工业节能增效解决方案..docx

工业节能增效解决方案一、引言?随着我国市场经济体制的不断完善，国内大多数企业面临全球化的市场竞争日益加剧，多数企业都面临着利润下滑的处境，对此，只能从加强市场开拓以及强化成本控制两方面着手。而在工业企业的各项成本中，电费已成为紧随原材料成本、人工成本之后的最大的成本，特别是在某些高耗能企业中，电费已成为最主要的成本。对大多数工业企业而言，电费也是未被企业控制的最后一项成本，许多企业由于管理、工艺、技术等各方面原因，用电利用效率普遍偏低，节能潜力巨大，因此通过技术手段来降低电费支出、提高利润空间势在必行。用电企业用电量越来越大的同时，伴随而来的不仅在于电能利用率低、电能损耗大，更为致命的是供电的安全，如谐波、三相电流不平衡、电压突变等电能质量问题。一次几百毫秒的电压突降可能导致整个供电系统的瘫痪，在造成巨大经济损失的，石化企业一次雷击可能造成巨大的损失和人员伤亡，谐波问题导致电容寿命急剧缩短、设备老化，三相不平衡电流导致的火灾等等。因此对于现代工业企业来说提高供电系统安全性具有很可观的经济效益和社会效益。二、工业用电现状分析我国工业企业用电问题主要体现在两个方面，一是供配电系统效率低、损耗大，用电设备效率低，二是电力品质低、电能质量差，威胁到设备安全运行。具体来说存在以下几个主要问题：1. 功率因数低功率因数低主要的原因是感性负载的大量存在，工业用电中70%的用电量都被电机等感性负载消耗，感性负载正常运行需要消耗无功功率，如果不及时补偿就会大大拉低供电系统的功率因数。功率因数的高低是影响电源利用率的关键因素，功率因数低，会降低电源利用率，降低设备的效率，增加了电路上的损耗，供电部门也会对企业的功率因数做考核，一般工业用户要求功率因数在0.9以上，低于0.9将会面临功率因数罚款。一般企业用户可以通过安装固定投切电容补偿设备来补偿无功提高功率因数，但是也有些工业用户存在冲击性负荷，如钢铁的电弧炉、轧机，港口的吊机，汽车制造的电焊机，矿山的吊机，普通无功补偿设备无法及时根据负荷的无功变化提供相应的无功，因此即使安装了无功补偿设备，功率因数依旧很低。因此此种场合就需要一种可以及时根据负荷无功变化提供动态无功补偿的动态无功补偿设备来解决此类问题。常见的可以对冲击性负荷进行动态无功补偿的设备包括静止无功补偿设备（SVC）、静止无功发生器（SVG）、晶闸管投切电容器（TSC）等，一般通过安装此类动态无功补偿设备，两年左右即可收回投资成本，并持续受益。2、电压突变雷闪天气造成线路受损，吊车、挖掘机等大型设备作业造成的外力破坏事故，大型非线性、冲击性负荷的投切等因素，容易对电网产生冲击，引起瞬变电压、浪涌电流甚至供电中断等严重情况。此类电能质量问题（暂升、暂降、瞬时中断）往往给石化、军工、冶金、半导体制造、医院、银行等大中型企业带来设备停运、工艺中断、数据丢失、设备损坏等严重后果，造成巨大的经济损失。因此通常架设多路电源，一旦运行的主供电电源出现故障或异常时，需要将敏感负荷的用电设备迅速切换到其他备用的电源，提高供电可靠性、保护敏感用电设备。工厂传统采用的备自投开关，切换时间在1s以上，极易造成所带负荷在切换过程中因为供电中断而导致故障停机。如IT设备：当电压波动超过40％，持续时间超过12个周波（0.24s）时，导致数据丢失。PLC：电压低于10％时，可工作15个周波（0.3s）；电压低于(50～60)％时，停止工作；数控设备：电压波动范围一般为10％，当电压低于此值、持续时间超过2～3个周波（0.04～0.06s）时，保护性停机。变频调速：当低于额定电压70％，持续时间超过6个周波(0.12s)时停机。精细加工业中的电机，电压波动10％、持续时间超过3个周波时，停机。电机：当电压波动超过（50~30）％、持续时间超过1个周波（0.02s），控制开关就会跳闸。因此为保证负荷的持续供电，现在工厂也采用了诸如不间断电源（UPS）、动态电压恢复器（DVR）、固态切换开关（SSTS）等解决方案，在实际应用中也起到了良好的效果。3、谐波工业企业普遍使用整流器、变频器、可控硅、电弧炉等非线性设备，会产生大量的谐波，使系统电压和电流的波形畸变，恶化电力品质，不但增加电耗，也影响了用电安全和设备使用寿命，谐波的危害已成为电网最主要的公害。谐波对公用电网和其他系统的危害大致有以下几个方面：加大企业的电力运行成本由于谐波不经治理是无法自然消除的，因此大量谐波电压电流在电网中游荡并积累叠加导致线路损耗增加、电力设备过热，从而加大了电力运行成本，增加了电费的支出。降低了供电的可靠性谐波电压在许多情况下能使正弦波变得更尖，不仅导致变压器、电容器等电气设备的磁滞及涡流损耗增加，而且使绝缘材料承受的电应力增大。谐波电流能使变压器的铜耗增加，所以变压器在严重的谐波负荷下将产生