企業(yè)電氣節(jié)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(yè)電氣節(jié)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(shù)節(jié)能、管理節(jié)能、行為節(jié)能等方面闡述了做好電氣節(jié)能降耗工作，提高電能使用效率的主要措施。

電氣節(jié)能；降耗；使用效率

控制產(chǎn)品成本、提高資源利用率是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。從氯堿企業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)來看，電耗成本在產(chǎn)品生產(chǎn)成本構(gòu)成中占有很大的比例，在生產(chǎn)過程中應(yīng)該重視電氣節(jié)能降耗工作，提高企業(yè)電能的使用效率，降低產(chǎn)品電耗，在設(shè)計(jì)、改造、運(yùn)行過程中提高電氣設(shè)備（包括負(fù)載裝置）的效率，減少無功損耗，降低企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)的電能損耗，以達(dá)到有效控制生產(chǎn)成本的目的。

降低電耗的有效措施主要是從技術(shù)節(jié)能、管理節(jié)能、行為節(jié)能等多方面做好電氣節(jié)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(shè)備，由于存在空載損耗、負(fù)載損耗和熱損耗，變壓器的損耗是配電網(wǎng)損耗的主要組成部分，降低配電變壓器的損耗對(duì)于降低整個(gè)配電網(wǎng)的損耗效果非常明顯。S9系列節(jié)能變壓器的損耗值與S7系列相比，空載損耗可降低10%，負(fù)載損耗可降低10%，應(yīng)盡量使用S9型及以上的節(jié)能型變壓器，減少變壓器自身?yè)p耗，使其達(dá)到環(huán)保、節(jié)能的效果。要綜合考慮負(fù)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(dǎo)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(dǎo)線截面可以減少能量損耗。在滿足載流量、保證電壓質(zhì)量的前提下，應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面。低壓線損主要發(fā)生在大負(fù)荷的回路上，所以，對(duì)負(fù)荷較大的回路一定要注意供電距離盡量短，線徑適當(dāng)增大。適當(dāng)加大選用的導(dǎo)線截面后，因電阻降低可減少電能損耗，導(dǎo)線增加的費(fèi)用可利用增大導(dǎo)線產(chǎn)生的節(jié)能降損抵消，一般可在半年到一年的時(shí)間內(nèi)收回前期投資。由于導(dǎo)線的使用年限一般在10年以上，增大導(dǎo)線截面進(jìn)行節(jié)能降損所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益是十分顯著的。

3 采用高效節(jié)能電機(jī)、優(yōu)化其控制方式

當(dāng)電機(jī)將輸入的電能轉(zhuǎn)換為輸出軸上的機(jī)械能時(shí)，總要伴隨一定能量的損耗。在生產(chǎn)實(shí)際中，由于管理技術(shù)水平等問題，很多電機(jī)處于輕載、低效、高耗能的運(yùn)行狀態(tài)，電能浪費(fèi)嚴(yán)重。

降低電機(jī)損耗主要從恒定損耗 （鐵耗和機(jī)械損耗）、銅耗及雜散損耗3個(gè)方面入手，實(shí)際中的各種措施也是以減少這3種損耗中一個(gè)或多個(gè)為本質(zhì)的方法。

3.1 選用高效節(jié)能型電機(jī)

Y2、Y3系列高效電機(jī)與Y系列電動(dòng)機(jī)相比，損耗可下降20%~30%，效率提高1%~3%，該系列電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、噪聲小、振動(dòng)小、溫升低、壽命長(zhǎng)。對(duì)年運(yùn)行時(shí)間大于3 000 h、負(fù)載率大于50%的情況，應(yīng)選用Y2、Y3系列高效節(jié)能電機(jī)。YB系列隔爆型防爆電機(jī)已列為淘汰類產(chǎn)品，應(yīng)采用YB2系列或更高等級(jí)的節(jié)能電機(jī)。

