摘要：“十二五”期間，國家會深入貫徹和落實節能減排的基本國策，高耗能工礦企業將繼續面臨拉閘限電的困境。為了探索走出困境的方法，本文對南方電網區域內的某鐵合金企業進行了節能改造分析。攜帶便攜式電能質量分析儀FLUKE435對該廠的電氣設備進行了長時間的連續測量，結合工業用戶節能改造的基本理論，并基于實測數據對該廠的變壓器、礦熱爐、風機泵類、照明及空調系統等進行了科學的節能改造分析。該節能思路與方法具有一定的參考意義和推廣價值。

　　關鍵詞：實測數據;電氣設備;節能改造分析

　　0引言

　　我國是能源消耗大國，節能減排和發展低碳經濟是我國當前的重要國策和實現可持續性發展的重要保證。2010年中國已取代美國成為全球最大的二氧化碳排放國，我國環境污染嚴重，環境約束凸顯，節能減排已經成為我國當前經濟社會發展的一項十分重要而緊迫的任務j。而據國家能源局公布的數據顯示：2011年上半年中國全社會用電量累計22515億kWh，其中，工業用電占全社會用電量的比重超過74%，同比增長11.7%。所以，我國“十二五”期間節能減排工作的重中之重就是對工業用戶進行節能改造。本文對南方電網區域內某鐵合金廠的電氣節能減排改造的方案進行探討，研究工礦企業節能改造的新方法與新途徑。

　　1工業用戶節能改造基本途徑

　　1.1變壓器節能

　　變壓器是電力系統中廣泛應用的電力設備。由于變壓器范圍分布廣、應用頻繁，其有功損耗占到整個電網總損耗的30%之多，故變壓器的經濟運行對整個電網的節能降耗有著重大的意義2]。變壓器的損耗主要分為空載損耗和負載損耗，變壓器的空載損耗是不隨負荷波動而變化的，變壓器損耗的分析計算工作主要是變壓器的負載損耗]。變壓器的損耗計算方法如式(1)所示。由于變壓器的空載損耗主要與電壓有關，是不隨負荷波動而變化的，因此，變壓器損耗的分析計算工作主要是變壓器的負載損耗。

　　1.2無功補償

　　在電力系統中，異步電動機和變壓器消耗了大量的無功功率。因此，眾多工礦用戶需要自己配備無功補償裝置。通常并聯電容器因為其簡單經濟、方便靈活，受到了用戶的普遍歡迎。并聯電容器按安裝位置的不同，通常分為集中補償、分組補償、就地補償三種方式。

　　1.3礦熱爐節能

　　礦熱爐是一種用途廣泛、式樣眾多的電爐，在冶金工業中用于冶煉鐵合金、冰銅等。對礦熱爐的節能，重點考慮兩個方面。一是礦熱爐的短網。雖然長度不大，但因短網上流過的電流高達幾萬甚至10幾萬安培，其電抗對礦熱爐裝置會產生很大的影響。短網電抗對礦熱爐影響如此重要，但因短網外形復雜，電抗計算繁雜未能引起大家足夠的重視5J。二是功率因素。電弧冶煉礦熱爐是一種低電壓、大電流的高耗能設備，功率因數普遍較低，一般不超過0.86J。因此需要對供電線路進行無功補償，將功率因數提高到國家規定的0.9以上，以補充爐內無功消耗和短網的部分損耗，提高系統有功功率的利用率，達到節能降耗的目的。

　　1.4電動機節能

　　電動機作為將電能轉換為機械能的一種轉換裝置J，廣泛應用于各個生產領域，是電力系統中的主要負荷。對于多數處于輕載、低效、高耗能的運行狀態的電動機來說，對其進行節能改造意義重大。電動機的節能改造一般可分為更換新型號的節能型電機和在傳統的電機上加裝先進的變頻調速裝置兩種。加裝變頻調速裝置后對于電機幾乎沒有任何負面影響，因此，采用目前性能最佳的變頻調速技術對電機進行節能改造，可以說是最常用的選擇。

　　1.5照明及空調

　　節能照明及空調系統屬于廠用電部分，其用電量絕對值占工廠的總比例很小，在通常的節能方案中經常被忽略。但是從節能的角度來說，照明及空調系統雖然絕對值很小，但是節能潛力巨大。特別是對于照明系統，在相同照度下，T5系列的節能燈比普通白熾燈節約能源量在50%以上。

