企業電氣節能降耗的主要措施

鄧子偉

（南寧化工股份有限公司，廣西 南寧 530031）

企業電氣節能降耗的主要措施

鄧子偉

（南寧化工股份有限公司，廣西 南寧 530031）

從技術節能、管理節能、行為節能等方面闡述了做好電氣節能降耗工作，提高電能使用效率的主要措施。

電氣節能；降耗；使用效率

控制產品成本、提高資源利用率是企業可持續發展的必經之路。從氯堿企業的生產特點來看，電耗成本在產品生產成本構成中占有很大的比例，在生產過程中應該重視電氣節能降耗工作，提高企業電能的使用效率，降低產品電耗，在設計、改造、運行過程中提高電氣設備（包括負載裝置）的效率，減少無功損耗，降低企業內部電網的電能損耗，以達到有效控制生產成本的目的。

降低電耗的有效措施主要是從技術節能、管理節能、行為節能等多方面做好電氣節能降耗工作，提高能源使用效率。

1 使用低損耗的變壓器、合理配置配電變壓器容量

電力變壓器是換能效率較高的設備，由于存在空載損耗、負載損耗和熱損耗，變壓器的損耗是配電網損耗的主要組成部分，降低配電變壓器的損耗對于降低整個配電網的損耗效果非常明顯。S9系列節能變壓器的損耗值與S7系列相比，空載損耗可降低10%，負載損耗可降低10%，應盡量使用S9型及以上的節能型變壓器，減少變壓器自身損耗，使其達到環保、節能的效果。要綜合考慮負荷情況，合理配置變壓器的容量，盡量保證變壓器在75%~85%利用率的情況下工作。

2 合理選擇電力線路的導線截面，降低供電線路線損

供電線路線損是電力損耗的重要組成部分，低壓線路尤甚。線路的能量損耗同電阻成正比，增大導線截面可以減少能量損耗。在滿足載流量、保證電壓質量的前提下，應按經濟電流密度選擇導線截面。低壓線損主要發生在大負荷的回路上，所以，對負荷較大的回路一定要注意供電距離盡量短，線徑適當增大。適當加大選用的導線截面后，因電阻降低可減少電能損耗，導線增加的費用可利用增大導線產生的節能降損抵消，一般可在半年到一年的時間內收回前期投資。由于導線的使用年限一般在10年以上，增大導線截面進行節能降損所創造的經濟效益是十分顯著的。

3 采用高效節能電機、優化其控制方式

當電機將輸入的電能轉換為輸出軸上的機械能時，總要伴隨一定能量的損耗。在生產實際中，由于管理技術水平等問題，很多電機處于輕載、低效、高耗能的運行狀態，電能浪費嚴重。

降低電機損耗主要從恒定損耗 （鐵耗和機械損耗）、銅耗及雜散損耗3個方面入手，實際中的各種措施也是以減少這3種損耗中一個或多個為本質的方法。

3.1 選用高效節能型電機

Y2、Y3系列高效電機與Y系列電動機相比，損耗可下降20%~30%，效率提高1%~3%，該系列電機起動轉矩大、噪聲小、振動小、溫升低、壽命長。對年運行時間大于3 000 h、負載率大于50%的情況，應選用Y2、Y3系列高效節能電機。YB系列隔爆型防爆電機已列為淘汰類產品，應采用YB2系列或更高等級的節能電機。

3.2 正確匹配電機功率

要正確選擇電動機的功率，必須經過以下計算或比較。（1）對于恒定負載連續工作方式，所選電機的額定功率應等于或稍大于計算所得的功率。（2）短時工作定額的電機，與功率相同的連續工作定額的電機相比，最大轉矩大，重量小，價格低，在條件許可時，應盡量選用短時工作定額的電機。（3）對于斷續工作定額的電機，其功率的選擇要根據負載持續率，選用專門用于斷續運行方式的電機。

在選擇電機時應注意，（1）如果電機功率選得過小，就會出現“小馬拉大車”現象，造成電機長期過載，使其絕緣因發熱而損壞，甚至電機被燒毀。（2）如果電機功率選得過大，就會出現“大馬拉小車”現象，其輸出機械功率不能得到充分利用，功率因數和效率都不高，不但對用戶和電網不利，還會造成電能浪費。

3.3 采用變頻器調速控制，提高設備節能效果

電力拖動設備的工作狀態是實時變動的，比如風機類、水泵類、壓縮機類設備，其輸出功率受到溫度、壓力、流量等變量的影響不是一成不變的。對這類設備如采用變頻器控制，不僅可以自由設置頻率，使電機以不同的轉速運行，從而達到需要的生產參數（如壓力、流量），方便生產中靈活調配，要比采用閥門、擋板調節更為節能經濟，節能率可達75%以上，設備運行工況也將得到明顯改善。采用變頻器控制，可在保證生產要求的前提下，提高功率因數，減少不必要的電能損耗。

