王永軍

(開灤集團冀東礦業(yè)安全檢測檢驗有限公司，河北 唐山　063000)

淺談企業(yè)供配電系統(tǒng)節(jié)電改造措施和經(jīng)濟效益

王永軍

(開灤集團冀東礦業(yè)安全檢測檢驗有限公司，河北 唐山063000)

摘要：小型機械修配廠的企業(yè)供配電系統(tǒng)往往比較老舊，存在著各種各樣的高耗電問題，采取適當(dāng)?shù)墓?jié)電改造措施，能取得很好的經(jīng)濟效益。本文探討了一例企業(yè)供配電系統(tǒng)的節(jié)電改造措施和所取得的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：供配電系統(tǒng)；節(jié)電措施；經(jīng)濟效益

前言

隨著社會的不斷進步與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，能源問題已經(jīng)日益成為最為重要的也是最為緊迫的問題之一，企業(yè)如何節(jié)能越來越受到重視。對于用電企業(yè)來說，改造落后的供配電系統(tǒng)，采取技術(shù)上可行，經(jīng)濟上合理和企業(yè)可以承受的措施，減少用電的損失和浪費，不僅符合國家法律法規(guī)和科學(xué)技術(shù)進步的要求，同時也提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

某小型機械修配廠于2014年5月，委托我檢測機構(gòu)對供配電系統(tǒng)進行了節(jié)能檢測，檢測包括供配電系統(tǒng)的日負(fù)荷率、變壓器負(fù)載系數(shù)、線損率、企業(yè)用電體系統(tǒng)功率因數(shù)等四項節(jié)能檢測項目。其中四項中只有日負(fù)荷率一項合格，另外三項均不合格，存在著比較嚴(yán)重的電能浪費問題，采取節(jié)電措施勢在必行。經(jīng)過檢測和細(xì)致的調(diào)查，結(jié)合該廠實際提出了供配電系統(tǒng)的改造措施，實施后取得了良好的經(jīng)濟效益。

1.原來供配電系統(tǒng)存在的問題

1.1 企業(yè)供配電系統(tǒng)簡介

該廠屬小型機械修配廠，實行一班制生產(chǎn)；具有獨立供配電系統(tǒng)，高壓一路供電，一級變壓；采用一臺容量為560kVA、型號為SJL3型的三相變壓器，高壓側(cè)為6kV，低壓側(cè)為400V，出廠日期為1977年3月。低壓負(fù)荷為六路，每路都采用型號為JGL-70的鋼芯鋁絞線，出廠日期為1966年10月。簡圖見圖1：

圖1　某小型機械修配廠供配電系統(tǒng)簡圖

1.2 檢測結(jié)果和分析

本次節(jié)能檢測的四項節(jié)能檢測項目具體檢測結(jié)果如下：

(1)變壓器的電耗情況：

變壓器綜合功率經(jīng)濟負(fù)載系數(shù)：βz= 0.51，

變壓器負(fù)載系數(shù)：β=S/Se=78.10/560=0.14，

變壓器負(fù)載損耗：Pf=43.22 kW(實測)

變壓器負(fù)載損耗有功電量：ΔEf=Pfβ2t=43.22×0.142×24=12.55 kWh

根據(jù)GB/T3485-1998《評價企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則》的規(guī)定：變壓器的負(fù)載系數(shù)應(yīng)符合下式要求：βZ2≤β≤1。該配電系統(tǒng)中β=0.14≤βZ2=0.26，故不合格。

(2)線路的電耗情況：

實際測量得到：汽修車間線路的損耗ΔEsx= 0.195 kWh，照明線路的損耗ΔEsx= 0.684 kWh，辦公樓線路的損耗ΔEsx=4.510 kWh，鉚焊車間線路的損耗ΔEsx=1.041 kWh，鍛工線路的損耗ΔEsx= 1.267 kWh，其他線路的損耗ΔEsx= 1.075 kWh

線損率α=4.65%

根據(jù)GB/T3485-1998《評價企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則》的規(guī)定：線損率在一級變壓的情況下，線損率應(yīng)小于3.5%，故不合格。

(3)企業(yè)用電體系功率因數(shù)的情況：

總有功電量： Erp=1380kWh(實測)，總無功電量：Erq= 772kvarh(實測)

企業(yè)用電體系功率因數(shù)：

cosφ=0.87< 0.9，不合格。

1.3 供配電系統(tǒng)電耗高的原因

根據(jù)檢測過程中的測試和分析，認(rèn)為造成該廠的供配電系統(tǒng)電耗高的原因是：

(1)變壓器耗電高

此廠建廠為70年代，建廠較早，設(shè)備老舊，效率低下。變壓器生產(chǎn)于1977年3月，屬于落后高能耗產(chǎn)品，絕緣嚴(yán)重老化，空載損耗較大；另外變壓器嚴(yán)重輕載，日負(fù)荷率只有14%，屬于運行在高耗能的低效區(qū)，浪費電能比較嚴(yán)重。

