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【摘 要】石化行业作为能源耗能大户,每年消耗大量能源,节能对于可持续发展来说势在必行,电耗在整個能量消耗中占相当大比重,所以节电对于降低能耗具有重大意义。
【关键词】节电;谐波;线损
0.引言
供配电系统中,输配电节能采取的措施主要是降低线频,变压器节能采取的措施是降低其损耗与提高其运行效率;电机节能采取的措施是提高电机的效率和功率因数;风机水泵的节能采取的措施是调节电机的转速和进行合理的选型。本文主要从几方面来介绍。谈一谈工厂节电的可能性、可行性和效益。
电力系统的技术性电能消耗主要在两方面:线路损耗和用电设备。因此,节电主要是围绕这两方面进行,即降低线损,提高用电设备效率。
1.降低线损
1.1减少铝芯电缆,采用铜芯电缆:铝的电阻率为0.0175,铜的电阻率为0.0283,用同样截面的铜芯电缆取代铝芯电缆,线损可下降38%。
1.2用电缆线路代替架空线路:架空线路的电抗约为0.4Ω/km,电缆线路的电抗约为0.08Ω/km。用同样截面的电缆线路代替架空线路,线损可下降80%。
1.3配电网合理运行:
1.3.1使电气负载尽量靠近供电中心,由于距离越近,线路损耗越低,投资成本也低。
1.3.2平衡三相负载,减少不平衡电流:变压器的三相负荷不平衡时,特别是低压网络,既影响变压器的安全运行又增加了线损。
1.4合理选择线路导线截面:输配电线路换大面积直径导线,可以减少线损,达到节电目的。加大线径会虽然会增加投资成本,但应综合考虑运行成本,适当加大线径,不但提高安全系数,还会大大减少损耗,能达到最佳经济效益。
1.5合理调整运行电压,减少线损。由电气基本知识可知,高电压输电是减少线损的重要措施,电压每升高1%,线路损耗约下降2%。而我公司电压等级66KV, 6.3KV和0.4KV,由于电网原因,变更电压等级非常困难。目前唯一可行的方法是对6kv系统电压靠上限控制:减小线路电流,达到降低损耗的目的。
1.6选用低损耗变压器替代高损耗变压器,在新建及改造时,应极力选用低损耗变压器,比如S11型低损耗电力变压器,SCB10型干式变压器等。
1.7合理投运无功补偿装置,提高功率因数,减少损耗。
三相线路损耗计算公式:ΔPx=3I2jsR*10-3KW ΔQx=3I2jsX*10-3KWRA
其中:R:线路每相电阻 R=RO*L X:线路每相电抗 X=XO*L
L:线路计算长度 KM;RO 、XO:线路单位长度的交流电阻及电抗。
在降低线路损耗的同时,功率因数的上升,可增加变压器带载能力,稳定电压。
1.7.1采用总变6KV母线集中补偿:降低进线电流,减少主变压器损耗,使66KV线路功率因数大于0.9,满足电业局要求,避免对我公司罚款。
1.7.2低压变电所0.4KV母线集中补偿:降低低压进线电流,降低配电变压器损耗,降低配电网损耗。
1.7.3对大容量电动机进行就地补偿,减少损耗,有条件采用高压变频器技术,这样大大达到节能效果,同时提高功率因数。
2.三相异步电动机节能
2.1一般情况下,高效率YX电机比Y系列电机效率提高3%左右,YZ-E电动机比Y2系列提高效率1.5%--2.0%。因此,应尽可能选择高效电动机。
2.2电动机调速及大力推广变频调速节电。在炼化企业,根据设计和电机实际运行情况,有些电动机很少工作在满负荷状态,导致“大马拉小车”,白白浪费大量电能,增加了机泵维修频率,增加了维护成本,同时也给操作调节带来困难。
解决这类问题,可采用异步电动机调速运行方式,即减轻了操作难度,减小了维护成本,又达到较好的节电效果。
3.照明设备的节电
3.1减少点灯时间
(1) 加强管理工作,车间或办公室无人工作时,应及时关灯。
(2) 增加照明开关,合理安排每个开关所带等的数量。
(3)对大型厂房设计,宜采用分区控制。
(4)室外照明应采用光电控制器以防止白天灯亮。
3.2减少供电线路的损失
(1)照明供电线路应尽量采用三相四线制,以减少电压损失,应尽量使三项负荷平衡。
(2)除为了安全必须采用36V以下照明电器外,应尽量采用较高电压的照明电器。
(3)使用高功率因数的镇流器,以减少线路损失。
