淺析電廠中電氣系統的節能應用

劉明武

摘 要：電氣系統是電力行業的一個部分，將節能技術應用到其中，也是必不可少的。文章將從節能設計的原則出發，探討了節能設計中一系列節能技術的應用，以期有效的降低電氣系統的能源消耗，實現電氣綠色節能環保。

關鍵詞：電力行業；電氣系統；節能設計；節能技術應用

在電力行業中，電氣系統作為其中的一個部分，其能源的損耗，小到照明燈泡、開關，大到發電機、變壓器、電動機等設備，都與之相關。保護環境，節能降耗已經成了當前社會所關注的一個熱點，也是經濟建設的重要目標，如何采取技術手段，降低電氣系統應用過程中的能源消耗，真正實現節能減排，已經勢在必行。本文將從節能設計的原則出發，探討了節能設計中一系列節能技術的應用，以期有效的降低電氣系統的能源消耗，實現電氣的綠色節能環保。

1 電氣節能設計的實施原則

1.1 節能原則

首先，設計中所選擇的各種電氣設備的技術指標要符合國家相關環保節能的要求和技術規范，即選用節能型的電氣設備。其次，節能設計的重點要放在減少電氣設備的電能損耗上，如電動機的功率損耗，變壓器的功率損耗等等，盡量減少或杜絕電能損耗。

1.2 綜合利用率原則

設備采購時，在滿足使用功能的要求和確保安全的前提下，盡可能選用性價比高的電氣設備。在設備運行時，要減少電耗、水耗等各種能源的損耗，盡量提高設備的運行效率。選用節能型設備能夠有效提高設備的運行效率，減少各種能耗的損失。

1.3 合理設計原則

選用的電氣設備能保障正常的運行，滿足負荷容量、保證電能質量與供電可靠性的要求下，合理選取設計系數，不盲目增加電氣容量。在有特殊用電需求的情況下，采取合理的節能措施，來提高設備的利用率。其次，優化設計。滿足用電設備對電能質量、負荷容量的要求情況下，不增加其他輔助設備，優化用電設計，實現電能的合理利用，降低系統損耗。

2 電廠電氣系統的節能技術

2.1 節能電機的選擇

電廠設備中，大大小小的電動機有很多，如引風機，送風機等等，要根據電廠的實際生產工藝需要，合理選擇匹配的電機功率，以免大馬拉小車浪費資源。要想獲得電動機高效率運行，就要最大限度地降低電動機自身的鐵損耗、銅損耗、機械損耗、雜散損耗等等損耗，從而獲得最大的機械能輸出，所以在選型上，要避免選用已淘汰的Y系列電動機，應該選用符合GB18613-2012《中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級》的高性能節能電機，這樣可以有效的節約用電量，既降低了廠用電率又節能環保。例如：選用132kW，4極，380V電機，1級能效的電機比3級能效的電機，工作8000小時（一年）滿負荷運行，可以節省約2萬多度電。

2.2 采用變頻調速技術

發電廠中泵與風機等主要輔機設備消耗的電能約占廠用電70%～80%。如果電機沒有采用調速控制，通常只能通過擋板或閥門的調節來控制其流量，響應速度慢，調整不夠靈活，造成能量浪費。與之相反，如果采用了變頻調速技術，系統能根據運行的需要自動調整，既能提高效率，減少浪費，又節約了能源。對于運行工況變化比較大、調整比較頻繁的輔助設備，若采用變頻調速技術，能夠有效降低能源損耗20%～50%，節能效果是非常明顯的。而且恒壓或恒流量組成閉環系統控制，動態響應快，調整靈活穩定，能夠大大改善鍋爐的燃燒情況，使其每個指標都趨于最佳，煤耗、水耗、電耗等各種能耗也跟著減少，實現了節能降耗。

2.3 變壓器的選擇

對于廠用變壓器的選擇，一般都是選用干式變壓器，其技術參數和技術要求應符合GB/T10228《干式電力變壓器技術參數和要求》，同時為了減低空載損耗值和負載損耗值，還應該選用符合GB20052-2013《三相配電變壓器能效限定值及能效等級》規定的節能型變壓器。現在我國正在推廣的節能變壓器有10、11等系列產品，與之前的S7、S9系列變壓器相比，空載損耗平均降低了7%～10%，負載損耗平均降低了20%～25%，總的損耗平均降低18%左右。通過對變壓器型號的正確選型，也在一定程度上減少了損耗。

2.4 廠區照明的合理選擇

廠房照明要選用效率高、利用系數高、配光合理、保持率高的綠色環保產品，同時在設計上應充分考慮設備布置的影響，也要符合GB50034-2013《建筑照明設計標準》規定的相關能效標準。選擇光源時，應在滿足顯色性、啟動時間等要求條件下，綜合分析光源、燈具及鎮流器等的效率、壽命和價格，合理選擇運行維護方便費用又低的產品。在滿足照度均勻度條件下，一般選用該類光源單燈功率較大的光源，不宜選用單燈功率小于25W的光源，如果大量使用小功率光源將大大增加中性線電流，增加電能的損耗；當采用直管熒光燈時，其功率不宜小于28W，根據產品資料表明，長度約為1200mm的燈管光效最高，比長度約600mm（即T8型18W，T5型14W）的燈管效率高很多，再加上其鎮流器的損耗，兩者相比，節能效果不言而喻。選擇的照明燈具、鎮流器、發光二極管電子控制器必須是通過國家強制性產品認證，它是國家為了保護廣大消費者人身安全和動植物的生命安全，保護環境、保護國家安全，依照法律法規實施的一種產品合格評定制度，它要求產品必須符合國家標準和技術法規。

2.5 繼電保護的選擇

傳統的繼電保護是采用繼電器組合而形成，比如：過流繼電器，時間繼電器，中間繼電器等通過復雜的組合，來實現保護設備的功能。采用的繼電器觸點多，線圈的容易老化直接影響保護的靈敏性和可靠性；常規保護已經逐漸淘汰，很多繼電器已經停止生產。微機保護是采用各種電力邏輯運算來實現其保護功能，所以只需要采集線路上的電流電壓等變量，簡化了線路的接線；采用微處理器，系統本身就聚合了采集，監視，控制，自檢等功能，通過一臺設備就可以發現輸電線路，線路負荷，設備運行情況等，采用計算機進行遠程控制和監視，非常靈敏和可靠。

節能減排是響應國家發展經濟建設的要求，同時也是企業降低生產成本、提高經濟效益的必要手段。以上只是電廠節能措施中常見的幾個方面，還有很多其他方面措施可以提高節能效率，這就要求工程設計單位、建設單位、生產運營企業等各個部門從自身出發，借鑒和發揮各自的優勢，綜合做好電廠節能工作，促進社會經濟和諧健康穩定發展。

參考文獻

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