3.2 正確匹配電機(jī)功率

要正確選擇電動(dòng)機(jī)的功率，必須經(jīng)過以下計(jì)算或比較。（1）對(duì)于恒定負(fù)載連續(xù)工作方式，所選電機(jī)的額定功率應(yīng)等于或稍大于計(jì)算所得的功率。（2）短時(shí)工作定額的電機(jī)，與功率相同的連續(xù)工作定額的電機(jī)相比，最大轉(zhuǎn)矩大，重量小，價(jià)格低，在條件許可時(shí)，應(yīng)盡量選用短時(shí)工作定額的電機(jī)。（3）對(duì)于斷續(xù)工作定額的電機(jī)，其功率的選擇要根據(jù)負(fù)載持續(xù)率，選用專門用于斷續(xù)運(yùn)行方式的電機(jī)。

在選擇電機(jī)時(shí)應(yīng)注意，（1）如果電機(jī)功率選得過小，就會(huì)出現(xiàn)“小馬拉大車”現(xiàn)象，造成電機(jī)長(zhǎng)期過載，使其絕緣因發(fā)熱而損壞，甚至電機(jī)被燒毀。（2）如果電機(jī)功率選得過大，就會(huì)出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象，其輸出機(jī)械功率不能得到充分利用，功率因數(shù)和效率都不高，不但對(duì)用戶和電網(wǎng)不利，還會(huì)造成電能浪費(fèi)。

3.3 采用變頻器調(diào)速控制，提高設(shè)備節(jié)能效果

電力拖動(dòng)設(shè)備的工作狀態(tài)是實(shí)時(shí)變動(dòng)的，比如風(fēng)機(jī)類、水泵類、壓縮機(jī)類設(shè)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(duì)這類設(shè)備如采用變頻器控制，不僅可以自由設(shè)置頻率，使電機(jī)以不同的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，從而達(dá)到需要的生產(chǎn)參數(shù)（如壓力、流量），方便生產(chǎn)中靈活調(diào)配，要比采用閥門、擋板調(diào)節(jié)更為節(jié)能經(jīng)濟(jì)，節(jié)能率可達(dá)75%以上，設(shè)備運(yùn)行工況也將得到明顯改善。采用變頻器控制，可在保證生產(chǎn)要求的前提下，提高功率因數(shù)，減少不必要的電能損耗。

使用變頻器調(diào)速控制，信號(hào)傳遞快、控制系統(tǒng)時(shí)滯小、反應(yīng)靈敏、調(diào)速范圍廣(100%～0%)、調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制精度高 (±0.5%)、節(jié)電效果好 (多數(shù)為25%～50%)，使用方便、有利于提高產(chǎn)量、保證質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本，總的性能是其他交流調(diào)速技術(shù)所不能比擬的，因而使用變頻器是節(jié)能降耗的首選產(chǎn)品。

3.4 合理選用高壓異步電機(jī)

按照GB/T 12497--2006《三相異步電動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行》的要求，額定容量200 kW以下的，宜選用低壓電動(dòng)機(jī)；額定容量大于200 kW的，宜選用高壓電機(jī)。高壓電機(jī)價(jià)格貴，控制設(shè)備也較貴，但效率及功率因數(shù)高，運(yùn)行電流比低壓電機(jī)低得多，損耗小，如電壓條件許可，宜選用高壓異步電動(dòng)機(jī)。

4 增加無功補(bǔ)償裝置，治理諧波，提高電氣系統(tǒng)的功率因數(shù)

電氣設(shè)備的低功率因數(shù)和諧波治理設(shè)備的低功率因數(shù)和諧波，會(huì)造成設(shè)備自身和電網(wǎng)相當(dāng)大的附加無功電流，增加電網(wǎng)輸變電以至發(fā)電設(shè)備的負(fù)擔(dān)，影響設(shè)備運(yùn)行及壽命。

