降本增效，加大电气节能力度

刘博文

（江西铜业集团公司 德兴铜矿，江西 德兴 334224）

降本增效，加大电气节能力度

刘博文

（江西铜业集团公司 德兴铜矿，江西 德兴 334224）

通过对精尾厂的用电现状进行调查和分析，主要从电机、变压器等设备节能措施的应用以及用电管理等方面进行阐述，找出该厂用电单耗较高的设备，并提出切实可行的节能措施和建议，有计划地将节能措施和节能技术用于生产实践，最终目的是降低该厂的用电量，促进企业节能降耗、降低生产成本、提高经济效益。

用电单耗；高压电机；变压器；变频器；无功补偿装置；定额管理

1 引言

精尾综合厂成立于1990年2月，是江铜集团德兴铜矿五大主流程单位之一，主要承担着铜硫精矿的脱水与过滤、尾矿输送与堆存、生产用水供给、工业废水处理等任务。自进行“三厂”建设以来，精尾综合厂在节能降耗方面取得了较快的进展，但和国家发改委的“千家企业节能行动”的要求和国内外先进水平还有一定的差距。目前的工况现状及能耗情况为该厂共有设备五百多台，电机三百多台，每年电费六千多万，占生产成本的百分之六十以上。在企业发展与能源产生尖锐矛盾的关键时刻，精尾综合厂立足现有基础，紧跟公司、矿山发展战略目标，对标一流、创新发展、科学定位，着力建设“安全环保生态厂、质量效益把关厂、精细管理典范厂”三个厂目标，实现安全生产与生态文明的和谐统一，大质量和高效益的同步提升，精细管理与企业发展的有机融合。

2 主要用能设备

该厂共有6kV高压电机56台，其中尾矿共有42台高压砂泵电机，属于国家淘汰目录中JS、JSQ系列电机23台；水一、水二工段有14台水泵电机，其中4台JS系列电机属于国家淘汰目录中电机。详细见表1。

序号用电类型用电设备数量/台待淘汰数量年耗电量/度占比/% 1高压砂泵电机42237969444167.5水泵电机1441723901714.6 2变压器20950729174.3 3低压低压设备1557267713.6

3 电机能耗高原因分析

对该厂电机及相关辅助设施的用能情况进行分析，发现能耗高的原因主要有以下几点：

（1）属于国家淘汰目录中电机多，其中高压电机部分包括JS158系列19台、JS157系列4台、JS138系列4台，占所有高压电机的48%。使用年限长，老化严重，电磁能、热能和机械能的损耗大，输出效率功率因数低，能耗较高［1］。

（2）电机未采用变频器控制以及变频器运行状况是否良好。使用变频器以前，该厂电机经常处于全压、额频恒速下运行，长期处于低效率、低功率因数运行的状态，采用变频器控制电机的运行，可以使电机根据矿浆的浓度、来量进行转速的调节，可以在很大程度上提高用电效率、降低线损，提供持续、可靠、优质的电能［2］。

（3）电机的供电质量不高，该厂共有十个高压配电室，除了尾矿5#泵站和水二渗水泵房高压配电室外，其余配电室均超过使用年限，高压断路器等设备老化严重，故障率高，导致供电稳定性不够；配电室内无功补偿装置超过使用年限，电容器组有些损坏，补偿容量不足，工艺参数达不到要求。

（4）属国家淘汰变压器较多，其中9台变压器为s7系列和sl7系列，7台变压器使用期接近30年，运行损耗较大，属高耗能产品；部分变压器的用电负荷不平衡，过载运行。

（5）运行管理及考核力度不够，高能耗设备的运转较多，没有根据来料大小和回水库水位高低合理开停泵。

4 采取的节能措施

4.1 电机节能措施

电动机是工厂耗电的主要设备，经济运行的电动机能为工厂节约大量的电能。该厂采用的基本措施有：（1）逐步淘汰属于国家淘汰目录中的JS158系列电机，采用高效节能电机。推广高效电机的意义十分重大，电机的效率高也就意味着损耗低，与普通电动机相比，高效电机能效水平高3~5个百分点。其次高效电机铁芯材质好，电流小，功率因数高，因此线路损耗和空载损耗较低，整个系统运行更高效［1］。该厂对有节能空间的4#泵站用耦合器连接的高压电机设备改直接连接。液力偶合器造价高（35万一台）、故障多、维修困难和费用高，常给生产带来被动。为此，采用Y560-10-630型高压电机替代原来的680KW的JS158-8电机，取消液力偶合器，将电机与砂泵直联，有效降低能源及备件消耗，降低了设备故障率。（2）推广使用变频器，使设备经济运行。工频是发电的最佳频率，但它并不是所有用电设备的最佳频率，使用变频器以前，我厂电机经常处于全压、额频恒速下运行，长期处于低效率、低功率因数运行的状态，采用变频器控制电机的运行，可以使电机根据矿浆的浓度、来量进行转速的调节，可以在很大程度上提高用电效率，降低线损，提供持续、可靠、优质的电能［2］。使用变频器来控制设备特别是电机的运行是我厂节约用电的重要措施之一，我厂现有低压变频器46台，高压变频器8台，并且还在持续改造中。

