王海超
武汉凯比思电力设备有限公司，湖北武汉430074
摘要：我国工业化进度正随着经济的发展逐渐提升，面对各个行业日益增大的用电需求，节能降耗问题就成为日后企业发展过程中首先要解决的难题。通常企业、工厂的电能损耗主要是导线电阻的电能损失、配电变压器上的铁芯、以及高低压电阻的电能损失三部分。但是从工厂的生产角度来看，供配电系统出现能源浪费现象是由部分设备的能源利用率低下引起的，对工厂供配电系统引入节能降耗设计是非常符合时代需求与经济效益的。
关键词：供配电系统；节能设计；降耗设计；浅析
引言：
在社会经济与科技迅猛发展的当下，能源消耗问题也愈发突出，作为限制我国经济发展的重要因素，工厂企业的能源消耗一直处于上升趋势。巨大的耗电量难免造成电能紧缺的现象，不加以控制的话，长此以往必然导致经济效益的降低。为解决这一问题，可以在工厂供配电系统的设计规划环节注重节能降耗的理念，相关人员也必须深刻认识到节能降耗的重要性，这样才能够运用科学、合理的手段对供配电系统进行节能设计或改造，实现提高资源利用率的目的，进一步为我国工业企业的可持续发展提供良好的助力。
1、工厂供配电系统节能降耗设计的意义
近些年来我国经济发展过于“迅猛”，虽然在短期内取得了巨大的经济效益，但同时对国内的自然资源造成了更为严重的破坏与浪费。通常工厂的电能消耗较多，如果能按照节能降耗的使用标准来设计工厂供配电系统，就可以让企业实现节约电能的可持续发展。目前工厂供配电系统节能降耗设计的主要意义在于：解决供需问题、积累社会财富、和推动科技发展三个关键点，现阶段我国的基础发电设施有待完善，不能及时解决日益增长的实际用电需求，工厂供配电的节能降耗设计能在一定程度上减少各行业之间的电能供应矛盾，同时也会减轻电力企业的部分压力；因为工厂供配电系统对生产规模以及经济效益不造成任何影响，对其进行节能降耗设计反而会改善其生产经营状况，促进社会财富的积累；由于技术层面的问题，实现节能效果往往会对原有的生产工艺或技术进行一定程度的优化，这样一来自然达到了推动科技发展的目的。
2、工厂供配电系统节能降耗设计原则
工厂的供配电系统设计阶段，需要遵循以下三种设计原则，才能真正达成节能降耗的目的。
一，经济适用性原则。设计供配电系统之前首先要明确节能降耗的目的，即：通过提高用电效率、降低供配电系统自身的运行成本来实现工厂的经济效益最大化。因此，遵循经济适用性原则是供配电系统的前提条件，节能技术与措施在满足经济适用性的基础上，才能进一步提升整体用电效率[1]。通常情况下可以利用人工无功补偿的手段来降低人工损耗，这种方法具有较高的灵活性，能够有效降低电能成本，提升经济与社会效益。
二，实事求是原则。工厂或企业如果想要在当今如此激烈的市场竞争中取得一定优势，就一定要把握住难得的发展机遇，我国的工厂作为巨大的能源消耗用户已经对环保工作愈发重视，当前环境问题日益严峻，遵循实事求是的设计原则，不但能够有效降低工业生产对环境的污染，还能缓解我国目前的供电压力，为企业的经营与发展提供助力，最终通过供配电系统的节能降耗措施实现工厂经营与国民经济的共同发展。
三，优化原则。在我国大力推行“可持续发展”与“生态文明建设”理念的时代背景下，开始出现越来越多的以节能降耗优化原则为供配电系统设计的企业和工厂，这些工厂积极引进全新的环保材料和领先的科学技术，并将其运用到具体的施工工艺上。以永磁接触器为例，这种方式能够在合闸状态利用永磁力将电流降低至零，一定程度上减少了电能的消耗情况。
3、工厂供配电系统节能降耗技术与措施
3.1供配电系统电路优化