供電線路損耗大的主要原因是線路的功率因數(shù)低，由于供電線路點(diǎn)多、線長(zhǎng)、負(fù)荷季節(jié)性強(qiáng)，加之“大馬拉小車”等多種因素，致使功率因數(shù)有的竟低于0.4以下。由于線路損耗同功率因數(shù)的平方成反比，故提高功率因數(shù)、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(bǔ)償裝置是提高功率因數(shù)降損節(jié)電的行之有效的方法，可以提高變壓器等設(shè)備的利用率，進(jìn)而消除無功電流，降低供電成本，同時(shí)，要合理供電，減少線路損耗。在加裝電力電容器時(shí)還要使無功分散補(bǔ)償就地平衡，使無功補(bǔ)償更接近于負(fù)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(shè)備在電網(wǎng)中的大量投運(yùn)，會(huì)產(chǎn)生較大的諧波污染，它不僅增加了電網(wǎng)的供電損耗，而且干擾電網(wǎng)的保護(hù)裝置與自動(dòng)化裝置的正常運(yùn)行，造成這些裝置的誤動(dòng)與拒動(dòng)，直接威脅電網(wǎng)的安全運(yùn)行，使采用常規(guī)的電容器無功補(bǔ)償裝置無法投入電容器，有的即便投入了，也對(duì)5次諧波電流放大了1.8~3.8倍以上，使得電機(jī)、變壓器等用電器的銅損、鐵損大大增加，縮短了設(shè)備的使用壽命，造成電能的浪費(fèi)。對(duì)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(shù)，并且裝設(shè)消諧濾波補(bǔ)償裝置，以消除或減少網(wǎng)側(cè)諧波電流；低壓動(dòng)力系統(tǒng)可采用無源濾波裝置，在無功補(bǔ)償裝置的基礎(chǔ)上增加消諧電抗器與電容器串聯(lián)起來，組成LC串聯(lián)回路，并聯(lián)于系統(tǒng)中，達(dá)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(jìn)行動(dòng)態(tài)消除諧波的目的，提高電能的質(zhì)量和降低電能損耗。

5 積極推廣應(yīng)用綠色照明，選用高效能照明設(shè)備和燈光自動(dòng)控制裝置

電力照明耗電較大，也是節(jié)電重點(diǎn)，加強(qiáng)管理，提高技術(shù)、采用節(jié)電產(chǎn)品，重視自動(dòng)調(diào)光控光也是照明節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)重要趨向。

照明節(jié)能應(yīng)使用高光效的光源、高效能的燈具和照明控制設(shè)備等照明節(jié)能新技術(shù)，權(quán)衡性價(jià)比，規(guī)定照明設(shè)備的能效和質(zhì)量要求，以達(dá)到降低照明負(fù)荷安裝功率，節(jié)約用電的效果。

5.1 光源選擇

緊湊型熒光燈（CFL，俗稱節(jié)能燈）是當(dāng)前替代白熾燈的主要節(jié)能光源。內(nèi)裝電子鎮(zhèn)流器，配有白熾燈燈頭的一體化自鎮(zhèn)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(shù)達(dá)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(qiáng)度氣體放電燈（HID）。金鹵燈是繼白熾燈、鹵素?zé)糁蟮牡谌G色照明光源，能耗約為白熾燈的30%，金鹵燈不僅壽命長(zhǎng)、光衰慢，而且照度高、顯色性好，在高大工業(yè)廠房得到廣泛的應(yīng)用。

LED（發(fā)光二極管）照明產(chǎn)品作為新一代“綠色照明產(chǎn)品”，其高效、節(jié)能、環(huán)保、長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)，在道路照明、隧道照明、公共照明等功能照明應(yīng)用中尤為凸顯。LED燈即半導(dǎo)體照明燈，比白熾燈省電80%，比熒光節(jié)能燈省電50%。因LED是一種固態(tài)冷光源，具有工作電壓低、耗電少、發(fā)光效率高、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，成為節(jié)能照明領(lǐng)域的主流。

