降本增效，加大電氣節(jié)能力度

劉博文

（江西銅業(yè)集團公司 德興銅礦，江西 德興 334224）

降本增效，加大電氣節(jié)能力度

劉博文

（江西銅業(yè)集團公司 德興銅礦，江西 德興 334224）

通過對精尾廠的用電現(xiàn)狀進行調查和分析，主要從電機、變壓器等設備節(jié)能措施的應用以及用電管理等方面進行闡述，找出該廠用電單耗較高的設備，并提出切實可行的節(jié)能措施和建議，有計劃地將節(jié)能措施和節(jié)能技術用于生產實踐，最終目的是降低該廠的用電量，促進企業(yè)節(jié)能降耗、降低生產成本、提高經濟效益。

用電單耗；高壓電機；變壓器；變頻器；無功補償裝置；定額管理

1 引言

精尾綜合廠成立于1990年2月，是江銅集團德興銅礦五大主流程單位之一，主要承擔著銅硫精礦的脫水與過濾、尾礦輸送與堆存、生產用水供給、工業(yè)廢水處理等任務。自進行“三廠”建設以來，精尾綜合廠在節(jié)能降耗方面取得了較快的進展，但和國家發(fā)改委的“千家企業(yè)節(jié)能行動”的要求和國內外先進水平還有一定的差距。目前的工況現(xiàn)狀及能耗情況為該廠共有設備五百多臺，電機三百多臺，每年電費六千多萬，占生產成本的百分之六十以上。在企業(yè)發(fā)展與能源產生尖銳矛盾的關鍵時刻，精尾綜合廠立足現(xiàn)有基礎，緊跟公司、礦山發(fā)展戰(zhàn)略目標，對標一流、創(chuàng)新發(fā)展、科學定位，著力建設“安全環(huán)保生態(tài)廠、質量效益把關廠、精細管理典范廠”三個廠目標，實現(xiàn)安全生產與生態(tài)文明的和諧統(tǒng)一，大質量和高效益的同步提升，精細管理與企業(yè)發(fā)展的有機融合。

2 主要用能設備

該廠共有6kV高壓電機56臺，其中尾礦共有42臺高壓砂泵電機，屬于國家淘汰目錄中JS、JSQ系列電機23臺；水一、水二工段有14臺水泵電機，其中4臺JS系列電機屬于國家淘汰目錄中電機。詳細見表1。

序號用電類型用電設備數量/臺待淘汰數量年耗電量/度占比/% 1高壓砂泵電機42237969444167.5水泵電機1441723901714.6 2變壓器20950729174.3 3低壓低壓設備1557267713.6

3 電機能耗高原因分析

對該廠電機及相關輔助設施的用能情況進行分析，發(fā)現(xiàn)能耗高的原因主要有以下幾點：

（1）屬于國家淘汰目錄中電機多，其中高壓電機部分包括JS158系列19臺、JS157系列4臺、JS138系列4臺，占所有高壓電機的48%。使用年限長，老化嚴重，電磁能、熱能和機械能的損耗大，輸出效率功率因數低，能耗較高［1］。

（2）電機未采用變頻器控制以及變頻器運行狀況是否良好。使用變頻器以前，該廠電機經常處于全壓、額頻恒速下運行，長期處于低效率、低功率因數運行的狀態(tài)，采用變頻器控制電機的運行，可以使電機根據礦漿的濃度、來量進行轉速的調節(jié)，可以在很大程度上提高用電效率、降低線損，提供持續(xù)、可靠、優(yōu)質的電能［2］。

（3）電機的供電質量不高，該廠共有十個高壓配電室，除了尾礦5#泵站和水二滲水泵房高壓配電室外，其余配電室均超過使用年限，高壓斷路器等設備老化嚴重，故障率高，導致供電穩(wěn)定性不夠；配電室內無功補償裝置超過使用年限，電容器組有些損壞，補償容量不足，工藝參數達不到要求。

