勃发展,伴随着各类资源的过度消耗。因此不论是民用还是工业工程项目都应当做到高效环保地利用各项资源,而非盲目追求经济效益舍弃社会效益。各个工程项目都应加大节能措施的推广,提高对包括电力资源在内的各项能源的利用效率。
1 变配电系统节能概述
在工程项目在设计时,通过对变配电系统的合理规划,对各类高效节能设备的选用,使变配电系统节能环节在整个工程项目中发挥重要作用。在对工程项目进行节能设计时,严格遵守各类规范及标准中的节能要求,使用电力系统计算软件对各项数据如实准确计算,在各环节采用节能型变配电设备,可有效降低能耗。
1.1科学规划变配电室位置
变配电室位置的合理布局与整个工程的电能消耗息息相关。结合工厂工艺流程的需求,将用电设备尽可能集中布置,将变配电室设在负荷分布的中心位置,有效缩短供电缆长度,降低线路损耗。同时结合各相关专业对装置、建筑、道路等的布局,合理规划全厂电缆路由,减少电缆走 “冤枉路”、“回头路”,保持电缆路由的平顺贯通,减少起伏和翻越,使得电缆路由最优化。
1.2选用自身功耗低的电气设备。
随着基础理论的不断深入突破,生产制造工艺的不断改进升级,技术更新换代的速度越来越快。不断有能耗更低的电气设备、电子元器件问世。在工程设计中,不断跟进最新的高效节能型电气设备产品,采用更新且更为有效的节能技术,从而提高工程项目中的节能效果。
1.3合理规划配电结构
在为单相用电设备配电时,合理的设置配电箱位置及数量,采用三相电源进线,能有效减小进线电流,减少线路能耗,同时还应使配电箱三相负荷尽量平衡。特别随着照明需求的日益增加,采用三相供电的照明配电箱,并使三相照明负荷尽可能平衡,是减少工程能耗的有效措施。
2 石油化工工程变配电系统节能策略研究
2.1 降低配电级数
合理规划全厂的负荷中心,有效控制供电半径,降低无功损耗。一般情况下工厂企业的配电级数不会超过四级,过多的供电级数或者不按相应的标称电压供电都是造成电力资源消耗加剧的原因。根据工厂企业规模,可选择220kV总变或110kV总变作为全厂总变电所,35kV作为各区域变电所母线电压,10kV或6kV作为各中压设备供电电压,380V或220V为常规用电设备供电电压。
2.2 使用高效节能变压器
在准确核实计算负荷,合理预留今后供电容量的情况下,选择适当的变压器容量,使其负载率既能满足当前用电需求,又能为后期项目改扩建预留一定供电能力,同时也能有效降低无功损耗。
变压器选型上,选择高效节能型变压器是供配电系统节能措施中的重要一环。近些年已有不少企业采用S11型变压器代替原有S7、S9型,有效减少空载损耗,达到二级能效,但仍有一定差距。随着国家节能减排口号的日益推广,采用一级能效的变压器已成为工程项目中的首选。
2.3选用自身功耗低的高低压配电设备。
随着生产制造工艺的日益完善,电气设备更新换代的速度日益加快。电子元器件的体积越做越小,功耗越来越低,选用更低功耗的高低压配电设备可有效降低供配电系统中的能耗。伴随着精密电子元器件的广泛应用,设备体积减小,设备排布相对密度增加,空间利用率有效加大,也一定程度上减少了不必要的能耗。
2.4采用高效节能型电动机,广泛使用变频器调速控制。
国家标准化管理委员会在2006 年就发布了强制性标准《中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价》,各行业又制定了相应的执行要求。但令人遗憾的是,虽然高效电机已经上市多年,但是用户需求却一直不是很旺盛,据统计目前我国高效电机市场占有率仍不足10%。
高效节能电机依靠新型的设计理念以及对新技术的应用,通过降低电磁能、热能和机械能的损耗,提高输出效率。与通用标准型电机相比,高效节能电机的节能效果显著,一般情况下效率可平均提高4%左右。例如稀土永磁电机等新型节能电机就具有结构简单,效率高,体积小等优点,具有传统励磁电机无法比拟的高性能。
针对工况不断变化的用电设备,采用变频调速技术可有效降低能耗。目前应用最多的是对风机、泵类负载设备的调速节能。由于风机、泵类负载的转矩与转速的平方成正比,在选型裕量过大和需减少风量(流量)时,变频调速的节能效果尤为显著;另外大部分工业场合在使用风机泵类设备时,对变频调速的控制精度要求不高,变频器的成本相对较低,控制较简单,便于推广
2.5选用高效节能光源和智能照明控制系统
一是选用具有高效节能光源的灯具。当前主要选用节能型荧光灯及LED灯等节能措施。选用相应场合照明灯具时,需使其效率满足节能要求。照明功率密度限值应按《建筑照明设计标准》GB 50034-2013中的目标值执行。在灯具布局时,合理利用日光照射,并根据室内日光照射强度变化按梯度控制。
二则是智能照明控制系统。例如在人员往来稀疏且不具规律性的楼梯间、过道等场所,采用声控感应灯具,相比持续照明,可有效减少用电能耗。在室外场所采用光控及时控措施,可减化人员操作,充分利用自然光线,减少不必要的照明电能损耗。
结束语
综上所述,工程设计人员可与工厂企业管理人员结合实际经验,在变配电系统设计及建设过程中采取多种有效的节能手段,以达到节能减排的效果。为响应国家节能减排的口号,实现国家经济的可持续发展,降低全球能源损耗,维护人类赖以生存的地球环境,我们应当具备主人翁意识,用实际行动去推进各节能措施在变配电系统中的切实应用。
参考文献:
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