火電廠中電機節能降耗途徑范文

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摘要：

我國經濟和人民生活水平不斷提高，對電力的需求也越來越大。這就使我國電網的總裝機容量不斷遞增。在火力發電廠，發電輔助設備均為大功率高耗能電動機，也是電廠用電的消耗大戶，通過對電廠電機的節能降耗技術和方法進行相關的探討和分析，促使火電廠節能降耗、降低生產成本、提高經濟效益。

關鍵詞：

電機；節能；降耗；途徑

隨著我國經濟和人民生活水平的不斷提高，對電力的需求也越來越大。這就使我國電網的總裝機容量不斷遞增。而在我國電網的總裝機容量中，火電廠占總裝機容量的80%左右。在火力發電廠的發電機組機，送風機、壓縮機、引風機、吸塵風機、給水泵、排污泵等發電輔助設備，均為大功率高耗能電動機，也是電廠用電的消耗大戶，因此，電動機的節能降耗工作，對火電廠來說具有十分重工的意義。再者，我國目前80%的電動機的效能都處于較低的水平，同高效能的電機相比較，效能要低5個百分點以上。因此，通過對電廠電機的節能降耗技術和方法進行相關的探討和分析，對促時火電廠節能降耗、降低生產成本、提高經濟效益都具有很重要的意義。本文結合工作實際情況，對在火電廠中電機節能降耗的途徑做如下分析和論述。

1無功補償技術的運用，提高電機的功率因數

通過分析可以知道，電機功率因數的降低主要由以下幾個方面造成的：（1）電壓問題：當電機供電電壓過低過高時，電機在工作時，因轉差率升高，或者因空載電流增加，都會導致電機功率因數降低；（2）電機負荷與電機功率不匹配：在電機的工作過程中，不同的負荷負載，其功率因數變化較大。一般情況下，當電機在額定負載下工作時，其功率因數達到最佳狀態。此時功率因數一般可以達到0.8～0.9左右，而在輕載狀態下，功率因數在0.3～0.7，在空載狀態下，功率因數在0.2～0.3；（3）電機的啟動：電機在剛開始啟動時，其啟動電流為額定電流的3～7倍，而其功率因數僅為0.1～0.3；（4）電機的安裝中出現的問題：這主要體現在電機安裝時，中心定位誤差較大，導到電機在工作時產生有磁場變化，致使工作電流增加，降低了功率因數。還有安裝中出現氣隙不均問題，也是引起功率因數降低的主要原因。電機功率因數的降低，無疑增加了電能的消耗，對電廠的節能工作造成不利影響。因此，需要采取相應的措施來提高電機工作時的功率因數。我們都知道在電機工作過程中，需要電網提供有功和無功電能才能工作。但在供電線路中，有功和無功率的產生，會對線路造成較大的損耗，而通過無功補償裝置，在設備終端對電機進行無功補償，可以較好的提高電機功率因數。無功補償裝置，是由多個支路濾波器組成，根據無功功率的大小，自動控制其投切。一方面，可以很好的為電機提供無功功率。另一方面，線路對無功功率傳輸的減少，可以較好的降低供電線路產生的損耗。變壓器也可以提高其利用率，減少無功電能的變送。

2運用過變頻調速技術，減少電能消耗

在火電廠的工況條件下，針對間歇性負載，運用變頻技術，可以很少的達到減少電機電能消耗之目的。變頻技術是指通過根據負載工況的變化，通過對輸入電能的頻率變化的改變，對電機轉速進行調節，達到節約用電的目的，提高電機的使用效率和壽命。比如，針對電廠風機水泵類電機，以10kW功率為例，如果如果在其負載恒定的情況下，其工作輸出是10kW功率，當負載出現變化后，只需要5kW功率就可以滿足其工作的條件下，如果不采取變頻措施，其輸出功率仍為10kW功率，浪費了5kW功率。而采取變頻技術后，其可以通過對電能頻率的改變，使其只輸出5kW功率，既滿足了工作要求，又減小了功率的浪費。而對于工作于穩定負載狀態下的電機而言，采用變頻技術，不僅不會節約電能，反而因降低電機整體工作效率，增加用電量。變頻技術，對電機的節能效果，可達到30%以下，節能減耗效果明顯。也是目前電機廣泛使用的一種節能技術。以廣泛應用的交-直-交變頻器為使，其具有小啟動電流、平滑調速、高效率、運行穩定等特點。對于在火電廠中泵類負載電機、負載隨流量變化的離心式風機等都具有良好的功率與轉速成正比、轉矩與轉速平方成正比的機械特性，但是由于在設計初期，通常留的功率富裕量很大，大馬來拉小車現象嚴重，造成能源較大的浪費。而通過變頻調速技術的運用，其節電效果尤為顯著，值得在電廠中做進一步的推廣和應用。