（4）屬國家淘汰變壓器較多，其中9臺變壓器為s7系列和sl7系列，7臺變壓器使用期接近30年，運行損耗較大，屬高耗能產品；部分變壓器的用電負荷不平衡，過載運行。

（5）運行管理及考核力度不夠，高能耗設備的運轉較多，沒有根據來料大小和回水庫水位高低合理開停泵。

4 采取的節(jié)能措施

4.1 電機節(jié)能措施

電動機是工廠耗電的主要設備，經濟運行的電動機能為工廠節(jié)約大量的電能。該廠采用的基本措施有：（1）逐步淘汰屬于國家淘汰目錄中的JS158系列電機，采用高效節(jié)能電機。推廣高效電機的意義十分重大，電機的效率高也就意味著損耗低，與普通電動機相比，高效電機能效水平高3~5個百分點。其次高效電機鐵芯材質好，電流小，功率因數高，因此線路損耗和空載損耗較低，整個系統(tǒng)運行更高效［1］。該廠對有節(jié)能空間的4#泵站用耦合器連接的高壓電機設備改直接連接。液力偶合器造價高（35萬一臺）、故障多、維修困難和費用高，常給生產帶來被動。為此，采用Y560-10-630型高壓電機替代原來的680KW的JS158-8電機，取消液力偶合器，將電機與砂泵直聯(lián)，有效降低能源及備件消耗，降低了設備故障率。（2）推廣使用變頻器，使設備經濟運行。工頻是發(fā)電的最佳頻率，但它并不是所有用電設備的最佳頻率，使用變頻器以前，我廠電機經常處于全壓、額頻恒速下運行，長期處于低效率、低功率因數運行的狀態(tài)，采用變頻器控制電機的運行，可以使電機根據礦漿的濃度、來量進行轉速的調節(jié)，可以在很大程度上提高用電效率，降低線損，提供持續(xù)、可靠、優(yōu)質的電能［2］。使用變頻器來控制設備特別是電機的運行是我廠節(jié)約用電的重要措施之一，我廠現(xiàn)有低壓變頻器46臺，高壓變頻器8臺，并且還在持續(xù)改造中。

4.2 變壓器的節(jié)能

變壓器是電力系統(tǒng)中的關鍵設備，其主要作用是轉換電壓以利于電能的傳輸。變壓器的能耗主要包括空載損耗和負載損耗?？蛰d損耗主要指的是鐵損耗，負載損耗則是因為負載電流通過繞組時在電阻上的損耗，并與變壓器溫度有關。變壓器的節(jié)能設計是否合理是整個電力工程節(jié)能設計的關鍵環(huán)節(jié)［3］。該廠采取的措施主要有：（1）淘汰屬于國家淘汰目錄中的變壓器，采用新型的低損耗變壓器，可以大大降低鐵損。目前該廠已將部分S7、SL7變壓器更新為適應節(jié)能要求的S11和S10變壓器，不僅能滿足生產的需求，還具有較高的節(jié)能特性，從生產長期運行來看，節(jié)能效果比較顯著，改造比較成功。（2）每年一次對所有變壓器的負荷進行普查，對部分用電負荷極不平衡的變壓器，進行用電負荷調整。調整的標準為變壓器出口的不平衡度調不高于15%，主干線電流不高于額定電流的25%，中性線電流不高于低壓側額定電流的25%。（3）變壓器在生產運行時，應注意變壓器的運行溫度，不讓變壓器長期過載運行，這樣一方面變壓器容易老化，另一方面也增加了變壓器的能耗［3］。

4.3 配電室的節(jié)能改造措施

針對配電室使用年限長，設備嚴重老化，故障率高，采取的措施有：

（1）對各配電室電能表計、電壓、電流互感器進行修復、完善確保計量準確；對100kW以上低壓電機安裝電表計量，條件成熟時將配電室進行整體更換?，F(xiàn)階段已將堿性泵站低壓配電柜及工業(yè)水澄清泵房配電室低壓配電柜整體更換，降低了低壓配電室的故障頻率，促進了用電系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。（2）將配電室內的老舊壞的無功補償裝置更換為新型無功補償裝置，能將功率因數提高到90%以上。無功補償，也稱對線路進行無功優(yōu)化，一般通過在電氣線路上安裝補償電容器來實現(xiàn)。采取無功補償的方法可以提高功率因數，達到降低工程供電系統(tǒng)損耗和提高工廠供電系統(tǒng)供電效率的目的［4］。該廠大部分高壓電機都采用了就地補償，使功率因數提高到92%~97%，降低無功損耗50%~80%，平均節(jié)電10%~15%左右，減少了線路的損耗，改善了電壓質量，延長設備的使用壽命，降低了維修費用［5］。