(4)应使照明电器的工作电压保持在允许的电压偏差之内,在采用气体放电光源较多的场所,应采用补偿电容器提高功率因数。
3.3采用高效光源
(1)灯具悬挂比较高的场所,如高大厂房、天工作场所、一般照明及道路照明,应采用高压钠灯,金属卤化物灯,不应采用管型卤钨灯及大功率白炽灯。
(2)在悬挂高度较低的场所,宜采用荧光灯或小功率高压钠灯,不宜采用白炽灯。只有在开合场合频繁或特殊需要时方可使用白炽灯。
(3)实验室、办公室和住宅,宜采用荧光灯或其它高效光源。
(4)气体放电灯尽量采用低能耗的镇流器。对荧光灯和气体放电灯线路,必须安装电容器,补偿无功损耗,节约电能。
3.4 采用高效灯具
(1)根据视觉条件的需要,并综合考虑灯具的照明技术特性及其长期运行的经济效率,尽量采用效率较高的灯具。
(2)不宜采用效率低于70%的灯具。一般装有遮光栅格的灯具,其效率不宜低于55%。
(3)采用非对称光分布灯具。由于它具有减弱工作区反射眩光的特点,在一定的照度下,能大大改善视觉条件,因此可获得较高的效能。
(4)改用变质速度较慢的材料,如玻璃灯罩、搪瓷反射罩等制成的灯具,以减少光能衰减率。
3.5合理选择照明方案
(1)建筑艺术照明的设计,应讲究实效、避免片面追求形式。
(2)当条件允许时,在有空调的房间应采用照明空调组合系统。
(3)分区设置一般照明和混合照明。
(4)在需要有高照度或有改善光色要求的场所,宜采用两种以上光源组成的混光照明。
(5)室内顶棚、墙面、地面宜采用较浅颜色的建筑材料,以便能更有效地利用光能。
(6)严格控制照明用电指标,优选光通利用系数较高的照明设计方案,不允许采取降低推荐照度来节能。
4.消除谐波
(1)加强标准和相应规范的宣传贯彻。IEC 6100以及国标GB/T 1
4549-1993,对于谐波定义、测量等进行了宣传,明确谐波治理是一项互惠互利、节能增效,是保证电网和设备安全稳定运行的举措。
(2)主管部门对所辖电网进行系统分析,正确测量,以确定谐波源位置和产生的原因,为谐波治理准备充分的原始材料;针对谐波的产生和传播的特点,采取相应的隔离、补偿和减小措施。
5.结论
在炼化企业加工成本中,电气消耗约占总能量消耗的30%,所以做好电气节能,能极大地降低能耗,提高企业经济效益,增强企业竟争力。
【关键词】节电;谐波;线损
0.引言
供配电系统中,输配电节能采取的措施主要是降低线频,变压器节能采取的措施是降低其损耗与提高其运行效率;电机节能采取的措施是提高电机的效率和功率因数;风机水泵的节能采取的措施是调节电机的转速和进行合理的选型。本文主要从几方面来介绍。谈一谈工厂节电的可能性、可行性和效益。
电力系统的技术性电能消耗主要在两方面:线路损耗和用电设备。因此,节电主要是围绕这两方面进行,即降低线损,提高用电设备效率。
1.降低线损
1.1减少铝芯电缆,采用铜芯电缆:铝的电阻率为0.0175,铜的电阻率为0.0283,用同样截面的铜芯电缆取代铝芯电缆,线损可下降38%。
1.2用电缆线路代替架空线路:架空线路的电抗约为0.4Ω/km,电缆线路的电抗约为0.08Ω/km。用同样截面的电缆线路代替架空线路,线损可下降80%。
1.3配电网合理运行:
1.3.1使电气负载尽量靠近供电中心,由于距离越近,线路损耗越低,投资成本也低。
1.3.2平衡三相负载,减少不平衡电流:变压器的三相负荷不平衡时,特别是低压网络,既影响变压器的安全运行又增加了线损。
1.4合理选择线路导线截面:输配电线路换大面积直径导线,可以减少线损,达到节电目的。加大线径会虽然会增加投资成本,但应综合考虑运行成本,适当加大线径,不但提高安全系数,还会大大减少损耗,能达到最佳经济效益。
1.5合理调整运行电压,减少线损。由电气基本知识可知,高电压输电是减少线损的重要措施,电压每升高1%,线路损耗约下降2%。而我公司电压等级66KV, 6.3KV和0.4KV,由于电网原因,变更电压等级非常困难。目前唯一可行的方法是对6kv系统电压靠上限控制:减小线路电流,达到降低损耗的目的。
1.6选用低损耗变压器替代高损耗变压器,在新建及改造时,应极力选用低损耗变压器,比如S11型低损耗电力变压器,SCB10型干式变压器等。
1.7合理投运无功补偿装置,提高功率因数,减少损耗。