使用變頻器調速控制，信號傳遞快、控制系統時滯小、反應靈敏、調速范圍廣(100%～0%)、調節系統控制精度高 (±0.5%)、節電效果好 (多數為25%～50%)，使用方便、有利于提高產量、保證質量、降低生產成本，總的性能是其他交流調速技術所不能比擬的，因而使用變頻器是節能降耗的首選產品。

3.4 合理選用高壓異步電機

按照GB/T 12497--2006《三相異步電動機經濟運行》的要求，額定容量200 kW以下的，宜選用低壓電動機；額定容量大于200 kW的，宜選用高壓電機。高壓電機價格貴，控制設備也較貴，但效率及功率因數高，運行電流比低壓電機低得多，損耗小，如電壓條件許可，宜選用高壓異步電動機。

4 增加無功補償裝置，治理諧波，提高電氣系統的功率因數

電氣設備的低功率因數和諧波治理設備的低功率因數和諧波，會造成設備自身和電網相當大的附加無功電流，增加電網輸變電以至發電設備的負擔，影響設備運行及壽命。

供電線路損耗大的主要原因是線路的功率因數低，由于供電線路點多、線長、負荷季節性強，加之“大馬拉小車”等多種因素，致使功率因數有的竟低于0.4以下。由于線路損耗同功率因數的平方成反比，故提高功率因數、降低線路損耗的效果特別顯著。

在受電端加裝電力電容器無功補償裝置是提高功率因數降損節電的行之有效的方法，可以提高變壓器等設備的利用率，進而消除無功電流，降低供電成本，同時，要合理供電，減少線路損耗。在加裝電力電容器時還要使無功分散補償就地平衡，使無功補償更接近于負荷末端，從而把電能損耗降低到最低限度。

變頻器和整流裝置等非線性用電設備在電網中的大量投運，會產生較大的諧波污染，它不僅增加了電網的供電損耗，而且干擾電網的保護裝置與自動化裝置的正常運行，造成這些裝置的誤動與拒動，直接威脅電網的安全運行，使采用常規的電容器無功補償裝置無法投入電容器，有的即便投入了，也對5次諧波電流放大了1.8~3.8倍以上，使得電機、變壓器等用電器的銅損、鐵損大大增加，縮短了設備的使用壽命，造成電能的浪費。對于諧波的治理，整流裝置一般采用移相的辦法，提高整流裝置的等效脈波數，并且裝設消諧濾波補償裝置，以消除或減少網側諧波電流；低壓動力系統可采用無源濾波裝置，在無功補償裝置的基礎上增加消諧電抗器與電容器串聯起來，組成LC串聯回路，并聯于系統中，達到消除（濾除）某一頻率的諧波的目的，或采用有源濾波裝置進行動態消除諧波的目的，提高電能的質量和降低電能損耗。

5 積極推廣應用綠色照明，選用高效能照明設備和燈光自動控制裝置

電力照明耗電較大，也是節電重點，加強管理，提高技術、采用節電產品，重視自動調光控光也是照明節能標準的一個重要趨向。

照明節能應使用高光效的光源、高效能的燈具和照明控制設備等照明節能新技術，權衡性價比，規定照明設備的能效和質量要求，以達到降低照明負荷安裝功率，節約用電的效果。

5.1 光源選擇

緊湊型熒光燈（CFL，俗稱節能燈）是當前替代白熾燈的主要節能光源。內裝電子鎮流器，配有白熾燈燈頭的一體化自鎮流熒光燈使用非常方便，功率從5 W到125 W，光效為65～70 lm/W，顯色指數達到80，平均壽命8 000 h，目前是替代白熾燈的最佳光源。

采用高光效的高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高強度氣體放電燈（HID）。金鹵燈是繼白熾燈、鹵素燈之后的第三代綠色照明光源，能耗約為白熾燈的30%，金鹵燈不僅壽命長、光衰慢，而且照度高、顯色性好，在高大工業廠房得到廣泛的應用。

LED（發光二極管）照明產品作為新一代“綠色照明產品”，其高效、節能、環保、長壽命的特點，在道路照明、隧道照明、公共照明等功能照明應用中尤為凸顯。LED燈即半導體照明燈，比白熾燈省電80%，比熒光節能燈省電50%。因LED是一種固態冷光源，具有工作電壓低、耗電少、發光效率高、壽命長等特點，成為節能照明領域的主流。

無極熒光燈作為節能光源，它的優勢是具有超長壽命、光效高、光衰低、節能效果顯著的特點，很適合高燈位和一般道路照明，可以大大節省維護費用。低頻無極燈光效高于LED 30%以上，并且光衰小于LED，因此，節能率比LED高出約50%；由于燈泡內無燈絲、無電極，產品使用壽命達5萬~10萬h以上；發光效率高，比高壓鈉燈、高壓汞燈節能50%以上；光衰低，6萬h后光通維持率不低于70%。

