淺析電廠中電氣系統(tǒng)的節(jié)能應(yīng)用

劉明武

摘 要：電氣系統(tǒng)是電力行業(yè)的一個(gè)部分，將節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到其中，也是必不可少的。文章將從節(jié)能設(shè)計(jì)的原則出發(fā)，探討了節(jié)能設(shè)計(jì)中一系列節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，以期有效的降低電氣系統(tǒng)的能源消耗，實(shí)現(xiàn)電氣綠色節(jié)能環(huán)保。

關(guān)鍵詞：電力行業(yè)；電氣系統(tǒng)；節(jié)能設(shè)計(jì)；節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

在電力行業(yè)中，電氣系統(tǒng)作為其中的一個(gè)部分，其能源的損耗，小到照明燈泡、開關(guān)，大到發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)等設(shè)備，都與之相關(guān)。保護(hù)環(huán)境，節(jié)能降耗已經(jīng)成了當(dāng)前社會(huì)所關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)，也是經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要目標(biāo)，如何采取技術(shù)手段，降低電氣系統(tǒng)應(yīng)用過程中的能源消耗，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，已經(jīng)勢在必行。本文將從節(jié)能設(shè)計(jì)的原則出發(fā)，探討了節(jié)能設(shè)計(jì)中一系列節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，以期有效的降低電氣系統(tǒng)的能源消耗，實(shí)現(xiàn)電氣的綠色節(jié)能環(huán)保。

1 電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的實(shí)施原則

1.1 節(jié)能原則

首先，設(shè)計(jì)中所選擇的各種電氣設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)要符合國家相關(guān)環(huán)保節(jié)能的要求和技術(shù)規(guī)范，即選用節(jié)能型的電氣設(shè)備。其次，節(jié)能設(shè)計(jì)的重點(diǎn)要放在減少電氣設(shè)備的電能損耗上，如電動(dòng)機(jī)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(shè)備采購時(shí)，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(jià)比高的電氣設(shè)備。在設(shè)備運(yùn)行時(shí)，要減少電耗、水耗等各種能源的損耗，盡量提高設(shè)備的運(yùn)行效率。選用節(jié)能型設(shè)備能夠有效提高設(shè)備的運(yùn)行效率，減少各種能耗的損失。

1.3 合理設(shè)計(jì)原則

選用的電氣設(shè)備能保障正常的運(yùn)行，滿足負(fù)荷容量、保證電能質(zhì)量與供電可靠性的要求下，合理選取設(shè)計(jì)系數(shù)，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(jié)能措施，來提高設(shè)備的利用率。其次，優(yōu)化設(shè)計(jì)。滿足用電設(shè)備對電能質(zhì)量、負(fù)荷容量的要求情況下，不增加其他輔助設(shè)備，優(yōu)化用電設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)電能的合理利用，降低系統(tǒng)損耗。

2 電廠電氣系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)

2.1 節(jié)能電機(jī)的選擇

電廠設(shè)備中，大大小小的電動(dòng)機(jī)有很多，如引風(fēng)機(jī)，送風(fēng)機(jī)等等，要根據(jù)電廠的實(shí)際生產(chǎn)工藝需要，合理選擇匹配的電機(jī)功率，以免大馬拉小車?yán)速M(fèi)資源。要想獲得電動(dòng)機(jī)高效率運(yùn)行，就要最大限度地降低電動(dòng)機(jī)自身的鐵損耗、銅損耗、機(jī)械損耗、雜散損耗等等損耗，從而獲得最大的機(jī)械能輸出，所以在選型上，要避免選用已淘汰的Y系列電動(dòng)機(jī)，應(yīng)該選用符合GB18613-2012《中小型三相異步電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》的高性能節(jié)能電機(jī)，這樣可以有效的節(jié)約用電量，既降低了廠用電率又節(jié)能環(huán)保。例如：選用132kW，4極，380V電機(jī)，1級(jí)能效的電機(jī)比3級(jí)能效的電機(jī)，工作8000小時(shí)（一年）滿負(fù)荷運(yùn)行，可以節(jié)省約2萬多度電。

2.2 采用變頻調(diào)速技術(shù)