　　2企業改造實例

　　2.1企業電氣特點

　　企業用電來自地方電網(如圖2)，由110kVI、Ⅱ段進線經兩臺雙繞組變壓器降壓為35kV，后又經配電變壓器降為6kV直接對電爐等設備供電(或者又經配變降為0.4kV對電機供電)，企業在6kV的母線上設置了電容集中補償。相對于其他工礦企業，鐵合金企業電爐變、除塵風機數量明顯較多，其耗電量巨大，是節能改造的重點對象。由于該鐵合金廠動力變和電爐變數量眾多，無法一一羅列在主接線圖上，故只選擇了幾個有代表性的動力變、電爐變、風機泵類來進行節能分析，其他原理類似，不在贅述。

　　2.2動力變的節能改造

　　經調研，1#動力變和3#動力變均屬于s9型變壓器。利用電能質量分析儀FLUKE435分別測量的1#動力變和3}}動力變當天負荷運行的數據，最后運用方均根負載系數法計算動力變的負載率。接著我們考慮將企業的s9型變壓器換成現在市場上技術成熟、節能效果良好的等容量S15型變壓器，相關計算公式參照文獻[1]。當變壓器從S15—1250更換成S15—400后，一方面得益于變壓器的負載率上升致使“大馬拉小車”的狀態消失，另一方面是得益于變壓器價格的下降使回收期更短，性價比更高。所以在更換新型變壓器進行節能改造的過程中，如果能合理的選擇變壓器的容量，就可以體現出卓越的經濟性。

　　2.3礦熱爐的節能改造

　　我們重點監測的電爐變共有3臺，分別是2#爐變、4#爐變、7#爐變(即圖2中的監測點2、3、5)，前兩臺型號均為HKSSP20—6300/35，另有一臺為HTSSR20—3500/35。與動力變類似，我們用方均根法測得其負載率分別為：189.66%、191.22%、73.6l%。明顯可以看到兩臺HKSSP20—6300/35爐變其平均負載率均接近200%，遠遠超過了爐變的最優負載率，這對于爐變的電氣損耗是相當巨大的。

　　需要同時指出的是，爐變過負載情況在工業用戶特別是在中小工礦企業中相當普遍，值得我們引起注意。采用更大容量的爐變能夠使得變壓器在更經濟的狀態下運行，這對于節能降耗而言是很有必要的。結合實際情況，對于7擇爐變，暫不考慮更換，主要考慮2#和4舟爐變的更新。類似的，我們可以計算出其節能潛力。

　　2.4照明及空調系統的節能改造建議將廠區內所有辦公室、車間、配電房的普通白熾燈更換為T5系列高效節能燈。20w的T5節能燈幾乎與100W普通白熾燈的照度相同。按200只燈泡，每天僅開5個小時計算，一年就能節省電費11680元。而購買200只T5系列節能燈僅需4000元，僅4個月就能收回全部投資。對于空調系統，需定期對過濾網清洗。夏天設定溫度在26℃左右即可。

　　3結論

　　“十二五”期間，國家將繼續深入貫徹和落實“節能減排”的基本國策。以鐵合金、電解鋁等為代表的高能耗工礦企業將會持續面臨拉閘限電的困境。企業管理者應站在戰略的高度，帶領企業走出拉閘限電的困境。而基于實測數據的鐵合金企業電氣節能改造的可行性研究正是結合當前社會節能減排大背景，科學的合理的指導企業節能改造，其節能方法與思路具有一定的參考意義和推廣價值。

　　參考文獻

　　[1]胡少強，甘凌霄.引入合同能源管理的高耗能企業電氣節能可行f生方案探討[J].節能技術，2011，29(6)：537—540.

　　[2]佘楚云.配電系統變壓器經濟運行方式及其最優投切策略研究[D].上海：上海交通大學，2009.

　　[3]張祿亮，余濤，曾江，等.基于實測數據的變壓器節能效益精確測算方法及實例研究[J].電氣應用，2010，29(22)：44—47.

　　電氣工程師論文投稿刊物：電氣應用由機械工業信息研究院主辦，為電工技術類綜合性技術期刊。立足電氣技術與應用，全面報道電力、建筑、交通、制造業等行業技術專題，與市場中的技術、應用相結合，突出電氣技術的行業性、技術性、和應用性。《電氣應用》為月刊，中文核心期刊、中國科技核心期刊。國內統一刊號：CN11-5249/TM，國外發行代號：1409M。