(2)線損率較大

線路采用鋁芯裸導(dǎo)線，鋁芯線的電導(dǎo)率較低，近年來已經(jīng)逐步淘汰，開始應(yīng)用銅導(dǎo)線；加之此導(dǎo)線生產(chǎn)于1966年，使用時間長，由于芯線裸露在外，受到環(huán)境因素的侵害，導(dǎo)線銹蝕嚴(yán)重，有效截面積嚴(yán)重縮小，導(dǎo)電能力下降，線損率較大，達到4.65%，損失電能較多。

(3)供電系統(tǒng)功率因數(shù)低

該廠由于變壓器和異步電機屬于感性負(fù)載，設(shè)備比較老舊，造成供電系統(tǒng)的功率因數(shù)較低。

另外，還存在照明方面采用白熾燈等高耗能燈具；照明線路分布不夠合理，造成線路電流分布不均；空調(diào)、照明及其他設(shè)備不及時關(guān)閉等其他技術(shù)和管理問題。

2. 供配電系統(tǒng)節(jié)電改造措施

根據(jù)以上分析，實際測量最大用電負(fù)荷和平均用電負(fù)荷，通過驗算，采用了更換變壓器、更換線路導(dǎo)線和在配電室安裝低壓就地電容補償器等節(jié)電措施。

2.1 更換變壓器后的節(jié)電情況：

分析認(rèn)為變壓器的負(fù)荷率比較低，僅為0.14，設(shè)備老舊，應(yīng)更新為低耗能產(chǎn)品。通過測量日最大負(fù)荷為165 KVA，綜合考慮現(xiàn)狀和冗余，選擇容量Se=250 KVA的變壓器S11-250/6。

新變壓器的耗能情況為：

變壓器負(fù)載側(cè)的無功電量：Eqi=108.41 kvarh(實測)

變壓器負(fù)載側(cè)的有功電量：Erpi=1621.67 kWh(實測)

新變壓器負(fù)載系數(shù)：β=S/Se=59.41/250=0.30

變壓器負(fù)載損耗：Pf=3.78 kW(實測)

變壓器負(fù)載損耗有功電量：ΔEf=Pfβ2t=3.78×0.302×24=8.16 kWh

原來變壓器負(fù)載損耗有功電量：12.55 kWh

節(jié)電情況：12.55-8.16=4.39 kWh

2.2 更換線路導(dǎo)線后的節(jié)電情況：

經(jīng)過測量線路代表日平均電流，分別是汽修車間11.5A，照明10A，辦公樓16.5A，鉚焊車間14 A，鍛工車間20.3A，其他12A。線路日最大電流約為平均電流的1.5倍，最長線路為辦公樓250m，經(jīng)過計算分析后，將原來的鋁導(dǎo)線更換為銅芯橡膠絕緣電纜，截面積為20mm2。

計算新線路的損耗：

代表日汽修車間平均電流：Ijx= 11.5A

汽修車間線路的損耗：ΔEsx=mI2iRti=3×11.52×0.037×24=0.35kWh

同理計算得到：照明線路0.45kWh，辦公樓0.64kWh，鉚焊車間0.76kWh，鍛工車間1.22kWh，其他0.82kWh。

線路的總損耗：

=4.24 kWh

原來線路的總損耗：8.77 kWh

節(jié)電情況：8.77-4.24=4.53 kWh

2.3 安裝補償電容后節(jié)電情況：

安裝補償電容，經(jīng)測試變壓器日最高有功負(fù)荷為120kW。原來功率因數(shù)cosφ1=0.87，補償后功率因數(shù)cosφ2=0.95，則加裝電容器的容量為：

=27.6kvar

選用型號規(guī)格為BSMJ0.4-30-3型，標(biāo)準(zhǔn)容量為30 kvar的電容器。

補償后的變壓器負(fù)載側(cè)的無功電量：Eqi=108.41 kvarh(實測)，變壓器負(fù)載側(cè)的有功電量：Erpi=1621.67 kWh(實測)，變壓器平均輸出視在功率：S=59.41 KVA。

補償前的變壓器負(fù)載側(cè)的無功電量：Eqi= 270.11kvarh(實測)，變壓器負(fù)載側(cè)的有功電量：Erpi= 1854.75kWh(實測)，變壓器平均輸出視在功率：S=78.10 KVA。

節(jié)電情況：1854.75-1621.67=233.08 kWh，同時降低了線路的電流，降低了線損率。

3.經(jīng)濟效益

每日節(jié)電4.39+4.53+233.08=242 kWh，按照企業(yè)用電0.5元/ kWh，每年工作250日計算，每年節(jié)約資金0.5×250×242=30250(元)

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Discussion on Power Saving Measures and Economic Benefit of Enterprise Power Supply and Distribution System

WNAG Yong-jun

(Kailuan Group Jidong Mining Safety Inspection Co., Ltd., Tangshan Hebei 063000)

Abstract:Small machinery repair factory enterprises for distribution systems are often compared to the old, there are a variety of high power consumption problem, and take appropriate measures of saving energy and good economic benefit can be achieved. This paper discusses a case of enterprise power supply and distribution system of electricity saving transformation measures and the economic benefits achieved.

Key words:power supply and distribution system; electricity-saving measures; economic benefits

收稿日期：2016-04-06

作者簡介：王永軍(1968- )，男，開灤集團冀東礦業(yè)安全檢測檢驗有限公司工程師。

中圖分類號：TQ172.8

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1671-3974(2016)02-0061-03