电气设备的节能降耗

电气设备的节能降耗电气设备的节能降耗 化工企业是一个高耗能的生产单位，搞好企业的的能源 管理，对于加强和改善企业的生产经营有着重要的作用。 现代化工企业，最主要的体现形式是动力，而电力应用又 首当其冲。“十一五”以来，能源已成为世界问题的焦点 之一，它直接关系到经济社会和民生甚至以及能源供求的 关系，目前国内能源煤、电、油气价格的上扬，节能减排 措施更加严格的落实。鉴于当前企业面临的现实，作为企 业管理者应以全新的思维，以节约能源、节能减排为获取 利润，注重经济和社会效益，加快企业的发展壮大。 当前化工企业的用电状况：随着企业技术进步和发展， 化工企业的许多电气设备几经换代，技术水平和效率已有 很大提高。电气一次设备如电力变压器已由各种老型号 （铝芯）改型到铜芯 S10 型并逐步过渡到 SCB、SGB 更加节 能的干式变压器；大型电机的启动经由变阻器、自偶变压 器、星三角启动过渡到现在的软启动；热别是当今交流变 频调速技术，解决了交流电机的启动以及无级变速问题， 且运行效率更高；二次设备从继电器、晶闸管保护到现在 的微机综合保护；可以说，当前我国在化工行业的优化组 合，企业竞存，优胜劣汰中，保存及新兴成长的国有大中 型、民营企业，技术装备和自动化程度已有相当水准，初 具现代化规模；供电系统电力效能都有较大提高。同时， 2 许多老的化工企业及一些规模较小、技术较弱的企业，有 许多老旧设备还在运行，电力设备节电性能较差，节能降 耗技术改造任务还很繁重。 能够影响设备电耗的技术因素：电气设备是为生产工 艺服务的，工艺是否先进合理，自身节省能耗，自不待言。 电力作为电能由其它能源转换产生，作用于电气设备以电 压电流的表现形式作功，其单位消耗的电功率为 Pn=W/T（kWh），并以转化为机械能、光能、化学能的形态， 产生机械动力、光照、电解或充电等。然而电器设备在对 负载进行有效作功（Pf）的同时，也有一部分无效作功损 耗，二者之和才是总的有功功率（Pn），这就是电器设备 的效率 =Pf/Pn。另外，由于大多数电气设备为感性负载， 如电动机线圈除电阻外还含有电感，从电工学的原理，将 产生电压电流的不同相，从相关电压、电流或功率矢量三 角形看起来，实际有功率 Pn 要小于装置总的功率，叫作视 在功率 Ps，还有一部分为无功功率 PL（电感上的功率）， 但常常用来补偿感性无功功率。此外，广义上的功率因数 PF 还包括波形崎变造成的附加电能。 所以，要想减少无谓的电能损耗，应从以下几方面入手： 一是提高电器设备（包括负载装置）的效率，二是提高电 气系统的功率因数，进而消除无功电流，同时要合理供电， 减少线路损耗。 3 四、电气设备能耗、节电措施及发展方向 （1） 电力变压器: 电力配电变压器是换能效能较高的设备，由于存在空载 损耗、负载损耗和热损耗，在厂矿用量很大，且不少老旧 产品，使用不尽合理,因而节电挖潜空间很大，因而要更新 换代新的能耗低的电力变压器。 （2） 电力线路: 供电线路线损是电力损耗的重要原因，低压线路尤甚。 治理工作要重视日常供电管理，包括减少无效运行、常明 灯、提高功率因数等，同时要着重改善电网结构。 在改进电网结构方面，选取变压器容量要加大，台数要 增多，线路截面要加大，条数增多，并治理电网低功率因 数和谐波，这样，电网的容载比显著增大，条数增多，负 载调整功能增强，促使电网运行中供电设备过载减少，从 而减少线路电压损耗，提高供电质量和安全可靠性；故工 厂用电设备集中，可采取高压供电、就地降压的方式。 （3） 电动机及其控制 电动机作为方便高效的动力机械，是电力能源最重要的 应用，通常人们把直流电机、交流异步电机和交流同步电 机作为传统电机的三大机种，但以往在各行业应用中，三 相交流异步电动机和直流电机最为普遍。应淘汰损耗高电 4 动机，而选用节能型电动机。 社会发展总是向前进的，为 了提高电动机的控制特性和节能水平，应逐步淘汰普通型 变频器（含次以上谐波的非标准正弦缺陷）普通型变频 器，推广采用“交交”矢量变频控制，这种矩阵式电力 变换器（），是一种绿色环保型变频器新概念，波形 好，效率功率因数高，可四象限运行，是一种极有发展前 途的新技术。特别是单元串联多电平技术，这种直接高-高 电压源型变频器的应用，为高压电动机的控制特性和节能 水平，提供了巨大的节电空间。 （4） 电气设备的功率因数和谐波治理 设备的低功率因数和谐波，会造成设备自身和电网相当 大的附加无功电流，增加电网输变电以至发电设备的负担， 影响设备运行及寿命。目前，世界各国都在严格限制低功 率因数电气产品，制定输入谐波的标准。 在电容无功补偿使用中，根据经验，应注意不宜采用功 率因数控制型控制器，而应优先采用无功功率型、无功电 流型控制器，以避免“切投震荡”。 （5） 照明 电力照明耗电较大，也是节电重点。长期以来企业一直 在节能政策指导下，加强管理，提高技术、采用节电产品