浅析电厂中电气系统的节能应用

刘明武

摘 要：电气系统是电力行业的一个部分，将节能技术应用到其中，也是必不可少的。文章将从节能设计的原则出发，探讨了节能设计中一系列节能技术的应用，以期有效的降低电气系统的能源消耗，实现电气绿色节能环保。

关键词：电力行业；电气系统；节能设计；节能技术应用

在电力行业中，电气系统作为其中的一个部分，其能源的损耗，小到照明灯泡、开关，大到发电机、变压器、电动机等设备，都与之相关。保护环境，节能降耗已经成了当前社会所关注的一个热点，也是经济建设的重要目标，如何采取技术手段，降低电气系统应用过程中的能源消耗，真正实现节能减排，已经势在必行。本文將从节能设计的原则出发，探讨了节能设计中一系列节能技术的应用，以期有效的降低电气系统的能源消耗，实现电气的绿色节能环保。

1 电气节能设计的实施原则

1.1 节能原则

首先，设计中所选择的各种电气设备的技术指标要符合国家相关环保节能的要求和技术规范，即选用节能型的电气设备。其次，节能设计的重点要放在减少电气设备的电能损耗上，如电动机的功率损耗，变压器的功率损耗等等，尽量减少或杜绝电能损耗。

1.2 综合利用率原则

设备采购时，在满足使用功能的要求和确保安全的前提下，尽可能选用性价比高的电气设备。在设备运行时，要减少电耗、水耗等各种能源的损耗，尽量提高设备的运行效率。选用节能型设备能够有效提高设备的运行效率，减少各种能耗的损失。

1.3 合理设计原则

选用的电气设备能保障正常的运行，满足负荷容量、保证电能质量与供电可靠性的要求下，合理选取设计系数，不盲目增加电气容量。在有特殊用电需求的情况下，采取合理的节能措施，来提高设备的利用率。其次，优化设计。满足用电设备对电能质量、负荷容量的要求情况下，不增加其他辅助设备，优化用电设计，实现电能的合理利用，降低系统损耗。

2 电厂电气系统的节能技术

2.1 节能电机的选择

电厂设备中，大大小小的电动机有很多，如引风机，送风机等等，要根据电厂的实际生产工艺需要，合理选择匹配的电机功率，以免大马拉小车浪费资源。要想获得电动机高效率运行，就要最大限度地降低电动机自身的铁损耗、铜损耗、机械损耗、杂散损耗等等损耗，从而获得最大的机械能输出，所以在选型上，要避免选用已淘汰的Y系列电动机，应该选用符合GB18613-2012《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》的高性能节能电机，这样可以有效的节约用电量，既降低了厂用电率又节能环保。例如：选用132kW，4极，380V电机，1级能效的电机比3级能效的电机，工作8000小时（一年）满负荷运行，可以节省约2万多度电。

2.2 采用变频调速技术

发电厂中泵与风机等主要辅机设备消耗的电能约占厂用电70%～80%。如果电机没有采用调速控制，通常只能通过挡板或阀门的调节来控制其流量，响应速度慢，调整不够灵活，造成能量浪费。与之相反，如果采用了变频调速技术，系统能根据运行的需要自动调整，既能提高效率，减少浪费，又节约了能源。对于运行工况变化比较大、调整比较频繁的辅助设备，若采用变频调速技术，能够有效降低能源损耗20%～50%，节能效果是非常明显的。而且恒压或恒流量组成闭环系统控制，动态响应快，调整灵活稳定，能够大大改善锅炉的燃烧情况，使其每个指标都趋于最佳，煤耗、水耗、电耗等各种能耗也跟着减少，实现了节能降耗。

2.3 变压器的选择

对于厂用变压器的选择，一般都是选用干式变压器，其技术参数和技术要求应符合GB/T10228《干式电力变压器技术参数和要求》，同时为了减低空载损耗值和负载损耗值，还应该选用符合GB20052-2013《三相配电变压器能效限定值及能效等级》规定的节能型变压器。现在我国正在推广的节能变压器有10、11等系列产品，与之前的S7、S9系列变压器相比，空载损耗平均降低了7%～10%，负载损耗平均降低了20%～25%，总的损耗平均降低18%左右。通过对变压器型号的正确选型，也在一定程度上减少了损耗。

2.4 厂区照明的合理选择

厂房照明要选用效率高、利用系数高、配光合理、保持率高的绿色环保产品，同时在设计上应充分考虑设备布置的影响，也要符合GB50034-2013《建筑照明设计标准》规定的相关能效标准。选择光源时，应在满足显色性、启动时间等要求条件下，综合分析光源、灯具及镇流器等的效率、寿命和价格，合理选择运行维护方便费用又低的产品。在满足照度均匀度条件下，一般选用该类光源单灯功率较大的光源，不宜选用单灯功率小于25W的光源，如果大量使用小功率光源将大大增加中性线电流，增加电能的损耗；当采用直管荧光灯时，其功率不宜小于28W，根据产品资料表明，长度约为1200mm的灯管光效最高，比长度约600mm（即T8型18W，T5型14W）的灯管效率高很多，再加上其镇流器的损耗，两者相比，节能效果不言而喻。选择的照明灯具、镇流器、发光二极管电子控制器必须是通过国家强制性产品认证，它是国家为了保护广大消费者人身安全和动植物的生命安全，保护环境、保护国家安全，依照法律法规实施的一种产品合格评定制度，它要求产品必须符合国家标准和技术法规。

2.5 继电保护的选择

传统的继电保护是采用继电器组合而形成，比如：过流继电器，时间继电器，中间继电器等通过复杂的组合，来实现保护设备的功能。采用的继电器触点多，线圈的容易老化直接影响保护的灵敏性和可靠性；常规保护已经逐渐淘汰，很多继电器已经停止生产。微机保护是采用各种电力逻辑运算来实现其保护功能，所以只需要采集线路上的电流电压等变量，简化了线路的接线；采用微处理器，系统本身就聚合了采集，监视，控制，自检等功能，通过一台设备就可以发现输电线路，线路负荷，设备运行情况等，采用计算机进行远程控制和监视，非常灵敏和可靠。

节能减排是响应国家发展经济建设的要求，同时也是企业降低生产成本、提高经济效益的必要手段。以上只是电厂节能措施中常见的几个方面，还有很多其他方面措施可以提高节能效率，这就要求工程设计单位、建设单位、生产运营企业等各个部门从自身出发，借鉴和发挥各自的优势，综合做好电厂节能工作，促进社会经济和谐健康稳定发展。

参考文献

[1]徐晓.变频调速技术在锅炉风机运行中的应用[J].天津冶金，2002（6）.

[2]高飞.浅析电厂电气节能与自动控制系统设计[J].科技创业家，2014（3）.

[3]王晓海.浅析建筑电气自动化中节能技术的应用[J].城市建设理论研究，2014（27）.

[4]杨俊辉，吴继宗，韩琪.综合利用电厂节能措施[J].煤炭工程，2011（10）.