電力拖動節能技術的應用和經濟效益評價

呂小強

摘 要：科學技術的進步，使得新的工藝和設備不斷得到開發和應用，這些設備在為人們的生產生活提供便利的同時，也使得社會對于能源的需求不斷增加。電力能源作為當前世界范圍內應用最為廣泛的能源，也因此受到了更加廣泛的關注。文章針對電力拖動的特點對電力拖動技術的應用進行了分析，并對其經濟效益進行了評價。

關鍵詞：電力拖動節能技術；應用；經濟效益；評價

中圖分類號：TE43 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）26-0001-02

隨著社會經濟的發展，人們的生活水平不斷提高，各種各樣的電氣設備也在迅速涌現，對于電力能源的需求不斷增加。在目前能源危機日益緊張的背景下，做好節能工作，節約用電，不僅關系著企業的經濟效益，更關系著社會的可持續發展，需要引起相關技術人員和管理人員的重視，根據生產的實際情況，采取相應的電力拖動節能技術，盡可能減少電機的容量，降低其負載，實現節能的目的，推動企業和社會的健康發展。

1 電力拖動概述

所謂電力拖動，是指以電動機作為原動機，拖動機械設備運動的一種拖動方式，也稱電機傳動。電力拖動是隨著電動機的發展而產生和發展起來的，在當前科學技術飛速發展的帶動下，各種新的機械設備不斷涌現，對于拖動方式也提出了更高的要求，如要求具備較高的調速精度、較寬的速度調節范圍、對于張力、轉矩、加速度等的有效控制，使得傳統以蒸汽機、柴油機等為原動機的拖動方式遇到了很大的困難，而電力拖動則能夠有效滿足以上技術要求，因此，在冶金、石油、交通、機械、輕工、國防等眾多領域都得到了廣泛的應用，成為當前社會生產中一種不可或缺的傳動方式。電力拖動的特點在于，電動機設備的體積要遠遠小于其他動力裝置，同時對于環境污染小，便于控制，運行性能好，傳動效率高，可以有效的節約能源。正是由于電力拖動的這些特點，以及其在社會發展中的重要地位，應用電力拖動節能技術，減少電能消耗，實現節能降耗，有著極其重要的現實和長遠意義，應該得到相關部門和技術人員的重視。

2 電力拖動節能技術的應用及經濟效益評價

2.1 電力拖動節能技術的節能原理

在實際生產中，電力拖動節能技術多用于風機以及泵類設備中，而要想真正實現節能，應該從電動機和生產設備兩個方面進行分析。

2.1.1 對于電動機而言

①應該選擇大小合適的電動機，確保電動機的負載率在80%以上，避免出現“大馬拉小車”的情況。同時，應該結合實際生產情況，確定電動機的類型，從轉子效率考慮，鼠籠式電動機優于繞線式電動機；從功率因數考慮，高速電動機優于低速電動機；從電壓等級考慮，當生產負載較大時，高壓電動機優于低壓電動機。

②如果經濟條件允許，要盡量選擇節能電動機，雖然其價格與普通電動機相比，要高出約20%左右，但是從長期運行和節能效果方面考慮，節能電動機的總體效益要高于普通電動機。

③泵類設備和風機類設備耗電量十分巨大，而且其運行速度對于電能的消耗影響巨大，如果這些設備的運行速度較額定速度高出2%，則耗電量會增加8%。因此，要結合實際情況，選擇能夠與負載相匹配，可以滿負荷運行的電動機。

2.1.2 對于生產設備而言

這里主要針對油田和石化企業生產中應用的抽油機進行分析。

①改變電機運行方式。相關測試表明，當抽油機處于正常運行狀態時，其負荷一般在3～9 kW，但是在對電機進行選擇時，多采用15～30 kW的電機，由于電機啟動時力矩相對較大，很容易造成電能的損耗。針對這種情況，可以通過控制線路，將電機三角形啟動運行改為三角形啟動和星形運行，可以有效實現節能降耗的目的。

②應用變頻調速器。在實際生產中，抽油機以及其他泵類設備可能會出現實際排量小于泵排量的現象，造成電能的損耗。而變頻調速器的工作原理，就是當檢測到以上情況時，利用壓力信號，向變頻系統進行反饋，由系統降低頻率，進而減少電動機的轉速和泵排量，實現節能的效果。

③采用軟啟動。通過軟啟動的方式，可以利用內部線路，對電機的電源電壓進行調節，進而調節電機的輸出功率。當抽油機處于運行狀態時，電機載荷由于設備的上下運動，會呈現出曲線變化，電機的輸出功率也會隨之不斷改變，在設備中加入軟啟動節能器，可以通過相應的設備，對電機荷載變化進行隨時檢測，并反饋給控制線路，由控制線路對電機的輸入電壓進行調節，實現節能的目的。

2.2 電力拖動節能技術的應用及經濟效益評價

①對于電動機的選擇和更換，受不同電動機類別、市場價格、性能參數等的限制，無法對其經濟效益進行有效評價，需要相關管理人員和技術人員根據實際情況靈活分析，這里不再贅述。

可以看出，在將電機運行方式由三角形改為星形后，平均每臺設備減少了1.18 kW的有用輸出功率，而且功率因數有了很大的提高，線路損耗大大減少，結合設備的各項技術參數以及工作時間，每一年每臺設備都可以減少約120 881.8 kW·h的電能損耗，而改造資金只需要1 500元左右，兩個月就可以收回資金，具有十分顯著的節能效果和經濟效益。

③變頻調速器的應用：選擇3臺泵類設備，對使用變頻調速器和不使用變頻調速器的情況進行對比分析，對比參數包括實際排量、電機輸出功率、功率因數等。以其中一臺注水泵為例，沒有使用變頻調速器的情況下，其實際排量為13.2 m3/h，電機輸出功率為33.23 kW，功率因數為0.758；使用變頻調速器后，實際排量為11.7 m3/h，電機輸出功率為25.7 kW，功率因數為0.979。可以看出，在額定排量不變的情況下，使用變頻調速器后，電機的輸出功率有所減少，帶動了能耗的降低。相比之下，3臺變頻器及相應附件的投資成本較高，達到19萬元，但是也可以在一年之內收回，而且變頻器的使用壽命較長，投入與產出比可以達到1？誜4.2，節能效果和經濟效益均十分明顯。

④軟啟動節能器的應用：選擇一臺抽油機安裝了軟啟動器進行測試，測試結果表明，電機的輸出功率有所下降，有一定的節能效果，但是并不十分明顯，其經濟效益也不夠突出。造成這種情況的原因，主要是該方法尚處于實驗階段，不成熟，需要相關技術人員的努力研發和改進。

3 結 語

總而言之，在當前的社會背景下，電力拖動技術在多個領域都得到了十分廣泛的應用，對社會經濟的發展造成了巨大的影響，因此，做好電力拖動節能技術的應用，實現節能降耗，對于企業自身以及社會的可持續發展而言都是十分重要的，應該引起相關管理人員和技術人員的充分重視，采取合理有效的節能措施，在減少生產過程中的能源消耗，產生更大的經濟效益。

參考文獻：

[1] 劉琨，劉念，冉立，等.發電廠電力拖動系統的節能研究[J].四川電力技術，2009，（2）.

[2] 何躍文.試論電力拖動自動控制系統[J].科協論壇，2012，（10）.

[3] 牟應華，陳玉平.基于節能的電力拖動選擇[J].廣西輕工業，2007，（12）.

[4] 舒服華，王艷.電機節能降耗技術和方法探討[J].電機技術，2008，（3）.