5.2 采用電子鎮流器代替電感鎮流可提高氣體放電燈的節能效果

電子鎮流器自身的功率損耗僅為電感鎮流器的40%左右，而且熒光燈在30 kHz左右的高頻下，光效將提高20%，工作電流僅為電感鎮流器的40%左右，并且能夠在低溫、低壓下啟動和工作；電子鎮流器無需啟輝器，燈管不被反復沖擊，閃爍，不會使燈管過早發黑，一次啟動，延長燈管壽命，減少維修和更換啟輝器和燈管的費用；電子鎮流器功率因數高，減少了無功損耗，提高了供電設備容量的有效利用率，減少線路的損耗。

5.3 采用優質高效的燈具

一臺燈具的功能品質主要表現在燈具對光的利用效益和照明質量2個方面。選擇效率高、光通維持率高、與光源配套的高效燈具可以提高光源能量的利用效率，得到良好的照明效果。

提高燈具的能源利用效率不但要注意控光系統的設計，照明系統所有元器件的效率和相互協調都很重要。

5.4 重視采用智能照明控制方式

照明應用中，僅控制照明安裝功率是不夠的，還應在不需要照明的時間和地點把照明燈自動關掉或調暗，才能達到真正節電的目的。采用智能照明控制，可以減少使用照明的時間和強度。調光控光技術為一個空間創造多種照明場景，展現不同的照明形式，使燈光發揮其最佳效能，可以適時、適地、適人、適量地提供燈光，從而節能。

6 加強節能管理工作

節能治理工作要重視日常供電管理，包括減少無效運行、常明燈、提高功率因數等，同時要著重改善電網結構。

6.1 合理調整運行電壓

通過調整變壓器分接頭、在母線上投切電力電容器等手段，在保證電壓質量的基礎上，適度地調整運行電壓。因為有功損耗與電壓的平方成正比關系，合理調整運行電壓可以達到降損、節電效果。

6.2 平衡三相負荷

如果三相負荷不平衡，會增加線路、配電變壓器的損耗。變壓器的損耗包括空載損耗和負載損耗。在正常情況下，變壓器運行電壓基本不變，即空載損耗是一個恒量，而負載損耗則隨變壓器運行負荷的變化而變化，且與負荷電流的平方成正比。當三相負荷不平衡運行時，變壓器的負荷損耗可看成3只單相變壓器的負荷損耗之和；當三相負荷達到平衡時，變壓器的損耗最小；當變壓器處于三相負荷最大不平衡運行狀態時，變損是處于平衡時的3倍。調整三相負荷分配，使其達到平衡，可降低變壓器損耗（4%～6%）。

6.3 加強電機的日常維護

電機的日常維護也是決定電機是否高效低耗經濟運行的重要因素，要按照系統參數設置的要求，定期檢查電機運轉情況，優化管理和維護。避免電機長時間超負荷、高溫運行。對效率過低、不能經濟運行的電機要及時進行原因監測分析，調整負載狀態，盡可能地保持電機長時間處于經濟運行狀態。

對運行的各個系統，進行正確的參數設置，監控電機與終端裝置的匹配狀況，避免“大馬拉小車”和“小馬拉大車”現象，讓電機始終保持在經濟運行位置。

6.4 加強照明管理維護

在加強照明管理維護方面，應制定照明設備的定期維護計劃并嚴格執行、落實維護管理經費；舉辦技術培訓，使有關人員了解照明器材的技術性能，掌握安裝維修方法；逐步建設智能化照明監控設備和系統。

7 培養良好的節能意識

行為節能是一種具有中國特色的節能新理念，是指通過人為設定或采用一定技術手段或做法，使供電、供暖、供水等能耗系統運行向著人們需要的方向發展，減少不必要的能源浪費或有利于節能的行為。節約是一種美德，每個人都應從點滴做起增強節約意識，良好的日常行為均可挖掘節能潛力，要從日常節能降耗做起。應當注意培養節約意識，如及時關閉電源；合理控制照明，使用節能燈具；少用空調，合理設定溫控范圍等。

8 結語

企業電氣節能降耗工作的關鍵在于要提高節能降耗的認識，根據企業特點抓住工作重點和方向，加強企業內部管理，制定切實可行的節能降耗目標。對于新建或改造項目，應重點從技術節能入手，從技術方案的設計和設備的選型開始，為電氣節能降耗工作提供可實施的硬件條件；對于正在運行的系統，除了必要的改造外，更重要的是重點抓好管理環節的節能工作，注重日常供電管理，保持設備良好的運行狀態，減少不必要的電能損耗，提高能源使用效率。

企業的電能使用效率是由企業的設備水平和管理水平決定的。通過測算，比較確切地了解企業用電的合理程度，找出各項損耗電能的原因，有針對性地提出節約用電的具體措施，把電能使用效率提高到一個應有的高度，是企業提高節能降耗效果的有效途徑。

Measures of electrical energy saving of chlor-alkali enterprise

DENG Zi-wei
(Nanning Chemical Co.,Ltd.,Nanning 530031,China)

The main measure of electrical energy saving of chloric alkaline enterprise was introduced,including rechnology,administration and behavior energy saving.

electrical energy saving;reducing consumption;use efficiency

TQ083+.1

B

1009－1785(2011)11-0035-04

2011-08-26