工业与民用电气的节能措施

陈健（沈阳化工研究院， 沈阳 110021）

工业与民用电气的节能措施

陈健
（沈阳化工研究院， 沈阳 110021）

能源是工业发展的基础，不可再生资源的合理利用关系到国民经济的可持续发展，随着国家规范的出台，为节能指明了方向，在工业设计领域，合理利用资源是设计的必然要求。下面介绍几种常用的电气节能措施。

工业与民用；电气；节能措施

1 变频器的应用

在工业生产和产品加工制造业中，风机、泵类等设备应用范围广泛；变频技术的应用不仅在电机启动时减少了对电网的冲击，在运行中调速功能的节能优势也非常明显。

节能分析与计算：机械设备设计之初为确保其安全稳定，都会预留一定裕量，那么在低负荷运行时会造成一定的电能损失，当采用变频调速功能时，电机的轴功率： P2/P1=，从而使电机达到节能运行。

例如：一台110kW风机，现采用星--三角启动运行，工作电流约在196A，如果改成变频器，1小时能节约多少电能，大概多长时间能收回成本？

变频器节能计算如下：

（1）当 从50Hz降 至45Hz得：P45/P50=453/503P45=0.729P50；（2）当从50Hz降至45Hz得：单台冷却器在工频耗电功率为110kW；（3）由P45=0.729 得：P45×110=80.19 kW；（4）单 台 电 机 节 电：110-80.19=29.81kW；电量 节 约 为29.81/110×100%=27.1%；（5）年 节 能：110kW×24h×30d×12m×27.1%=257558.4kWh。

2 照明节能应用

照明是电气设计中重要组成部分，在施工图审查时，照明节能措施是其审查专项内容，在工业厂房设计中，照明负荷一般可占整个厂房用电负荷的15%～20%，在民用建筑中地位更加明显。随着照明光源的更新与发展，合理的设计方案可对电气节能起到事半功倍的效果。

（1）采用高效节能光源 采用T8三基色细管荧光灯，工厂灯配用无极节能灯泡，或节能荧光灯泡，按照照明要求和使用特点，采用分区、分组控制。除大面积场所集中控制外，其余分散就地控制，以达到节电与灯光效果相结合之目的。

免维护节能灯采用的无电极和灯丝，其超长的使用寿命是白炽灯的100倍，金属卤化物灯6～10倍。高效节能，有效发光效率约139Plm/M，功率因数高达0.99，比白炽灯节电80%以上，160～265V内仍可正常启动，稳定工作；无电磁污染、无频闪，眼睛不易疲劳；瞬时启动，启动和再启动时无须延时，可瞬时点亮，光源显色性好，显色指数≥80，适用于冶金、造船、印染、仓库、露天堆场等室内外照明或应急照明。

（2）节能型镇流器的应用 电感镇流器的优点是使用寿命较长，可靠性高，价格低廉，缺点是能耗较大，有频闪；电子镇流器的优点是寿命长，无噪声与频闪，功率损耗较低，缺点是价格比较高，节能型电感镇流器耗材低，能耗介于上述两种镇流器之间，使用寿命较长，通过综合分析对，节能型电感镇流器的应用空间更为广阔。

3 低压电器设备的节电

采用具有节电效果的低压电器更新老产品：例如RT20，RT16系列同RTO系列相比，每只熔断器平均节电约3W；RJ20系列，T系列热继电器同JRO和JR16系列相比节电30%，每只热继电器平均可节电约4W。AD1系列信号灯取代XD2，XD3，XD5，XD6相比，全系列平均节电70%，每只信号灯节电约8W。采用节能型交流接触器：其节电原理是将交流接触器的电磁线圈的电流由原来的交流吸持改为直流，大功率电机所采用的交流接触器采用节电技术后可取得较高的节电效益，一般节电率高达85%以上，大中型交流接触器采用节电技术后平均每台节电约50W。

4 节能变压器的选择及其应用

随着科技水平的不断进步新材料新工艺的不断应用，新的低损耗变压器开发相继成功，国内变配电变压器领域已出现了比S11系列更节能的S13，S14，S15等系列，以及非晶合金铁芯低损耗产品。SH15非晶合金变压器采用非晶合金带材作为铁芯材料，能在S11变压器基础上降低约60%的空载损耗，目前国家电网正在推行SH15型变压器。S13，S15系列超低损耗变压器通过使用优质的硅钢片和优化的电磁设计，能够降低空载损耗30%，降低负载损耗分别是15%和30%。

5 其他电气节能措施

用电负荷的三相平衡措施：工业厂房中三相用电设备较多，三相不平衡不十分明显，主要影响不平衡的一般为照明部分，民用建筑中大多为电压等级为220V的用电设备，在电气设计时，尽量采用三相负荷较均衡的设计方案，减少三相衡电流的不平衡度，可减少变压器损耗，降低低压线路损耗，是一项重要的节能措施。无功功率补偿措施：在电气设计中，照明部分主要采用功率因数高的节能光源，上述已提及，当采用金属卤化物灯具时采用自带补偿措施（COSΦ≥0.9）；低压配电中可采用就地无功补偿措施或变电所低压侧集中补偿措施，提高其功率因数，从而减少变压器上的无功损耗。供电干线、大功率设备专线按经济电流密度选择电缆截面，虽然在工程前期对材料的损耗相对提高，但从长远收益看，采用经济电流密度选择电缆截面减少的电缆了发热损耗并能提高电缆使用寿命，降低了电缆传输中的电压损失，提高了电能质量，是一项安全可靠的节能措施。

6 结语

电气节能设计主要是如何运用现代最先进，最有效的技术手段，把能量源利用率最大化，在规范的前提下，实现绿色环保，这也需要每一位工程技术人员关注相关领域科技的发展，才能更合理的把节能科技应用到实际工程之中。