無極熒光燈作為節(jié)能光源，它的優(yōu)勢(shì)是具有超長(zhǎng)壽命、光效高、光衰低、節(jié)能效果顯著的特點(diǎn)，很適合高燈位和一般道路照明，可以大大節(jié)省維護(hù)費(fèi)用。低頻無極燈光效高于LED 30%以上，并且光衰小于LED，因此，節(jié)能率比LED高出約50%；由于燈泡內(nèi)無燈絲、無電極，產(chǎn)品使用壽命達(dá)5萬(wàn)~10萬(wàn)h以上；發(fā)光效率高，比高壓鈉燈、高壓汞燈節(jié)能50%以上；光衰低，6萬(wàn)h后光通維持率不低于70%。

5.2 采用電子鎮(zhèn)流器代替電感鎮(zhèn)流可提高氣體放電燈的節(jié)能效果

電子鎮(zhèn)流器自身的功率損耗僅為電感鎮(zhèn)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(zhèn)流器的40%左右，并且能夠在低溫、低壓下啟動(dòng)和工作；電子鎮(zhèn)流器無需啟輝器，燈管不被反復(fù)沖擊，閃爍，不會(huì)使燈管過早發(fā)黑，一次啟動(dòng)，延長(zhǎng)燈管壽命，減少維修和更換啟輝器和燈管的費(fèi)用；電子鎮(zhèn)流器功率因數(shù)高，減少了無功損耗，提高了供電設(shè)備容量的有效利用率，減少線路的損耗。

5.3 采用優(yōu)質(zhì)高效的燈具

一臺(tái)燈具的功能品質(zhì)主要表現(xiàn)在燈具對(duì)光的利用效益和照明質(zhì)量2個(gè)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(tǒng)的設(shè)計(jì)，照明系統(tǒng)所有元器件的效率和相互協(xié)調(diào)都很重要。

5.4 重視采用智能照明控制方式

照明應(yīng)用中，僅控制照明安裝功率是不夠的，還應(yīng)在不需要照明的時(shí)間和地點(diǎn)把照明燈自動(dòng)關(guān)掉或調(diào)暗，才能達(dá)到真正節(jié)電的目的。采用智能照明控制，可以減少使用照明的時(shí)間和強(qiáng)度。調(diào)光控光技術(shù)為一個(gè)空間創(chuàng)造多種照明場(chǎng)景，展現(xiàn)不同的照明形式，使燈光發(fā)揮其最佳效能，可以適時(shí)、適地、適人、適量地提供燈光，從而節(jié)能。

6 加強(qiáng)節(jié)能管理工作

節(jié)能治理工作要重視日常供電管理，包括減少無效運(yùn)行、常明燈、提高功率因數(shù)等，同時(shí)要著重改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

6.1 合理調(diào)整運(yùn)行電壓

通過調(diào)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(zhì)量的基礎(chǔ)上，適度地調(diào)整運(yùn)行電壓。因?yàn)橛泄p耗與電壓的平方成正比關(guān)系，合理調(diào)整運(yùn)行電壓可以達(dá)到降損、節(jié)電效果。

6.2 平衡三相負(fù)荷

如果三相負(fù)荷不平衡，會(huì)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(fù)載損耗。在正常情況下，變壓器運(yùn)行電壓基本不變，即空載損耗是一個(gè)恒量，而負(fù)載損耗則隨變壓器運(yùn)行負(fù)荷的變化而變化，且與負(fù)荷電流的平方成正比。當(dāng)三相負(fù)荷不平衡運(yùn)行時(shí)，變壓器的負(fù)荷損耗可看成3只單相變壓器的負(fù)荷損耗之和；當(dāng)三相負(fù)荷達(dá)到平衡時(shí)，變壓器的損耗最??；當(dāng)變壓器處于三相負(fù)荷最大不平衡運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，變損是處于平衡時(shí)的3倍。調(diào)整三相負(fù)荷分配，使其達(dá)到平衡，可降低變壓器損耗（4%～6%）。

