0 前言

　　隨著國民經濟的高速發展，我國建材工業也取得了長足的發展，不僅產量大幅度上升，而且培養了一批具有世界先進水平的骨干企業。但是，與世界發達國家相比，我們的建材工業總體水平還較落后，進一步加強節能工作是深入貫徹科學發展觀、落實節約資源基本國策、建設節約型社會的一項重要措施。水泥工廠是能源消耗大戶但有著巨大的節能潛力。如何合理利用能源、提高能源利用效率?如何從源頭上杜絕能源的浪費，提高企業的經濟效益?這些都是水泥工業企業面臨的重要問題。現從電氣自動化專業的設計角度，對水泥工廠的節能方案做簡單闡述，希望能起到拋磚引玉的作用。

　　1 供配電方案

　　供配電系統的節能設計首先是應根據負荷容量、供電距離及分布、用電設備特點等因素合理設計供配電系統，做到系統盡量簡單可靠，操作方便。變配電所應盡量靠近負荷中心，以縮短配電半經減少線路損耗。合理選擇變壓器的容量和臺數，以適應由于季節性造成的負荷變化時能夠靈活投切變壓器，實現經濟運行，減少由于輕載運行造成的不必要電能損耗。

　　對于目前的生產線系統技術水平，通過經濟技術指標的評比，規模在5000t／d及以上級別的水泥工廠的配電方案一般為：供電用電方案宜為110 kV電壓等級供電，廠區內用電設備采用l0kV等級，合理設置配電站，以減小供電半徑，減少線路損耗；根據工藝設備分段，合理配置變壓器，變壓器負荷率宜控制在70％～80％左右。在變壓器的選型時應考慮盡可能降低變壓器損耗，包括其空載損耗和負載損耗。其中空載損耗又稱鐵損，它是由鐵芯渦流損耗及漏磁損耗組成，是固定不變的部分，它的大小取決于矽鋼片的性能及鐵芯制造工藝。所以變壓器應選用節能型的。如選擇相對S8系列變壓器的空載損耗下降了15％和25％的S10和S11系列變壓器，這樣無疑會降低運行成本。

　　2  提高系統功率因數

　　由于系統中的用電設備如電動機、變壓器、線路、氣體放電燈中的整流器都有電感，會消耗無功功率。其中消耗的無功功率中約70％來源于電動機，20％來源于變壓器，l0％來源于線路。超前的無功功率會使得線路產生損耗，因此適當增加電容補償，改善功率因數，降低損耗變得尤為必要。

　　因為P=UIcos，在P和U一定時，增大cos則I下降，電壓損失△U=IR下降，繞組與輸電線路功率損耗ΔP=I2·R（R為內阻)下降，供電質量就會相應提高。

　　根據無功功率的分布，制定相應的補償方案會將線路損耗降低。采用并聯電容器分散平衡補償，即低壓部分的無功功率應有低壓電容器補償，高壓部分的無功功率應在高壓側補償；對于基本無功功率的補償應設在變電所，自動補償裝置應采用無功功率參數調節方式；對于容量較大的電動機應在就地設置自動補償裝置，通過就地補償裝置，可以降低線路電流，大大降低線路的功率損耗和電壓損失。另外，改善功率因數，還可以減少電費負擔，穩定電壓，提高用電質量。

　　3  采用新技術

　　隨著生產工藝的要求不斷提高，采用變頻調速的設備也越來越多，風機和泵類設備采用變頻器調速的節能效果尤其明顯。因風機和泵類等設備在選型計算時通常都留有一定的富裕量，但在生產過程中，由于各種條件和因素的綜合原因，通常存在電動機的運轉負荷率偏低現象。采用變頻的方式，可提高電機在空載時的效率，達到節能的目的。另外，采用再生制動單元或變頻器間直流母線并聯可以將電機制動時產生的電能反饋給電網供其他器件使用。

　　綜合分析，采用變頻器可以從以下三個方面實現節能。

　　(1)在啟動過程中，一般交流電動機的啟動電流為電動機額定電流的6～7倍，而變頻調速啟動電流則不超過電動機的額定電流，有效地降低了線路損耗。

　　(2)在運行過程中，變頻器可以根據負載的負載特性變化，進行電動機輸出軸功率的調整。尤其是轉矩按平方降低特性的電動機(如風機和泵類)，與采用常規的調節閥門或擋板來控制風速風量的方式相比，采用變頻器可以節電20％～50％左右，并且風機所需風量越低，應用變頻調速節電效果越好。

　　(3)采用變頻器技術使得功率因數提高，一般在0.95以上，節省無功，減輕了變壓器的負擔。

　　本文只是筆者工作中的一點體會和感觸，僅供大家參考。