開展電能平衡測試的意義與方法

陳紹俊,周曉華,姜 瑜

（溫州市計量技術研究院，浙江溫州，325000）

1 電能平衡測試的意義

電能平衡，簡單地說，就是研究分析電能在實際使用過程中有多少為生產和生活所利用，有多少沒有被利用而白白消耗掉。開展企業電能平衡測試工作，是全面系統地摸清企業的電力、電量消耗總量、構成、分布、流向、用電設備的狀況和電能利用率；是加強能源科學管理、制訂節電規劃、確定節能技改方案和提高能源合理利用水平的重要基礎工作。經過電能平衡測試，能達到以下主要目的：

（1）搞清企業的購入電能及損耗電能（包括變壓器損耗，線路損耗等）。

（2）搞清損耗電能的分布情況，找出節電潛力和節電部位。

（3）測算主要大型用電設備的電能利用效率。通過與國內外同行業該類設備的電能利用效率比較，判斷本企業大型用電設備電能利用效率高低，以及是否需要技改。

（4）根據測試結果，找出電能損失大和電能利用率低的原因.幫助企業確定節電途徑。企業通過調整不合理的工藝和設備,改革不合理用電制度等技改措施,提高電能利用率，達到降低生產成本，獲取經濟效益的目的。

2 電能平衡測試的方法

目前，電能平衡工作還是一門新的應用科學，是技術性強、周期較長，工作量繁雜的系統工程，加上企業對其意義認識不足，現在開展并不廣泛。而對于不同用電特點的企業，開展電能平衡測試的過程也不盡相同，還需要我們不斷摸索，并在實踐中不斷積累經驗。測試時，我們一般可參照以下方法靈活變通。

2.1 測試依據

GB/T 6422-2009《用能設備能量測試導則》

GB/T 8222-2008《用電設備電能平衡通則》

GB/T 3485-1998《評價企業合理用電技術導則》

GB/T 16664-1996《企業供配電系統節能監測方法》

GB/T 12497-2006《三相異步電動機經濟運行》

GB/T17167-2006《用能單位能源計量器具配備和管理通則》

2.2 測前準備

2.2.1 企業應該按照GB17167-2006《用能單位能源計量器具配備與管理通則》要求，配備好計量性能符合要求的計量器具，并經過有效檢定和校準，以保證計量數據的準確。

2.2.2 企業應提供詳細的供電網絡圖以及相對應位置的計量器具（如電能表，互感器（包括變比值），電流表、電壓表等）的配置情況。并提供企業主要生產設備配置情況（如電動機的型號，數量及其所在位置）。

2.2.3 企業應提供各條母線的規格（包括導線材料及截面積）和埋設長度，并做成明顯標識懸掛于每條母線兩端。

2.2.4 企業應提供已采取過的節電新技術，新工藝的情況（如是否采用了變頻電機，使用了節能設備等）。

2.2.5 測試人員應預先了解企業基本情況，并熟悉其生產流程以及整個供電網絡，熟悉各計量器具的具體位置。對整個測試過程做好整體計劃安排。

2.3 測試過程及數據處理統計

2.3.1 編制企業用電概況表，包括企業主要生產設備及數量，去年全年耗能情況等。其中電能折算成標煤關系為1萬千瓦時電量=1.229噸標煤。

2.3.2 編制企業電量平衡表，按企業代表日的各測試電量填寫，根據電量平衡，應有收入合計=支出合計，其中收入合計=電網供給（代表日總電能表顯示電量）+自備發電+外單位轉供，支出合計=自用（所有母線上各分電能表代表日的電量總和）+高壓總變和線損+轉供外單位。

2.3.3 編制企業代表日用電負荷表，按時間先后，記錄企業代表日每整點時刻電網的用電情況，包括高壓進線電壓，電流，總電能表電量。并按峰，谷時間（8：00～22：00為峰時段，22：00～8：00為谷時段）統計峰時段電量和谷時段電量，計算出峰谷電量比（W谷/W峰）。若可能，應另選一天不投補償電容，測量電網的自然功率因數。

2.3.4 編制企業代表日用電負荷曲線圖，以用電量為縱坐標，時間為橫坐標，將企業每小時消耗的電量做成曲線圖，統計企業代表日的日用電量AP,日最高負荷Pm,日最低負荷Pn,計算日峰谷差△P= Pm-Pn,日負荷率。

2.3.5 通過統計企業前兩年以及今年(截止測試日的上月)的產品產量和總用電量，計算用電單耗=總用電量/產品產量，分析企業用電單耗減少或增加的原因。

2.3.6 編制企業代表日母線電量平衡表，根據供電網絡圖的邏輯關系，按時間順序，累計每整點時刻的各分電能表電量之和AP分（電量應為電能表的走碼與互感器比值的乘積），計算總電量AP總與分電量之和AP分的差值AP差，以及不平衡電量B=AP差/AP總。

2.3.7 測算線損，編制各母線線損匯總表。測算時各規格母線在20℃時的單位長度電阻值依據GB/T 3956-2008選取，并換算出實際工作溫度下母線實際長度的電阻值R。根據以下公式計算出企業代表日該母線的線損，△AP=0.072R（三相三線制）或者△AP=0.084R（三相四線制）。其中為代表日里該母線均方根電流的平方，即/24（I為各整點時刻該母線的電流）。

2.3.8 測算出主要用電設備（裝置）的電能利用效率。有電動機的應判斷電動機是否處于經濟運行狀態。電動機能損可按如下方法測算：測量電動機工作時的電流I1，P1和功率因數cosΦ，按公式計算電動機的輸出功率P2，其中IH為該電動機的額定電流，可以從銘牌技術參數直接獲得，I0為該電機的空載電流，可以實際測量，若不可行，可查閱該型號電動機的技術參數中的空載電流數值。電機效率根據公式η=(P2/P1)×100%計算。在現場計算電動機綜合效率有困難的情況下也可以用電機輸入功率（電流）與額定輸入功率（電流）之比來判斷電動機的運行狀態，輸入電流下降在15%以內屬于經濟使用范圍，輸入電流下降在35%以內屬于允許使用范圍，輸入電流下降超過35%則為非經濟使用范圍。

2.3.9 利用諧波測量儀等設備測量各母線的電流諧波污染情況。分析電路中諧波污染的主要來源和各次諧波的含量占比。一般諧波含量10%以下可接受，超過20%應引起重視加以治理。

2.3.10 對企業在用的照明燈具（包括辦公照明和生產照明）按車間和燈具的類型進行數量，功率，使用時間等統計，看其是否節能，挖掘照明方面的節電潛力。

2.3.11 對企業節電新技術、新工藝應用情況進行統計，比較應用前后的節電效果。

2.3.12 根據測試結果和實際情況，分析企業電能管理的優，劣和進一步提高電能利用率的潛力大小，找出節電潛力和節電部位。可以從如下方面重點考慮：電網功率因素補償是否合理；變損和線損的高低；設備的用電效率高低以及實際是否處于經濟運行狀態；諧波污染的嚴重程度和是否得到有效治理；生產調度是否科學合理；峰谷時段用電量安排是否科學等。

2.3.13 完成電能平衡測試報告，與企業進行情況通報。根據電能平衡測試中發現的問題，幫助企業編制中、遠期節電規劃。并在企業實施了相應的治理措施后，再次測試和分析治理前后的節電效果。

[1]GB/T 6422-2009《用能設備能量測試導則》

[2]GB/T 8222-2008《用電設備電能平衡通則》