4.4 加強設備的運行管理和考核力度

該廠抓住能源管理與審核的契機，以節(jié)材、節(jié)能和發(fā)展循環(huán)經濟為重點，不斷完善能源管理體系，堅持科學的發(fā)展觀，進一步加大節(jié)能降耗力度。配備專職的計量人員，健全電量計量工作，保證數據的準確性和可靠性。定期考核用電情況，及時解決在定額執(zhí)行中出現(xiàn)的問題［6］，具體措施有：（1）加強了砂泵運行管理，調度根據泗選開球臺數及時調整大小泵的開啟；少開高耗能電機，多開變頻器控制的電機；根據回水庫水位高低，盡量避免在用電高峰期和尖峰期開水泵。（2）加強用電檢查力度，下發(fā)了《精尾綜合廠空調使用若干規(guī)定》，定期組織人員對全廠供冷、取暖、用水等耗能設備進行檢查，每個季度黨委組織專業(yè)技術人員對各工段進行走訪，發(fā)現(xiàn)和制止生產過程電能浪費的現(xiàn)象。（3）繼續(xù)將能源管理工作納入黨委效能監(jiān)察中，要求各工段每個月對能耗進行分析，了解工段對節(jié)能工作上的一些好想法和好的做法，集思廣益，依靠集體的力量把節(jié)能降耗工作做好。（4）對我廠主要用電工段尾礦工段、水一工段，將用電指標納入到勞動競賽中，有效地降低全廠用電單耗。

5 結語

節(jié)能技術在電氣方面的應用可以大大降低企業(yè)的用電量，從而有效實現(xiàn)降本增效。接下來該廠還將進一步探索不同工序、不同機臺考核定額指標的合理性，細化工序及工序產品的能耗定額，嚴格節(jié)獎超罰，以推動在生產管理、設備運行、過程控制等方面的節(jié)能潛力，達到節(jié)能降耗和降低成本的目的。

［1］原清海. 電機能效提升及高效電機推廣實用手冊/節(jié)能環(huán)保產業(yè)系列叢書[M]. 上海科技出版社, 2015:18-21.

［2］徐甫榮. 高壓變頻調速技術工程實踐[M]. 中國電力出版社, 2012:62-65.

［3］操敦奎, 許維宗, 阮國方.變壓器運行維護與故障分析處理[M]. 中國電力出版社, 2008:33-35.

［4］劉建英. 無功電壓與無功補償的調整[M]. 北京理工大學出版社, 2014:164-166.

［5］田社平.無功功率教學新探[J]. 電氣電子教學學報, 2012(3):27-28.

［6］雷銘. 節(jié)約用電手冊[M]. 北京:中國電力出版社, 2005:3, 202.

Cost Decreasing and Benefit Increasing to Improve the Intensity of Electrical Energy

LIU Bo-wen
（Dexing Copper Mine, Jiangxi Copper Corporation, Dexing 334224, Jiangxi, China）

Through investigating and analyzing the power status of Jingwei factory, the application of energy conservation measures for the motor, transformer and other equipment and the power management are the elaborated. Finding the equipment with high electricity consumption, and the practical energy saving measures and suggestions are put forwarded. The energy-saving measures and energy saving technology are used in production practice for the ultimate goal of reducing power consumption, promoting enterprise energysaving and consumption and decreasing production costs, improving economic efficiency.

electricity consumption；high voltage motor；transformer；frequency converter；reactive power compensation device；quota management

TM92

C

1009-3842（2015）05-0083-03

2015-08-17

劉博文（1986-），女，湖南新邵人，本科，主要從事電氣技術管理工作。E-mail:419006218@qq.com