企业电气节能降耗的主要措施

邓子伟

（南宁化工股份有限公司，广西 南宁 530031）

企业电气节能降耗的主要措施

邓子伟

（南宁化工股份有限公司，广西 南宁 530031）

从技术节能、管理节能、行为节能等方面阐述了做好电气节能降耗工作，提高电能使用效率的主要措施。

电气节能；降耗；使用效率

控制产品成本、提高资源利用率是企业可持续发展的必经之路。从氯碱企业的生产特点来看，电耗成本在产品生产成本构成中占有很大的比例，在生产过程中应该重视电气节能降耗工作，提高企业电能的使用效率，降低产品电耗，在设计、改造、运行过程中提高电气设备（包括负载装置）的效率，减少无功损耗，降低企业内部电网的电能损耗，以达到有效控制生产成本的目的。

降低电耗的有效措施主要是从技术节能、管理节能、行为节能等多方面做好电气节能降耗工作，提高能源使用效率。

1 使用低损耗的变压器、合理配置配电变压器容量

电力变压器是换能效率较高的设备，由于存在空载损耗、负载损耗和热损耗，变压器的损耗是配电网损耗的主要组成部分，降低配电变压器的损耗对于降低整个配电网的损耗效果非常明显。S9系列节能变压器的损耗值与S7系列相比，空载损耗可降低10%，负载损耗可降低10%，应尽量使用S9型及以上的节能型变压器，减少变压器自身损耗，使其达到环保、节能的效果。要综合考虑负荷情况，合理配置变压器的容量，尽量保证变压器在75%~85%利用率的情况下工作。

2 合理选择电力线路的导线截面，降低供电线路线损

供电线路线损是电力损耗的重要组成部分，低压线路尤甚。线路的能量损耗同电阻成正比，增大导线截面可以减少能量损耗。在满足载流量、保证电压质量的前提下，应按经济电流密度选择导线截面。低压线损主要发生在大负荷的回路上，所以，对负荷较大的回路一定要注意供电距离尽量短，线径适当增大。适当加大选用的导线截面后，因电阻降低可减少电能损耗，导线增加的费用可利用增大导线产生的节能降损抵消，一般可在半年到一年的时间内收回前期投资。由于导线的使用年限一般在10年以上，增大导线截面进行节能降损所创造的经济效益是十分显著的。

3 采用高效节能电机、优化其控制方式

当电机将输入的电能转换为输出轴上的机械能时，总要伴随一定能量的损耗。在生产实际中，由于管理技术水平等问题，很多电机处于轻载、低效、高耗能的运行状态，电能浪费严重。

降低电机损耗主要从恒定损耗 （铁耗和机械损耗）、铜耗及杂散损耗3个方面入手，实际中的各种措施也是以减少这3种损耗中一个或多个为本质的方法。

3.1 选用高效节能型电机

Y2、Y3系列高效电机与Y系列电动机相比，损耗可下降20%~30%，效率提高1%~3%，该系列电机起动转矩大、噪声小、振动小、温升低、寿命长。对年运行时间大于3 000 h、负载率大于50%的情况，应选用Y2、Y3系列高效节能电机。YB系列隔爆型防爆电机已列为淘汰类产品，应采用YB2系列或更高等级的节能电机。

3.2 正确匹配电机功率

要正确选择电动机的功率，必须经过以下计算或比较。（1）对于恒定负载连续工作方式，所选电机的额定功率应等于或稍大于计算所得的功率。（2）短时工作定额的电机，与功率相同的连续工作定额的电机相比，最大转矩大，重量小，价格低，在条件许可时，应尽量选用短时工作定额的电机。（3）对于断续工作定额的电机，其功率的选择要根据负载持续率，选用专门用于断续运行方式的电机。

在选择电机时应注意，（1）如果电机功率选得过小，就会出现“小马拉大车”现象，造成电机长期过载，使其绝缘因发热而损坏，甚至电机被烧毁。（2）如果电机功率选得过大，就会出现“大马拉小车”现象，其输出机械功率不能得到充分利用，功率因数和效率都不高，不但对用户和电网不利，还会造成电能浪费。

3.3 采用变频器调速控制，提高设备节能效果

电力拖动设备的工作状态是实时变动的，比如风机类、水泵类、压缩机类设备，其输出功率受到温度、压力、流量等变量的影响不是一成不变的。对这类设备如采用变频器控制，不仅可以自由设置频率，使电机以不同的转速运行，从而达到需要的生产参数（如压力、流量），方便生产中灵活调配，要比采用阀门、挡板调节更为节能经济，节能率可达75%以上，设备运行工况也将得到明显改善。采用变频器控制，可在保证生产要求的前提下，提高功率因数，减少不必要的电能损耗。