6.3 加強(qiáng)電機(jī)的日常維護(hù)

電機(jī)的日常維護(hù)也是決定電機(jī)是否高效低耗經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要因素，要按照系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置的要求，定期檢查電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況，優(yōu)化管理和維護(hù)。避免電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷、高溫運(yùn)行。對(duì)效率過低、不能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的電機(jī)要及時(shí)進(jìn)行原因監(jiān)測(cè)分析，調(diào)整負(fù)載狀態(tài)，盡可能地保持電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)。

對(duì)運(yùn)行的各個(gè)系統(tǒng)，進(jìn)行正確的參數(shù)設(shè)置，監(jiān)控電機(jī)與終端裝置的匹配狀況，避免“大馬拉小車”和“小馬拉大車”現(xiàn)象，讓電機(jī)始終保持在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行位置。

6.4 加強(qiáng)照明管理維護(hù)

在加強(qiáng)照明管理維護(hù)方面，應(yīng)制定照明設(shè)備的定期維護(hù)計(jì)劃并嚴(yán)格執(zhí)行、落實(shí)維護(hù)管理經(jīng)費(fèi)；舉辦技術(shù)培訓(xùn)，使有關(guān)人員了解照明器材的技術(shù)性能，掌握安裝維修方法；逐步建設(shè)智能化照明監(jiān)控設(shè)備和系統(tǒng)。

7 培養(yǎng)良好的節(jié)能意識(shí)

行為節(jié)能是一種具有中國(guó)特色的節(jié)能新理念，是指通過人為設(shè)定或采用一定技術(shù)手段或做法，使供電、供暖、供水等能耗系統(tǒng)運(yùn)行向著人們需要的方向發(fā)展，減少不必要的能源浪費(fèi)或有利于節(jié)能的行為。節(jié)約是一種美德，每個(gè)人都應(yīng)從點(diǎn)滴做起增強(qiáng)節(jié)約意識(shí)，良好的日常行為均可挖掘節(jié)能潛力，要從日常節(jié)能降耗做起。應(yīng)當(dāng)注意培養(yǎng)節(jié)約意識(shí)，如及時(shí)關(guān)閉電源；合理控制照明，使用節(jié)能燈具；少用空調(diào)，合理設(shè)定溫控范圍等。

8 結(jié)語(yǔ)

企業(yè)電氣節(jié)能降耗工作的關(guān)鍵在于要提高節(jié)能降耗的認(rèn)識(shí)，根據(jù)企業(yè)特點(diǎn)抓住工作重點(diǎn)和方向，加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)部管理，制定切實(shí)可行的節(jié)能降耗目標(biāo)。對(duì)于新建或改造項(xiàng)目，應(yīng)重點(diǎn)從技術(shù)節(jié)能入手，從技術(shù)方案的設(shè)計(jì)和設(shè)備的選型開始，為電氣節(jié)能降耗工作提供可實(shí)施的硬件條件；對(duì)于正在運(yùn)行的系統(tǒng)，除了必要的改造外，更重要的是重點(diǎn)抓好管理環(huán)節(jié)的節(jié)能工作，注重日常供電管理，保持設(shè)備良好的運(yùn)行狀態(tài)，減少不必要的電能損耗，提高能源使用效率。

企業(yè)的電能使用效率是由企業(yè)的設(shè)備水平和管理水平?jīng)Q定的。通過測(cè)算，比較確切地了解企業(yè)用電的合理程度，找出各項(xiàng)損耗電能的原因，有針對(duì)性地提出節(jié)約用電的具體措施，把電能使用效率提高到一個(gè)應(yīng)有的高度，是企業(yè)提高節(jié)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