工業(yè)與民用電氣的節(jié)能措施

陳健（沈陽化工研究院， 沈陽 110021）

工業(yè)與民用電氣的節(jié)能措施

陳健
（沈陽化工研究院， 沈陽 110021）

能源是工業(yè)發(fā)展的基礎，不可再生資源的合理利用關系到國民經濟的可持續(xù)發(fā)展，隨著國家規(guī)范的出臺，為節(jié)能指明了方向，在工業(yè)設計領域，合理利用資源是設計的必然要求。下面介紹幾種常用的電氣節(jié)能措施。

工業(yè)與民用；電氣；節(jié)能措施

1 變頻器的應用

在工業(yè)生產和產品加工制造業(yè)中，風機、泵類等設備應用范圍廣泛；變頻技術的應用不僅在電機啟動時減少了對電網的沖擊，在運行中調速功能的節(jié)能優(yōu)勢也非常明顯。

節(jié)能分析與計算：機械設備設計之初為確保其安全穩(wěn)定，都會預留一定裕量，那么在低負荷運行時會造成一定的電能損失，當采用變頻調速功能時，電機的軸功率： P2/P1=，從而使電機達到節(jié)能運行。

例如：一臺110kW風機，現(xiàn)采用星--三角啟動運行，工作電流約在196A，如果改成變頻器，1小時能節(jié)約多少電能，大概多長時間能收回成本？

變頻器節(jié)能計算如下：

（1）當 從50Hz降 至45Hz得：P45/P50=453/503P45=0.729P50；（2）當從50Hz降至45Hz得：單臺冷卻器在工頻耗電功率為110kW；（3）由P45=0.729 得：P45×110=80.19 kW；（4）單 臺 電 機 節(jié) 電：110-80.19=29.81kW；電量 節(jié) 約 為29.81/110×100%=27.1%；（5）年 節(jié) 能：110kW×24h×30d×12m×27.1%=257558.4kWh。

2 照明節(jié)能應用

照明是電氣設計中重要組成部分，在施工圖審查時，照明節(jié)能措施是其審查專項內容，在工業(yè)廠房設計中，照明負荷一般可占整個廠房用電負荷的15%～20%，在民用建筑中地位更加明顯。隨著照明光源的更新與發(fā)展，合理的設計方案可對電氣節(jié)能起到事半功倍的效果。

（1）采用高效節(jié)能光源 采用T8三基色細管熒光燈，工廠燈配用無極節(jié)能燈泡，或節(jié)能熒光燈泡，按照照明要求和使用特點，采用分區(qū)、分組控制。除大面積場所集中控制外，其余分散就地控制，以達到節(jié)電與燈光效果相結合之目的。

免維護節(jié)能燈采用的無電極和燈絲，其超長的使用壽命是白熾燈的100倍，金屬鹵化物燈6～10倍。高效節(jié)能，有效發(fā)光效率約139Plm/M，功率因數(shù)高達0.99，比白熾燈節(jié)電80%以上，160～265V內仍可正常啟動，穩(wěn)定工作；無電磁污染、無頻閃，眼睛不易疲勞；瞬時啟動，啟動和再啟動時無須延時，可瞬時點亮，光源顯色性好，顯色指數(shù)≥80，適用于冶金、造船、印染、倉庫、露天堆場等室內外照明或應急照明。

（2）節(jié)能型鎮(zhèn)流器的應用 電感鎮(zhèn)流器的優(yōu)點是使用壽命較長，可靠性高，價格低廉，缺點是能耗較大，有頻閃；電子鎮(zhèn)流器的優(yōu)點是壽命長，無噪聲與頻閃，功率損耗較低，缺點是價格比較高，節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器耗材低，能耗介于上述兩種鎮(zhèn)流器之間，使用壽命較長，通過綜合分析對，節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器的應用空間更為廣闊。

3 低壓電器設備的節(jié)電

采用具有節(jié)電效果的低壓電器更新老產品：例如RT20，RT16系列同RTO系列相比，每只熔斷器平均節(jié)電約3W；RJ20系列，T系列熱繼電器同JRO和JR16系列相比節(jié)電30%，每只熱繼電器平均可節(jié)電約4W。AD1系列信號燈取代XD2，XD3，XD5，XD6相比，全系列平均節(jié)電70%，每只信號燈節(jié)電約8W。采用節(jié)能型交流接觸器：其節(jié)電原理是將交流接觸器的電磁線圈的電流由原來的交流吸持改為直流，大功率電機所采用的交流接觸器采用節(jié)電技術后可取得較高的節(jié)電效益，一般節(jié)電率高達85%以上，大中型交流接觸器采用節(jié)電技術后平均每臺節(jié)電約50W。

4 節(jié)能變壓器的選擇及其應用

隨著科技水平的不斷進步新材料新工藝的不斷應用，新的低損耗變壓器開發(fā)相繼成功，國內變配電變壓器領域已出現(xiàn)了比S11系列更節(jié)能的S13，S14，S15等系列，以及非晶合金鐵芯低損耗產品。SH15非晶合金變壓器采用非晶合金帶材作為鐵芯材料，能在S11變壓器基礎上降低約60%的空載損耗，目前國家電網正在推行SH15型變壓器。S13，S15系列超低損耗變壓器通過使用優(yōu)質的硅鋼片和優(yōu)化的電磁設計，能夠降低空載損耗30%，降低負載損耗分別是15%和30%。

5 其他電氣節(jié)能措施

用電負荷的三相平衡措施：工業(yè)廠房中三相用電設備較多，三相不平衡不十分明顯，主要影響不平衡的一般為照明部分，民用建筑中大多為電壓等級為220V的用電設備，在電氣設計時，盡量采用三相負荷較均衡的設計方案，減少三相衡電流的不平衡度，可減少變壓器損耗，降低低壓線路損耗，是一項重要的節(jié)能措施。無功功率補償措施：在電氣設計中，照明部分主要采用功率因數(shù)高的節(jié)能光源，上述已提及，當采用金屬鹵化物燈具時采用自帶補償措施（COSΦ≥0.9）；低壓配電中可采用就地無功補償措施或變電所低壓側集中補償措施，提高其功率因數(shù)，從而減少變壓器上的無功損耗。供電干線、大功率設備專線按經濟電流密度選擇電纜截面，雖然在工程前期對材料的損耗相對提高，但從長遠收益看，采用經濟電流密度選擇電纜截面減少的電纜了發(fā)熱損耗并能提高電纜使用壽命，降低了電纜傳輸中的電壓損失，提高了電能質量，是一項安全可靠的節(jié)能措施。

6 結語

電氣節(jié)能設計主要是如何運用現(xiàn)代最先進，最有效的技術手段，把能量源利用率最大化，在規(guī)范的前提下，實現(xiàn)綠色環(huán)保，這也需要每一位工程技術人員關注相關領域科技的發(fā)展，才能更合理的把節(jié)能科技應用到實際工程之中。