發(fā)電廠中泵與風(fēng)機(jī)等主要輔機(jī)設(shè)備消耗的電能約占廠用電70%～80%。如果電機(jī)沒有采用調(diào)速控制，通常只能通過擋板或閥門的調(diào)節(jié)來控制其流量，響應(yīng)速度慢，調(diào)整不夠靈活，造成能量浪費(fèi)。與之相反，如果采用了變頻調(diào)速技術(shù)，系統(tǒng)能根據(jù)運(yùn)行的需要自動(dòng)調(diào)整，既能提高效率，減少浪費(fèi)，又節(jié)約了能源。對于運(yùn)行工況變化比較大、調(diào)整比較頻繁的輔助設(shè)備，若采用變頻調(diào)速技術(shù)，能夠有效降低能源損耗20%～50%，節(jié)能效果是非常明顯的。而且恒壓或恒流量組成閉環(huán)系統(tǒng)控制，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，調(diào)整靈活穩(wěn)定，能夠大大改善鍋爐的燃燒情況，使其每個(gè)指標(biāo)都趨于最佳，煤耗、水耗、電耗等各種能耗也跟著減少，實(shí)現(xiàn)了節(jié)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(shù)參數(shù)和技術(shù)要求應(yīng)符合GB/T10228《干式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求》，同時(shí)為了減低空載損耗值和負(fù)載損耗值，還應(yīng)該選用符合GB20052-2013《三相配電變壓器能效限定值及能效等級(jí)》規(guī)定的節(jié)能型變壓器?，F(xiàn)在我國正在推廣的節(jié)能變壓器有10、11等系列產(chǎn)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(fù)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(hào)的正確選型，也在一定程度上減少了損耗。

2.4 廠區(qū)照明的合理選擇

廠房照明要選用效率高、利用系數(shù)高、配光合理、保持率高的綠色環(huán)保產(chǎn)品，同時(shí)在設(shè)計(jì)上應(yīng)充分考慮設(shè)備布置的影響，也要符合GB50034-2013《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的相關(guān)能效標(biāo)準(zhǔn)。選擇光源時(shí)，應(yīng)在滿足顯色性、啟動(dòng)時(shí)間等要求條件下，綜合分析光源、燈具及鎮(zhèn)流器等的效率、壽命和價(jià)格，合理選擇運(yùn)行維護(hù)方便費(fèi)用又低的產(chǎn)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(dāng)采用直管熒光燈時(shí)，其功率不宜小于28W，根據(jù)產(chǎn)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(zhèn)流器的損耗，兩者相比，節(jié)能效果不言而喻。選擇的照明燈具、鎮(zhèn)流器、發(fā)光二極管電子控制器必須是通過國家強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證，它是國家為了保護(hù)廣大消費(fèi)者人身安全和動(dòng)植物的生命安全，保護(hù)環(huán)境、保護(hù)國家安全，依照法律法規(guī)實(shí)施的一種產(chǎn)品合格評(píng)定制度，它要求產(chǎn)品必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)法規(guī)。

2.5 繼電保護(hù)的選擇

傳統(tǒng)的繼電保護(hù)是采用繼電器組合而形成，比如：過流繼電器，時(shí)間繼電器，中間繼電器等通過復(fù)雜的組合，來實(shí)現(xiàn)保護(hù)設(shè)備的功能。采用的繼電器觸點(diǎn)多，線圈的容易老化直接影響保護(hù)的靈敏性和可靠性；常規(guī)保護(hù)已經(jīng)逐漸淘汰，很多繼電器已經(jīng)停止生產(chǎn)。微機(jī)保護(hù)是采用各種電力邏輯運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)其保護(hù)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(tǒng)本身就聚合了采集，監(jiān)視，控制，自檢等功能，通過一臺(tái)設(shè)備就可以發(fā)現(xiàn)輸電線路，線路負(fù)荷，設(shè)備運(yùn)行情況等，采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視，非常靈敏和可靠。

節(jié)能減排是響應(yīng)國家發(fā)展經(jīng)濟(jì)建設(shè)的要求，同時(shí)也是企業(yè)降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的必要手段。以上只是電廠節(jié)能措施中常見的幾個(gè)方面，還有很多其他方面措施可以提高節(jié)能效率，這就要求工程設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位、生產(chǎn)運(yùn)營企業(yè)等各個(gè)部門從自身出發(fā)，借鑒和發(fā)揮各自的優(yōu)勢，綜合做好電廠節(jié)能工作，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和諧健康穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]徐曉.變頻調(diào)速技術(shù)在鍋爐風(fēng)機(jī)運(yùn)行中的應(yīng)用[J].天津冶金，2002（6）.

[2]高飛.淺析電廠電氣節(jié)能與自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2014（3）.

[3]王曉海.淺析建筑電氣自動(dòng)化中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究，2014（27）.

[4]楊俊輝，吳繼宗，韓琪.綜合利用電廠節(jié)能措施[J].煤炭工程，2011（10）.