三相线路损耗计算公式:ΔPx=3I2jsR*10-3KW ΔQx=3I2jsX*10-3KWRA
其中:R:线路每相电阻 R=RO*L X:线路每相电抗 X=XO*L
L:线路计算长度 KM;RO 、XO:线路单位长度的交流电阻及电抗。
在降低线路损耗的同时,功率因数的上升,可增加变压器带载能力,稳定电压。
1.7.1采用总变6KV母线集中补偿:降低进线电流,减少主变压器损耗,使66KV线路功率因数大于0.9,满足电业局要求,避免对我公司罚款。
1.7.2低压变电所0.4KV母线集中补偿:降低低压进线电流,降低配电变压器损耗,降低配电网损耗。
1.7.3对大容量电动机进行就地补偿,减少损耗,有条件采用高压变频器技术,这样大大达到节能效果,同时提高功率因数。
2.三相异步电动机节能
2.1一般情况下,高效率YX电机比Y系列电机效率提高3%左右,YZ-E电动机比Y2系列提高效率1.5%--2.0%。因此,应尽可能选择高效电动机。
2.2电动机调速及大力推广变频调速节电。在炼化企业,根据设计和电机实际运行情况,有些电动机很少工作在满负荷状态,导致“大马拉小车”,白白浪费大量电能,增加了机泵维修频率,增加了维护成本,同时也给操作调节带来困难。
解决这类问题,可采用异步电动机调速运行方式,即减轻了操作难度,减小了维护成本,又达到较好的节电效果。
3.照明设备的节电
3.1减少点灯时间
(1) 加强管理工作,车间或办公室无人工作时,应及时关灯。
(2) 增加照明开关,合理安排每个开关所带等的数量。
(3)对大型厂房设计,宜采用分区控制。
(4)室外照明应采用光电控制器以防止白天灯亮。
3.2减少供电线路的损失
(1)照明供电线路应尽量采用三相四线制,以减少电压损失,应尽量使三项负荷平衡。
(2)除为了安全必须采用36V以下照明电器外,应尽量采用较高电压的照明电器。
(3)使用高功率因数的镇流器,以减少线路损失。
(4)应使照明电器的工作电压保持在允许的电压偏差之内,在采用气体放电光源较多的场所,应采用补偿电容器提高功率因数。
3.3采用高效光源
(1)灯具悬挂比较高的场所,如高大厂房、天工作场所、一般照明及道路照明,应采用高压钠灯,金属卤化物灯,不应采用管型卤钨灯及大功率白炽灯。
(2)在悬挂高度较低的场所,宜采用荧光灯或小功率高压钠灯,不宜采用白炽灯。只有在开合场合频繁或特殊需要时方可使用白炽灯。
(3)实验室、办公室和住宅,宜采用荧光灯或其它高效光源。
(4)气体放电灯尽量采用低能耗的镇流器。对荧光灯和气体放电灯线路,必须安装电容器,补偿无功损耗,节约电能。
3.4 采用高效灯具
(1)根据视觉条件的需要,并综合考虑灯具的照明技术特性及其长期运行的经济效率,尽量采用效率较高的灯具。
(2)不宜采用效率低于70%的灯具。一般装有遮光栅格的灯具,其效率不宜低于55%。
(3)采用非对称光分布灯具。由于它具有减弱工作区反射眩光的特点,在一定的照度下,能大大改善视觉条件,因此可获得较高的效能。
(4)改用变质速度较慢的材料,如玻璃灯罩、搪瓷反射罩等制成的灯具,以减少光能衰减率。
3.5合理选择照明方案
(1)建筑艺术照明的设计,应讲究实效、避免片面追求形式。
(2)当条件允许时,在有空调的房间应采用照明空调组合系统。
(3)分区设置一般照明和混合照明。
(4)在需要有高照度或有改善光色要求的场所,宜采用两种以上光源组成的混光照明。
(5)室内顶棚、墙面、地面宜采用较浅颜色的建筑材料,以便能更有效地利用光能。
(6)严格控制照明用电指标,优选光通利用系数较高的照明设计方案,不允许采取降低推荐照度来节能。
4.消除谐波
(1)加强标准和相应规范的宣传贯彻。IEC 6100以及国标GB/T 1
4549-1993,对于谐波定义、测量等进行了宣传,明确谐波治理是一项互惠互利、节能增效,是保证电网和设备安全稳定运行的举措。
(2)主管部门对所辖电网进行系统分析,正确测量,以确定谐波源位置和产生的原因,为谐波治理准备充分的原始材料;针对谐波的产生和传播的特点,采取相应的隔离、补偿和减小措施。
5.结论
在炼化企业加工成本中,电气消耗约占总能量消耗的30%,所以做好电气节能,能极大地降低能耗,提高企业经济效益,增强企业竟争力。