變電站節(jié)能降耗措施淺談

李爭春

（山西西山煤電股份有限公司馬蘭礦 山西古交 030205）

引言

環(huán)境友好型和資源集約型生產(chǎn)是未來我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展轉(zhuǎn)型升級的重要方向，在工業(yè)生產(chǎn)中，電力能源具有舉足輕重的作用。因此，如何提高電能的使用效率，避免在電能運(yùn)輸，儲存和使用中帶來的能耗浪費(fèi)，這其中發(fā)揮變電站的作用至關(guān)重要。因為變電站是電力能源從生產(chǎn)到運(yùn)輸，再到終端用戶使用的必不可少的中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，具有非常大的節(jié)能降耗的潛力。本文將結(jié)合變電站的概念和變電站高能耗產(chǎn)生的原因，探討煤炭企業(yè)中的變電站如何做好節(jié)能降耗措施。

1 變電站的概念分析

一個完整的電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、變電站、線路和用戶三部分組成的，而變電站是聯(lián)結(jié)發(fā)電廠和用戶電能運(yùn)輸與使用的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。

變電站指的是改變電壓的場所。電力生產(chǎn)單位如水電廠、火電廠為了把生產(chǎn)出來的電能輸送到更遠(yuǎn)的地方，就需要把輸電端的電壓調(diào)高，再把用戶端的電壓降低，利用電能從高電壓向低電壓傳輸?shù)脑韥韺崿F(xiàn)電能的運(yùn)輸[1]。而這種調(diào)整電壓高低的工作就需要變電站來完成。

根據(jù)變電站在所處電系系統(tǒng)的地位，可以將其分為四類：

地位最高的是樞紐變電站，它是電力系統(tǒng)中的超高壓和中亞的聯(lián)結(jié)點(diǎn)，電壓一般在330KV 到500KV 之間，是多個電源點(diǎn)的匯聚之處。一旦停電，就會引發(fā)整個電力系統(tǒng)的癱瘓和挖掘。

第二類為中間變電站，它主要起到系統(tǒng)減緩功率的作用，或者成為長距離輸電線路的一部分，能夠起到電力傳輸中間環(huán)節(jié)之作用，電壓為220 到500KV，停電之后會引發(fā)局部區(qū)域電網(wǎng)瓦解。

第三類為110 到220KV 的區(qū)域變電站，負(fù)責(zé)對地區(qū)用戶供電。

第四類為終端變電站，該變電站是直接向用戶供電的最后一步，電壓接近負(fù)荷點(diǎn)，最高壓一般為110KV，停電之后只會讓用戶暫時不能用上電，對系統(tǒng)不會產(chǎn)生影響。

2 變電站能耗來源的原因分析

2.1 節(jié)能降耗管理意識不足

長期以來我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展是以犧牲環(huán)境，資源浪費(fèi)為代價的粗放型增長模式，加上資源節(jié)約的教育不夠深入，使得國人沒有形成節(jié)約的習(xí)慣。在加上變電站一直屬于國有資產(chǎn)，里面的能源消耗都是國家成本，沒有觸及工作人員的利益就不會引發(fā)保護(hù)資源，節(jié)約資源的思想覺悟。再加上變電站由于分布很散，不利于集中管理，加上浪費(fèi)資源的行為只是道德問題，沒有觸及崗位升降和具體的獎罰，所以一些員工沒有嚴(yán)肅認(rèn)真地去執(zhí)行企業(yè)的節(jié)能降耗管理措施，人為造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染是目前節(jié)能降耗管理的主要問題，比如下班不關(guān)燈，夏天把空調(diào)溫度調(diào)到低于26 度，在辦公室使用高能耗生活辦公用品等等。

2.2 變電站管理機(jī)制不規(guī)范

之所以變電站工作人員沒有認(rèn)真貫徹執(zhí)行節(jié)能降耗的自覺意識和執(zhí)行力，就是因為管理制度的松散和流于形式讓他們沒有對應(yīng)的責(zé)任感和使命感。比如變電站管理的年度、月度節(jié)能計劃基本上都是上級領(lǐng)導(dǎo)催著交，相關(guān)工作人員敷衍了事的兩種態(tài)度，而且缺乏相應(yīng)的監(jiān)督，就使得責(zé)任不能夠落實，工作人員能夠蒙混過關(guān)。

2.3 變電站生產(chǎn)設(shè)備不先進(jìn)

科技是第一生產(chǎn)力，由于變電站項目成本投入大，回報時間長，加上技術(shù)更新需要帶動相關(guān)設(shè)備的更換，就使得原有的技術(shù)設(shè)備浪費(fèi)掉，還要投入更大的資金花時間去建設(shè)基于新技術(shù)，新材料組合而成的生產(chǎn)設(shè)備。為此，很多變電站不得不維持之前的舊技術(shù)支撐下的變電站工作狀態(tài)，這必然會帶來一定的能耗排放。其生產(chǎn)設(shè)備的能耗主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