4.2 变压器的节能

变压器是电力系统中的关键设备，其主要作用是转换电压以利于电能的传输。变压器的能耗主要包括空载损耗和负载损耗。空载损耗主要指的是铁损耗，负载损耗则是因为负载电流通过绕组时在电阻上的损耗，并与变压器温度有关。变压器的节能设计是否合理是整个电力工程节能设计的关键环节［3］。该厂采取的措施主要有：（1）淘汰属于国家淘汰目录中的变压器，采用新型的低损耗变压器，可以大大降低铁损。目前该厂已将部分S7、SL7变压器更新为适应节能要求的S11和S10变压器，不仅能满足生产的需求，还具有较高的节能特性，从生产长期运行来看，节能效果比较显著，改造比较成功。（2）每年一次对所有变压器的负荷进行普查，对部分用电负荷极不平衡的变压器，进行用电负荷调整。调整的标准为变压器出口的不平衡度调不高于15%，主干线电流不高于额定电流的25%，中性线电流不高于低压侧额定电流的25%。（3）变压器在生产运行时，应注意变压器的运行温度，不让变压器长期过载运行，这样一方面变压器容易老化，另一方面也增加了变压器的能耗［3］。

4.3 配电室的节能改造措施

针对配电室使用年限长，设备严重老化，故障率高，采取的措施有：

（1）对各配电室电能表计、电压、电流互感器进行修复、完善确保计量准确；对100kW以上低压电机安装电表计量，条件成熟时将配电室进行整体更换。现阶段已将碱性泵站低压配电柜及工业水澄清泵房配电室低压配电柜整体更换，降低了低压配电室的故障频率，促进了用电系统的平稳运行。（2）将配电室内的老旧坏的无功补偿装置更换为新型无功补偿装置，能将功率因数提高到90%以上。无功补偿，也称对线路进行无功优化，一般通过在电气线路上安装补偿电容器来实现。采取无功补偿的方法可以提高功率因数，达到降低工程供电系统损耗和提高工厂供电系统供电效率的目的［4］。该厂大部分高压电机都采用了就地补偿，使功率因数提高到92%~97%，降低无功损耗50%~80%，平均节电10%~15%左右，减少了线路的损耗，改善了电压质量，延长设备的使用寿命，降低了维修费用［5］。

4.4 加强设备的运行管理和考核力度

该厂抓住能源管理与审核的契机，以节材、节能和发展循环经济为重点，不断完善能源管理体系，坚持科学的发展观，进一步加大节能降耗力度。配备专职的计量人员，健全电量计量工作，保证数据的准确性和可靠性。定期考核用电情况，及时解决在定额执行中出现的问题［6］，具体措施有：（1）加强了砂泵运行管理，调度根据泗选开球台数及时调整大小泵的开启；少开高耗能电机，多开变频器控制的电机；根据回水库水位高低，尽量避免在用电高峰期和尖峰期开水泵。（2）加强用电检查力度，下发了《精尾综合厂空调使用若干规定》，定期组织人员对全厂供冷、取暖、用水等耗能设备进行检查，每个季度党委组织专业技术人员对各工段进行走访，发现和制止生产过程电能浪费的现象。（3）继续将能源管理工作纳入党委效能监察中，要求各工段每个月对能耗进行分析，了解工段对节能工作上的一些好想法和好的做法，集思广益，依靠集体的力量把节能降耗工作做好。（4）对我厂主要用电工段尾矿工段、水一工段，将用电指标纳入到劳动竞赛中，有效地降低全厂用电单耗。

5 结语

节能技术在电气方面的应用可以大大降低企业的用电量，从而有效实现降本增效。接下来该厂还将进一步探索不同工序、不同机台考核定额指标的合理性，细化工序及工序产品的能耗定额，严格节奖超罚，以推动在生产管理、设备运行、过程控制等方面的节能潜力，达到节能降耗和降低成本的目的。

［1］原清海. 电机能效提升及高效电机推广实用手册/节能环保产业系列丛书[M]. 上海科技出版社, 2015:18-21.

［2］徐甫荣. 高压变频调速技术工程实践[M]. 中国电力出版社, 2012:62-65.

［3］操敦奎, 许维宗, 阮国方.变压器运行维护与故障分析处理[M]. 中国电力出版社, 2008:33-35.

［4］刘建英. 无功电压与无功补偿的调整[M]. 北京理工大学出版社, 2014:164-166.

［5］田社平.无功功率教学新探[J]. 电气电子教学学报, 2012(3):27-28.

［6］雷铭. 节约用电手册[M]. 北京:中国电力出版社, 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

刘博文（1986-），女，湖南新邵人，本科，主要从事电气技术管理工作。E-mail:419006218@qq.com