3變轉差率調速，降低電機能耗

通過變轉差率對電機進行調速的方法主要有以下幾種。

3.1變定子電壓調速變定子電壓調速的方法，主要是依據在定子電壓與其機械特性的函數關系，即電動機轉亂矩與電壓的平方成正比，達到在改變電動機輸出轉矩的轉速的目的。但是，因為轉矩的變化較大時，對電機的轉速的調節仍不明顯。因此，在一般籠型電動機這種調速技術運用較少。擴大調速的范圍，可以在轉子電阻值大的籠型電動機或者是力矩電機上運用變定子電壓調速技術，效率較好。此調速一般適用于電廠100kW以下的電壓，具有線路簡單，便于自動化控制的特點為。主要采用串聯電抗器、晶閘管、自耦變壓器等常用的調壓技術。

3.2串電阻調速串電阻調速技術主要運用于繞線式電動機，通過在一只可變電阻器串接在其轉子回路，從而使其轉子電阻增加，減小了電機轉子電流，降低電機轉矩。通過串接不同阻值的電阻，達到改變轉差率，適應于不同的調速要求。但此路方法，對電機而言，僅能達到降低其轉速的目的，但因電阻也要消耗一定能耗，適于用功耗不高，對轉速要求變化不大的電機，主要具有簡單易行、方便控制的特點。

3.3電磁轉差離合器調速電磁轉差離合器調速主要針對籠型電動機調速，通過直流勵磁電源（控制器）、電磁轉差離合器來達到調速的目的。其中直流勵磁電源主要部件是單相全波或半波晶閘管整流器，通過晶閘管的導通角的變化，對勵磁電流進行控制，從而使輸出的直流電壓被改變，進而控制電磁轉差離合器的電流，達到對電機調速的目標。其主要針對電廠中小功率的電機。此方法的控制線路簡單，改造方便易行，運行平滑，對電網不間生諧波影響，可以達到無級調速。

3.4串級調速對電機進行串級調速，長期以來已經有很多此方面的研究和應用，也是被廣泛應用和證明是異步電機的經常使用的一種調速方法。隨著計算機控制技術的發展和應用，串級調速技術也有了很大的改進，應用也更為廣泛。在傳統的電機串級調速技術中，主要是通過對電機的轉子回路中串接調速裝置和逆變壓器，通過對逆變角的調整，達到調節等效反電動勢來進行調速。但這種方法在實際應用中，可靠性較差，也導致電機功率因數降低。而改造后的現代串級調速，將逆變角固定一個最小值。再通過對斬波器的周期比率及導通時間，來對串入轉子回路的等效電勢的大小進行調節?，F代的串級調速方法，避免了傳統方法中功率因數降低、運行可靠性差等不足，具有自身功耗小、控制電壓低、節電效果明顯、調速范圍廣、調速平滑等優點，可以在火電廠中對高壓大中型電動機調速改造中應用此種技術。

4使用高效電機，降低能耗

電機未來的發展方向是更高的效率，更強的可靠性和更廣的應用范圍。我國高效電機的進一步普及是不可逆轉的趨勢。高效電機的普及應用是電機能效提升計劃的核心手段和根本解決途徑。電機是用電量最大的終端用能設備，目前我國電機保有量約17億千瓦，總耗電量約3萬億千瓦時，電機耗電占全社會總用電量的64%、工業用電的75%。與此同時，我國電機系統（電機與拖動設備）運行效率比國外低10%～20%。據估算，電機能效每提高1%，每年可節約用電260多能億千瓦時。高效電機是是通過采用新工藝、新材料、新技術，降低能耗，提高效率輸出。電機作為火電廠生產中的能耗消耗大的設備，對生產過程有著至關重要的作用。采用高效電機不僅可以提高生產率和降低電機生命周期成本，對節能降耗也具有十分好的作用。因此，有條件的情況下，更換高效電機，無疑是火電廠節能降耗的重要途徑之一。

5結束語

在我國，電機起步和發展相對其他國家來說較晚，但是發展比較迅速，大功率電機在火電廠生產中使用廣泛。在國家對節能降耗工作的高度重視前提下，采取科學的手段，降低電機能耗，無疑對減少能源消耗并降低二氧化碳的排放量具要的意義。

參考文獻

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［3］張海.開發電機節能的新重要途徑——湖北創新電氣有限公司［J］.科技成果管理與研究,2012,（3）.

作者：王昆 孫廣鵬 張峰 張傳成 閆麗  單位：山東華聚能源南屯礦電廠 兗礦集團南屯礦