第一是變電站通風(fēng)設(shè)備的耗電量非常大。變電站的通風(fēng)設(shè)備主要是風(fēng)機(jī)，主要作用在于排煙、散熱、除濕等。尤其是在比較封閉的大型設(shè)備室內(nèi)，比如主變室、站用變室和電容器室，如果沒有風(fēng)機(jī)，就會因設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中散發(fā)出來的熱量不能排除而讓溫度變高，最終加快機(jī)器的損耗。但是風(fēng)機(jī)的缺點(diǎn)就是功率大，耗電高。比如某電廠110KV 室內(nèi)變電站，主變室、站用變室和電容器室分別需要2 個功耗在9KW 的風(fēng)機(jī)才能滿足日常通風(fēng)降熱之功能，如果按照在炎熱時期每天12 小時計算，一個月的耗電量將會高達(dá)2 萬度，按照工業(yè)用電平均1.3 元/度計算，需要成本達(dá)2.6 萬元[2]。

第二是空調(diào)設(shè)備帶來的耗電量也非常驚人。變電站對主控室、儲電池室和高壓配電室的溫度控制應(yīng)該在28 度以下，才能保證其相關(guān)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)不會因高溫而出現(xiàn)故障。尤其是在夏天高溫天氣與機(jī)械本身的溫度的疊加作用下，溫度不僅更高，而且很難降下去。因此在變電站中的各個設(shè)備房間中配備空調(diào)來進(jìn)行降溫是實際需要的。而空調(diào)是最常見的“電老虎”，耗電量驚人，比如以110KV 變電站為參考，變電站主控室、高壓配電室、蓄電池室綜合預(yù)計空調(diào)數(shù)量最低需要17 臺，若以每天最節(jié)能的狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，高溫夏季每月耗電量會達(dá)到1.4 萬度[3]。

第三是變電站生活工作用電量需求也十分巨大。變電站面積大，照明需求強(qiáng)烈，不僅黑夜工作需要光照才能方便進(jìn)行，而且白天也需要在一些陽光照射不足的地方照明才能安全工作。與此同時，工作人員的在變電站工作室中配備的生活工作用品如熱水器、電腦、廚房電器用具鳳也需要消耗電能，如果工作人員平時不注意節(jié)約的話，日積月累，其用電量也是不小的數(shù)字。

3 以煤炭企業(yè)為例開展變電站節(jié)能降耗舉措分析

煤炭企業(yè)一直以來是資源生產(chǎn)的重要單位，也是能源消耗大戶。因為煤炭開采如今靠的是大型挖掘設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，而這些運(yùn)轉(zhuǎn)離不開電力能源轉(zhuǎn)化完成的動力。因此煤炭企業(yè)節(jié)能減排需要首先要從電力能源的作為重要抓手，提高使用效率，減少使用中的浪費(fèi)和損耗，增強(qiáng)電能保存的穩(wěn)定性。這其中通過變電站的合理使用，變電站設(shè)備的有效維護(hù)是煤炭企業(yè)進(jìn)行電能資源節(jié)能降耗的核心。具體的降耗措施分以下幾點(diǎn)：

首先，升級換代礦井周圍的變電站中的變壓器，淘汰那些功率大的變壓器，采用先進(jìn)材料制作而成的低損耗，低能耗的變壓器，從而從電能從外網(wǎng)進(jìn)入到煤炭企業(yè)的第一個關(guān)卡便開始做好節(jié)約工作。

其次，在變電站內(nèi)部可以安裝一些電容補(bǔ)償器，電容補(bǔ)償器又叫低壓無功補(bǔ)償裝置，工作原理是根據(jù)也能夠裝置中產(chǎn)生的容性無功電流來消除電網(wǎng)中的感性無功電流，從而以此來提高變電站中變壓設(shè)備的功率，同時減少電路中的損耗。根據(jù)電路運(yùn)輸容易產(chǎn)生電阻的原理，電路運(yùn)輸線路越長，則電能損耗越大，因此在部署煤炭礦井內(nèi)部的變電站時，要讓變電站放置在離礦產(chǎn)開采設(shè)備越近的位置越好，因為這樣電路運(yùn)輸損耗就越低，用電系統(tǒng)布局就越能體現(xiàn)出降低能耗的合理性。

第三，電路運(yùn)輸線路中電線的質(zhì)量和橫截面的大小對電能損耗也有很大的關(guān)系，其中電線質(zhì)量越好，橫截面越大，則線路損耗就越低。因此變電站想配套的電線應(yīng)該使用材質(zhì)好，截面積大的產(chǎn)品。另外，在煤礦開采中要盡量使用低能耗的設(shè)備，尤其是公共區(qū)域要使用感應(yīng)系統(tǒng)實現(xiàn)智能化作業(yè)環(huán)境，避免能源浪費(fèi)。

結(jié)語

總之，變電站節(jié)能降耗要從三個方面來開展，一是加快新技術(shù)，新材料在變電站的應(yīng)用，二是加強(qiáng)變電站管理制度的完善，三是提高管理人員的節(jié)能降耗的工作習(xí)慣和工作素養(yǎng)。這樣多管齊下，方可實現(xiàn)顯著的正向效果。