热电厂电气节能设计分析

张月亮,楚俊发（郑州市郑东新区热电有限公司,郑州　450000）

热电厂电气节能设计分析

张月亮,楚俊发
（郑州市郑东新区热电有限公司,郑州450000）

摘要：随着我国经济的不断发展，人们对于电力的需求也变得越来越多，而能源的供给与需求又不能够达到一个有效的平衡，很多能源都属于不可再生能源，节约是我国的基本国策，而节能降耗是我国的长远方针。对于这些能源，应该进行节能设计，提高能源的使用效率，避免能源的浪费，因此，本文对于热电厂的电气节能设计进行了分析，希望能够对有关单位起到一定的借鉴作用。

关键词：热电厂；电气节能设计；分析

1　减少热量的损耗

1.1降低变压器的有功损耗

在变压器内，其空载的损耗在很大程度上由内部的结构、内部铁芯的材料决定。伴随着科学技术的进步和时代不断地发展，变压器的厂商对于变压器的内部结构进行一定的调整，设计出更为合理的节能变压器，其比正常型的变压器更具有优势，降低了空载时的损耗，除此之外负载的损耗一般由变压器的电阻来决定，和负载率平方是正比关系，所以，选择小阻值的铜芯，能够有效减少负载，达到节能设计的效果。

1.2减少线路的能量损耗

因为线路上面有电阻，在电流经过电阻时，可能会产生能源损耗，在线路上经过，电流是不变的，因此要想降低线路的损耗，只能够通过降低线路电阻来实现。降低线路损耗可以采取以下方法：

（1）选择电导功率比较小的铜体，将其当做导体使用，近年来，许多高强度的耐热性能较好的线路金具被制造出来，例如铝制的线夹、防振锤铝的线夹以及整体挤压成型的并沟线夹，在进行电力配送的时候，这些无磁的金具不断得到推广使用，建议可以将输配电线路慢慢更换为无磁的金具。

（2）对电缆线布置的线路进行整理，减少从配电室到各个辅助机械设备之间的电缆线铺设的距离。通过缩短整体电缆线路的长度，来达到减少线路的能量损耗的目的。

2　风机、水泵负载类的变频节能技术

2.1热电厂风机、水泵类的设计现状

在热电厂中进行设备的使用，例如循环水泵使用、锅炉给水泵使用、二次风机使用、引风机使用等，其中大多设备是按照额定的功率来使用的。在对风机流量进行设计的时候，大多参考我国的电力设计的规范，将风压与最大的风量作为判断标准，来选择电动机，通常风量的裕量需要控制在百分之五到百分之十之间，倘若风压的裕量达到百分之十，那么电动机的型号就不符合设计的要求。只能够使用大级功率的电机，而这会造成冗余量十分大。处理这种情况，多采取起停电机调控、挡板调控、风门调控等方法，没有办法形成有效的闭环控制，与此同时，也没有办法达到节能的目的。对于水泵的流量进行设计节能工作，其也是最大的流量。进行压力控制，只能够通过控制电机的启停、阀门开关等方法来操作。进行电气的控制，通常使用直接的方式或者是自耦降压的启动，这不能够有效改变电机设备的运转速度，没有软启动功能，会给机械带来较大的影响，老式的系统，其使用周期短，噪音比较大，并且功率的因数低。

2.2变频调速的节能意义

在热电厂设备使用中，风机水泵属于高负载的设备。一般使用者会依据满负荷的实际工作量，来对风机水泵进行型号方面的选择。例如，在进行操作的时候，通常都不是在工作满负荷的情况下，因此，使用变频器，属于最为直接的一种调控方式，也是比较合理的一种方法。使用变频器存在的控制装置，对于电动机的转动速度进行有效的调节，使其能够保持在一定的水压以及风压范围，符合热力系统对于压力的要求。等到电机达到额定运转速度的百分之八十的时候，减掉机械自身产生的损耗、电机铜铁的使用损耗等，节能的效果可以达到百分之四十左右。还有，也能够控制闭环恒压系统，促进节能的效果。

3　照明部分的节能

不同热电厂的工作环境，对于照明灯光也有不同的选择。应该根据实际的情况来进行具体选择，照明光源低一些，能够有效减少电能的消耗，节约电力资源。其有关要求如下，在正常的室内场所进行照明工作，像是化验操作室、高低压的配电工作室、机炉控制室等，应该优先考虑使用荧光灯或者是功率较小的高压钠灯，使用这类型的高效光源，能够满足工作对于照明的有关要求。倘若在锅炉工作间以及汽机工作这样的大型的空间进行照明，或者在室外的场所进行正常照明以及道路上的照明，就应该使用高压钠灯或者金属卤化灯，对于不同环境使用不同的照明方式，能够有效达到电气节能的效果。

4　重视无磁化或者低磁化金具的使用

根据相关的实验的数据得出，在进行实际应用的时候，铁磁材料的导磁率为二百五到一千，然而铜和铝的导磁率为一，由此可以得出，在线路中，不同材料产生磁干扰的数值是相差巨大的。在金具上产生的导线电流大小与电动势成正比，和材料中导磁率也成正比，在铁磁的材料金具中，也和金具截成正比，因为导磁率较高，感应的电动势较大，因此，产生的涡流也比较大。涡流会在金具的电阻上形成热能，并且大量地将线路电能转化成热能消耗掉。

由此可以得出，通过使用无导磁率材料，例如铜或铝合金还有低磁钢，来进行线路制造，是一种有效的电气节能设计。在我国，35kV以下的输配电线路，基本使用的是铁磁材料来制造金具线路，这种材料的金具，不仅仅会造成大量的电能损失，还会容易导致导线出现烧毁的情况，以往的可锻铸铁的并沟线夹，其事故发生的频率最多。而近年来，人们已经研制出了高强度的高耐热性能的铝合金和铜制金具，例如铝制接续线夹、防振锤铝线夹。在输配电线路中，这些无磁的金具逐渐得到了应用。

5　结束语

总而言之，在热电厂电气设计方面，具有很大的节能空间，企业应该在进行电气节能设计时，认真考虑各项节能技术的可行性。遵循节能降耗的核心设计的理念，在进行设计的时候，不仅仅需要满足电力系统对于安全稳定运行的要求，与此同时，还需要达到节省能源消耗的目标。在使用节能操作有关的新型设备的时侯，应该深入了解设备原理以及使用性能，将技术方面和经济方面进行相互结合，作为考虑的依据，选择有效的适用的节能设备，达到电气节能设计的最终目的。

参考文献：

[1]GB50049-94,小型火力发电厂设计规范[s].2009:125-127.

[2]水利电力部西北电力设计院.电力工程电气设计手册(电气一次部分)[K].北京:中国电力出版社出版,2009(09):53-54.