使用变频器调速控制，信号传递快、控制系统时滞小、反应灵敏、调速范围广(100%～0%)、调节系统控制精度高 (±0.5%)、节电效果好 (多数为25%～50%)，使用方便、有利于提高产量、保证质量、降低生产成本，总的性能是其他交流调速技术所不能比拟的，因而使用变频器是节能降耗的首选产品。

3.4 合理选用高压异步电机

按照GB/T 12497--2006《三相异步电动机经济运行》的要求，额定容量200 kW以下的，宜选用低压电动机；额定容量大于200 kW的，宜选用高压电机。高压电机价格贵，控制设备也较贵，但效率及功率因数高，运行电流比低压电机低得多，损耗小，如电压条件许可，宜选用高压异步电动机。

4 增加无功补偿装置，治理谐波，提高电气系统的功率因数

电气设备的低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。

供电线路损耗大的主要原因是线路的功率因数低，由于供电线路点多、线长、负荷季节性强，加之“大马拉小车”等多种因素，致使功率因数有的竟低于0.4以下。由于线路损耗同功率因数的平方成反比，故提高功率因数、降低线路损耗的效果特别显著。

在受电端加装电力电容器无功补偿装置是提高功率因数降损节电的行之有效的方法，可以提高变压器等设备的利用率，进而消除无功电流，降低供电成本，同时，要合理供电，减少线路损耗。在加装电力电容器时还要使无功分散补偿就地平衡，使无功补偿更接近于负荷末端，从而把电能损耗降低到最低限度。

变频器和整流装置等非线性用电设备在电网中的大量投运，会产生较大的谐波污染，它不仅增加了电网的供电损耗，而且干扰电网的保护装置与自动化装置的正常运行，造成这些装置的误动与拒动，直接威胁电网的安全运行，使采用常规的电容器无功补偿装置无法投入电容器，有的即便投入了，也对5次谐波电流放大了1.8~3.8倍以上，使得电机、变压器等用电器的铜损、铁损大大增加，缩短了设备的使用寿命，造成电能的浪费。对于谐波的治理，整流装置一般采用移相的办法，提高整流装置的等效脉波数，并且装设消谐滤波补偿装置，以消除或减少网侧谐波电流；低压动力系统可采用无源滤波装置，在无功补偿装置的基础上增加消谐电抗器与电容器串联起来，组成LC串联回路，并联于系统中，达到消除（滤除）某一频率的谐波的目的，或采用有源滤波装置进行动态消除谐波的目的，提高电能的质量和降低电能损耗。

5 积极推广应用绿色照明，选用高效能照明设备和灯光自动控制装置

电力照明耗电较大，也是节电重点，加强管理，提高技术、采用节电产品，重视自动调光控光也是照明节能标准的一个重要趋向。

照明节能应使用高光效的光源、高效能的灯具和照明控制设备等照明节能新技术，权衡性价比，规定照明设备的能效和质量要求，以达到降低照明负荷安装功率，节约用电的效果。

5.1 光源选择

紧凑型荧光灯（CFL，俗称节能灯）是当前替代白炽灯的主要节能光源。内装电子镇流器，配有白炽灯灯头的一体化自镇流荧光灯使用非常方便，功率从5 W到125 W，光效为65～70 lm/W，显色指数达到80，平均寿命8 000 h，目前是替代白炽灯的最佳光源。

采用高光效的高压钠灯、金属卤化物灯等高强度气体放电灯（HID）。金卤灯是继白炽灯、卤素灯之后的第三代绿色照明光源，能耗约为白炽灯的30%，金卤灯不仅寿命长、光衰慢，而且照度高、显色性好，在高大工业厂房得到广泛的应用。

LED（发光二极管）照明产品作为新一代“绿色照明产品”，其高效、节能、环保、长寿命的特点，在道路照明、隧道照明、公共照明等功能照明应用中尤为凸显。LED灯即半导体照明灯，比白炽灯省电80%，比荧光节能灯省电50%。因LED是一种固态冷光源，具有工作电压低、耗电少、发光效率高、寿命长等特点，成为节能照明领域的主流。

无极荧光灯作为节能光源，它的优势是具有超长寿命、光效高、光衰低、节能效果显著的特点，很适合高灯位和一般道路照明，可以大大节省维护费用。低频无极灯光效高于LED 30%以上，并且光衰小于LED，因此，节能率比LED高出约50%；由于灯泡内无灯丝、无电极，产品使用寿命达5万~10万h以上；发光效率高，比高压钠灯、高压汞灯节能50%以上；光衰低，6万h后光通维持率不低于70%。