供配电系统的电路通常由两种结构组成（架空线路、电缆电线），设计环节会根据导线进行电力的输送，此时难免发生多余功率的消耗，根据功率消耗公式可以断定，电路负荷功率稳定时电路功率与电压消耗功率呈反比，所以可以通过减少电阻的方法来实现电路消耗的降低。具体方法为加大导线的横截面积、减少导线长度、以及降低导线电阻率[2]。只有电流负荷量相对稳定、且电压减少的情况下供配电系统才能使用长导线，还要通过设置变电站的方法来降低导线之间的距离，之后再进行线路连接工作，同时要注意导线尽量选取铜芯导线，满足这些基本条件是节能降耗目的得以实现的前提。
3.2无功补偿技术应用
节能降耗措施中最为常见的莫过于无功补偿技术，相对于传统的集中补偿方式，无功补偿技术具有更优异的补偿性能，我国规定工厂的功率因数要在0.9及一上，部分工厂只能采取设置高压补偿装置来达到要求，低下的功率因数会导致持续性的无功环流，变压器和线路的电流自然随之增大。长此以往，势必会降低电动机转矩和末端供电质量，造成更高的能源消耗。工厂供配电系统的主要无功损耗设备是电动机和变压器，其中异步电动机的无功损耗约为60%，变压器的无功损耗约为20%，如此看来，由电动机与变压器形成的大量无功负荷是导致供电压力过大的重要因素，只有全面提升工厂供配电系统的功率因数才能有效解决这一问题[3]。
3.3变压器节能技术应用
以组合的形式应用变压器节能技术可以有效提升其经济适用性，工厂一般以电负荷来确定变压器的数量，此时如果能在满足工厂负荷量的情况下减少变压器的数量，就可以使经济效益获得显著提升[4]。反之，负荷不足时则需要共同调节。变压器作为电力系统的重要设备一直是设计和开发人员的研究重点，其经过多年的发展已经具有良好的过载与绝缘能力，对短路等现象也有一定抗性，在进行节能变压器的选择时可以根据其空载损失情况或环绕铁芯来判断是否利于工厂供配电系统的推广[5]。除此之外，还需要注意节能型变压器是否可以在比较恶劣的工作环境下运行，便于后期的保养与维护。
3.4电动机节能技术应用
异步电动机是部分企业主要的终端负荷来源，通常也是耗电量最大的设备之一，近些年的数据显示，我国的电动机耗电约占工业用电总量的80%左右，所以供配电系统节能降耗的关键就在于如何降低电动机的能源损耗。大部分的工厂普遍存在电动机启动方式不正确或容量选取不当的现象，导致电动机长期处于非经济运行状态，难以控制其能耗问题。有关部门就此提出相关的测试与评价标准，为电动机节能技术提供了一定的理论依据，很多工厂已经在使用一些节能效果显著的电动机，如：机械调速电机、电磁调速电机、节能拖动装置等，势必会成为工业生产和加工领域电动机节能技术发展的主流。
结论：
面对紧张的电力供求关系，工厂必须要建立完善的节能降耗体系才能保证自身的生存和发展。利用节能降耗的理念设计供配电系统是是当前形势下的必然选择，如果可以在实际应用中有效地发挥出供配电系统节能降耗的作用，就能够进一步保障我国全面推行的可持续发展政策，减少常见的能源消耗与浪费的情况。节约能源是工厂、企业不能推卸的社会责任，促进工厂实现供配电系统的节能降耗是提升市场竞争力和企业发展的有效措施。
参考文献：
[1]丛敏乐.浅谈机场航站楼供配电系统节能设计的几点研究[J].百科论坛电子杂志,2019,000(016):394-395.
[2]黄建强.浅析医院建筑中大型用电设备供配电系统方案设计要点[J].电气应用,2020,v.39;No.515(05):85-86.
[3]赵丽娜.某大型铁路客运站房供配电系统设计浅谈[J].中国设备工程,2020,No.444(08):243-244.
[4]江金发.浅谈工厂供配电系统中的节能降耗技术[J].产业科技创新,2020,v.2;No.40(04):68-69.
[5]洪天星,范宜标.工厂供配电系统中的节能措施探析[J].湖北第二师范学院学报,2019,36(02):45-47.
作者简介：王海超（1985-10），男，汉族，河南焦作，本科，武汉凯比思电力设备有限公司，研究方向：工业电气自动化