试论发电厂电气节能设计方法

刘志岩

摘 要：社会在不断的发展，人们的生活已经离不开电力，发电厂是电力的基本来源，是一个需要消耗掉巨大的能源的场所，已经得到了人们的广泛关注。现在的发电厂在节能设计的时候，需要注意的是能源的消耗，电气的出现让发电厂的节能工作已经为社会做出了很大的贡献，要电气节能设计进行具体的分析，电气节能在发电厂中的应用还需要进行探讨，本文就是对这一问题进行具体的分析，为相关的研究提供借鉴。

关键词：发电厂；电气节能；方法

发电厂是电力的主要来源，没有发电厂，是无法为人们提供电力的。在生产电能的过程中，发电机的容量是非常有限的，主要是受到了技术水平的限制，让供电的性能较差，基于这一原因。有很多的地区会限制电能的使用，这样是不利于社会发展的，对经济的运行是十分不利的。严重的情况下，还会导致人们对发电厂失去了信心，降低了发电厂在市场中的竞争力，在整个发电厂中是十分重要的，因此，要对发电厂的节能设计工作重视，建设环保型的电气节能方法。

1 要降低变压器的有功损耗

1.1 节能型变压器

节能型变压器在发电厂中是十分重要的，随着科技的发展，变压器的种类也在不断的增加和变化，在构成上会有着极大的改进，要提高变压器的功能，在变压器的使用上要逐渐的更新，传统的变压器型号有S7和S9型，这两种变压器是家耗费能源的，现在我国的变压器主要是S10-1600/10型的，在空载上有着极大的损耗，主要是在1.8KM左右，负载是14KM左右，在节能使用上有着极大的作用，对环境有着极大的影响。

1.2 改变变压器的运行方式

变压器的运行方式也可以发生改变，尤其是在数量上，需要进行基本的改变，发电厂的电源装置要使用较大容量的变压器，变压器还要是高压启动型的，型号可以与高压厂使用的最大型号的电压设备相一致，这样就可以减少能源的消耗，尽管空载也会出现一定的消耗，但是在消耗上是非常少的吗，可以满足最大的需要。也可以利用启备代替冷设备，这样在没有使用的时候，就是不带电的，就可以最大程度上减少能源的消耗，在经济开支上就可以减少，对整个经济实体来说是极其重要的。

2 在线路上减少能源的消耗

线路也是减少能源消耗的一种，线路的电阻对电流造成的损耗为：

△P=I2R×10-3式中：I-线电流（A）；R-线路电阻（Ω）。

在这一公式中是不能改变线路中流过的电流的，因此，只能减少线路电阻降低线路电能损耗。线路电阻的公式是：R=P×L/S，从公式中可以看出降低线路电能损耗应该采取的几个主要措施：

首先，在电导增大的情况下，电阻也要增大，要想达到这一效果，电气在设计的时候，要选择铜作为导体的主要材料，因为铜的电导率较小，这样就可以更好的导电，在导电材料的使用中，可以选择铜蕊电力电缆，还有配电室的材料进行基本的排种工作，这样就可以降低电能的损耗，这就是铜蕊工作的重要性。

其次，电气的线缆是十分长的，电阻就会十分大。电气安装之前，要结合电缆线路的安装进行基本的设计工作，还要结合相关的位置进行基本的分析，可以避免误差的出现。这样安装的主要原因就是要将电流到电缆之间的损耗减少，将距离缩短，这样整体的长度也会减少。在选择封闭性曲线的时候，需要选择封闭型的母线，要选择封闭性的母线的主要原因是：发电厂内部的厂房和线路在安装的时候，会更加的紧凑，这样导体的长度就可以减少，就能够达到电能耗损的目的。除此之外，还有很好的屏蔽效果，会屏蔽的主要原因是在输电的过程中可以减少线路对铁磁性的损耗，让安装具有着美观度，在日常的维护上也是十分便利的，保证电力系统的安全运行，减少了工作量，有着很多的好处。

最后，配电线路的截面如果越大，那么产生的电阻也会越小，进行导体选择的时候，要考虑到电线路的负荷量，在小时数相对较大，而且母线也过长、回路的传输容量也很大的时候，火电厂在选择导截流和导体截面积的过程中，要以经济电流的实际密度作为依据，还要在电线路投资有所减少的时候，使电阻的损耗也相应的降低，这样才能有效果。

3 减少输电过程中的铁磁性损耗

铁材料在交变磁场作用的影响下，就会有磁带损耗和涡流损耗产生，这就是所谓的铁磁性损耗。如果铁磁性的损耗过大，就会使钢材料出现过热的现象，这样一来不仅设备的安全没有保证，就连整个电力系统的结构和工作人员的人身安全也会没有保障，受到危险的威胁，从而使过多的电能被浪费掉。所以，交变磁场在设计的时候不要过多使用钢材料，还要相应增加屏蔽系统，或者将截流导体空间和钢材料之间的关系进行改善，使铁磁性不再有过多的消耗，也能达到节电的目的。

其一，在选择导体金具型号的时候应该优先选择最先进的那一个，然后制作金具的材料应该是非导磁性的，这样能使热量进一步降低，也能有效增加金具的使用期限，节省了其他设备上的经济开支，电能损耗也会相应减少。其二，还要严格控制使用钢结构，避免出现钢材过热的现象，防止距离过近出现电能损耗过大的情况，这样也能有效降低铁磁性的损耗。

4 风机、水泵类负载的变频节能技术

水泵流量通常为最大流量，压力调控方式仅仅是控制阀门开度大小和电机启停的手段。电气的控制手段落后不能有效的控制电机的转速，更不能发挥软启动的作用，导致对机械的冲击力大、系统运行时间短、震动噪声干扰大、功率因素低、电能浪费大。为了充分利用风机水泵运行负荷，使用变频器有效的控制风机、水泵类的负载是发电厂电气设计最佳节能方法。它使用变频器内置PID调节软件可直接调节电动机的转速，让它保证水压和风压的恒定，达到系统要求的压力。通过控制电机运行的额定转速，降低机械损耗、电机铜、铁损的影响，必能大大的提高节能效率。

5 照明部分的节能

安装照明时要立足于火电厂的实际工作情况，这样一来能够较少对电能的浪费，实现节约能源的目的。像高低压配电室、化验室和机炉电控制室等可以使用U型管节能灯，因为这种灯的功率较小，光源高效；而室外金属卤化物灯、高压钠灯之类的高光强气体放电灯，这些电灯采用的镇流器都是低耗能的，十分节能。

6 结论

在火电厂发展过程中，电气设备的节能潜力要得到充分的开发，有利于电气系统节能的各种技术措施在设计电气过程中要进行全方面的考虑。设计电气时首要考虑的因素包括节能变压器、节能照明技术和变频驱动，导体选择、电气接线方案的设计和重要设计层面在安装时保证电气节能等方面的优化是其次需要虑的，火电厂设计电气的工作人员对于电气的设计不仅要保证电气系统安全可靠的运行，还要保证电气的节能设计，使火电厂降低对能源的消耗，保证火电厂供电的可靠性，提高火电厂的社会经济效益。

参考文献

[1]孙羽.电气节能设计的实例分析[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（3）.

[2]张军科，王新鹏.发电厂节能新思路（火用）分析[J].科技创新导报，2010（31）.