5.2 采用电子镇流器代替电感镇流可提高气体放电灯的节能效果

电子镇流器自身的功率损耗仅为电感镇流器的40%左右，而且荧光灯在30 kHz左右的高频下，光效将提高20%，工作电流仅为电感镇流器的40%左右，并且能够在低温、低压下启动和工作；电子镇流器无需启辉器，灯管不被反复冲击，闪烁，不会使灯管过早发黑，一次启动，延长灯管寿命，减少维修和更换启辉器和灯管的费用；电子镇流器功率因数高，减少了无功损耗，提高了供电设备容量的有效利用率，减少线路的损耗。

5.3 采用优质高效的灯具

一台灯具的功能品质主要表现在灯具对光的利用效益和照明质量2个方面。选择效率高、光通维持率高、与光源配套的高效灯具可以提高光源能量的利用效率，得到良好的照明效果。

提高灯具的能源利用效率不但要注意控光系统的设计，照明系统所有元器件的效率和相互协调都很重要。

5.4 重视采用智能照明控制方式

照明应用中，仅控制照明安装功率是不够的，还应在不需要照明的时间和地点把照明灯自动关掉或调暗，才能达到真正节电的目的。采用智能照明控制，可以减少使用照明的时间和强度。调光控光技术为一个空间创造多种照明场景，展现不同的照明形式，使灯光发挥其最佳效能，可以适时、适地、适人、适量地提供灯光，从而节能。

6 加强节能管理工作

节能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。

6.1 合理调整运行电压

通过调整变压器分接头、在母线上投切电力电容器等手段，在保证电压质量的基础上，适度地调整运行电压。因为有功损耗与电压的平方成正比关系，合理调整运行电压可以达到降损、节电效果。

6.2 平衡三相负荷

如果三相负荷不平衡，会增加线路、配电变压器的损耗。变压器的损耗包括空载损耗和负载损耗。在正常情况下，变压器运行电压基本不变，即空载损耗是一个恒量，而负载损耗则随变压器运行负荷的变化而变化，且与负荷电流的平方成正比。当三相负荷不平衡运行时，变压器的负荷损耗可看成3只单相变压器的负荷损耗之和；当三相负荷达到平衡时，变压器的损耗最小；当变压器处于三相负荷最大不平衡运行状态时，变损是处于平衡时的3倍。调整三相负荷分配，使其达到平衡，可降低变压器损耗（4%～6%）。

6.3 加强电机的日常维护

电机的日常维护也是决定电机是否高效低耗经济运行的重要因素，要按照系统参数设置的要求，定期检查电机运转情况，优化管理和维护。避免电机长时间超负荷、高温运行。对效率过低、不能经济运行的电机要及时进行原因监测分析，调整负载状态，尽可能地保持电机长时间处于经济运行状态。

对运行的各个系统，进行正确的参数设置，监控电机与终端装置的匹配状况，避免“大马拉小车”和“小马拉大车”现象，让电机始终保持在经济运行位置。

6.4 加强照明管理维护

在加强照明管理维护方面，应制定照明设备的定期维护计划并严格执行、落实维护管理经费；举办技术培训，使有关人员了解照明器材的技术性能，掌握安装维修方法；逐步建设智能化照明监控设备和系统。

7 培养良好的节能意识

行为节能是一种具有中国特色的节能新理念，是指通过人为设定或采用一定技术手段或做法，使供电、供暖、供水等能耗系统运行向着人们需要的方向发展，减少不必要的能源浪费或有利于节能的行为。节约是一种美德，每个人都应从点滴做起增强节约意识，良好的日常行为均可挖掘节能潜力，要从日常节能降耗做起。应当注意培养节约意识，如及时关闭电源；合理控制照明，使用节能灯具；少用空调，合理设定温控范围等。

8 结语

企业电气节能降耗工作的关键在于要提高节能降耗的认识，根据企业特点抓住工作重点和方向，加强企业内部管理，制定切实可行的节能降耗目标。对于新建或改造项目，应重点从技术节能入手，从技术方案的设计和设备的选型开始，为电气节能降耗工作提供可实施的硬件条件；对于正在运行的系统，除了必要的改造外，更重要的是重点抓好管理环节的节能工作，注重日常供电管理，保持设备良好的运行状态，减少不必要的电能损耗，提高能源使用效率。

企业的电能使用效率是由企业的设备水平和管理水平决定的。通过测算，比较确切地了解企业用电的合理程度，找出各项损耗电能的原因，有针对性地提出节约用电的具体措施，把电能使用效率提高到一个应有的高度，是企业提高节能降耗效果的有效途径。

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