摘要：随着我国经济建设的加快，节能降耗最终会成为我国经济发展的重要环节，并且促进社会经济的发展。在这种大环境下进行火力发电厂的电气节能设计方案的探讨是极具有现实意义的。本文主要就对火力发电厂电气节能现状进行分析，并在此基础上提出相关的电气节能设计方案，以供参考。
关键词：火力发电厂；电气节能；设计方案
1火电厂电气节能现状
1.1市场机制不健全
大部分地区的火电厂在生产当中都不注重节能降耗，并且电厂本身也缺少这方面的技术研究与资金投入，很多都是在政府指令下开展的节能生产，但是市场导向机制并没有充分发挥作用，市场经济环境下，即使政府占据宏观调控地位，但是市场经济体制也发挥了很大作用，能够通过市场调研、分析了解火电厂生产与能源利用间的关系，使资金得到优化、调配，减少行政干预带来的高成本、低回报等弊端。由此可见，在火电厂电气节能降耗上充分发挥市场调节作用非常重要。
1.2实际运行效率低
火电厂的机组变负荷运行时，水泵和风机的运行都不在高效点上，也就没有在最优区运行。我国大部分的泵与风机都是采用套用定型产品，使用套用产品时，会产生和实际运行的情况不符合，导致能耗过高、效率低下的现象发生。许多火电厂为了确保安全运行，都普遍增加保险系数，导致裕量很大的，不在最优区域内运行，运行效率自然提不上去，资源浪费严重。
1.3节能减排建设力度不强
社会各界对火电厂的节能减排工作非常关注，因为电厂在能源损耗以及环境污染上也影响到了周围居民，即使国家也出台了相关政策与法规治理火电厂能源损耗问题，但是效果甚微。首先，火电厂将重点放在了生产上，忽略了电气管理，并且在管理上未能制定健全、合理、科学的制度，对电气节能缺乏认识，不能在节能工作上制定更加优化的方案。其次，对电气节能缺少重视度，不能积极响应国家的各项制度要求，没有意识到能源损耗对生产的影响。缺少健全的管理体制，过去单一的管理制度已经不能适应节能减排工作要求，缺乏人才支持，使节能降耗工作开展的难度增大。
2火力发电厂的电气节能设计方案
2.1变压器节能设计
2.1.1变压器的效率特性分析
以电机学原理为依据，其变压器的损耗主要有空载损耗和负载损耗两部分组成。一般情况下，当功率因数不变时，其变压器的功率损失和功率损失率均是负载系数，而当空载损耗等于负载损耗时，则变压器的效率最高。
2.1.2采用冷备用方式
在高压的厂用电中，为避免变压器励磁涌流，多采用快速切换装置，这样可以降低备用变压器的空载损耗，也能将这种备用变压器改为冷备用的方式。这样无论是变压器的空载损耗还是冷备用方式每年都能节约出很多电量。
2.1.3合理安排低压变压器负荷
由于在发电厂中，那些低压动力中心和变压器的数量不占少数，因此，为能达到节约能源的目的，合理的安排这些设备就特别重要。
（1）优先采用互为备用方式
发电厂在使用低压动力中心的变压器时，大多数采用的是成对配置、互为备用方式。因为，在正常运行中，2台变压器利用互为备用方式所需要消耗10.69KW的电量，但采用专门备用方式就需要消耗13.46KW的电量，由此可以看出，利用互为备用的方式明显比专用备用方式节约了很多电量，而发电厂有大量的变压器，都采用这种方法，那么可在一年内所节约出来的电量将会是一个庞大的数字。
（2）避免变压器重载运行
任何方法都有其各自的优势和劣势。发电厂采用互为备用的方式虽然能节约相当大的电量，但会导致变压器的重载运行时温度升高，加快的绝缘老化的速度，加剧了对该设备的损耗。所以在这一层面上，发电厂会选用专用备用方式，因为这种方式可以在负载系数大于0.8时，改为大一级的容量选择变压器，在负荷系数小于0.3时，则会做到及时调整和更换。
2.2照明节能设计
发电厂中照明耗损的降低可以从两个方面进行分析。第一，灯具的选择。随着科技的进步，节能灯具在市场上非常常见，虽然它的价格比普通灯具贵一点，但是在使用过程中，它的耗电量比普通灯具低，使用时的稳定性也更高。发电厂如果要在照明上节能降耗，就应该从源头上降低电量的损耗，选择节能型灯具。第二，照明电压的选择。照明灯具与大型的电气设备不同，其在使用过程中并不需要非常高的电源电压，如果照明线路也用设备线路，会造成大量的电源损耗，所以要合理的选择低压供电，让火力发电厂车间可以持续更长的工作时间，同时也可以达到节能降耗的目的。
2.3电动机节能设计
火力发电厂虽然在电气节能方面没有突出的表现，但对我国做出的电能供应，还是比较理想的。为此，保留火力发电厂的各项积极工作成果，能够推动日后电气节能的效果和水平。电动机作为火力发电厂的另一项重要电气设备，是电气节能的重点设备，很多方面都具有较大的节能空间，通过一系列的节能设计和落实，相信可以在未来的工作中，实现较强的节能成果。本文认为，在电动机节能设计方面，应从以下几项工作着手：第一，在实际的发电工作中，必须采用高效的电动机来完成工作。例如，最新设计的YZ系列的高效电动机，其各项性能和指标，都要优于一般的电动机。该系列的电动机，在加权平均效率上，要比Y系列的电动机高出3%左右，其性能是值得肯定的。另一方面，YZ系列的电动机，在运行3000h以后，其使用3年后所节省下来的费用，完全可以补偿投资，在真正意义上实现了良好的节能效果，并对可持续发展做出了较大的贡献。第二，需合理确定电动机的负载系数。电动机的负载系统，将直接影响到其运行效率，进而对节能造成影响。在多数情况下，电动机的负载系数保持在0.75～-1.0之间，其时效率比较高。倘若电动机的负载系数下降到0.5以下，将会直接降低时效率，对发电工作和节能造成影响，日后应尽量避免这种情况，保持电动机负载系数的稳定。
2.4电气元件节能设计
在发电厂的高压厂用电的系统中，存在着容量为200到1000KW的电动机和1250KVA的低压变压器设备，一般情况下，发电厂会采取高压熔断器串真空接触器的组合设备来进行节电。通常情况下，如果按照2台600MW机组为例，有50回用电设备采用该种供电方式，那么其机组每启停一次就会节约9.4KW的电量。下表为CJ20电磁交流接触器与永磁接触器之间能耗的比较。
表1CJ20电磁交流接触器与永磁接触器的能耗比较。
从该表我们可以得出，假设都按65A的接触器来设定，那么当有180台低压永磁型接触器在运行，那机组每启停一次就会节约电量大约9.5KW。
3结语
火力发电厂作为我国的重点发电厂，电气节能方案的设计工作，未来还需进一步深化，要从相关领域的节能工作开始，保证节能效果，与可持续发展相匹配。相信在今后的工作中，火力发电厂的电气节能方案，会创造出更大的社会效益。
参考文献：
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[3]张经明，李向阳.浅谈火力发电厂做好电气节能工作[J].科技与企业.2014（07）.
作者简介：
王伟（1986.9.8），性别：男；籍贯：山西；民族：汉；学历：研究生、硕士；职称：工程师；职务：电气设计工程师；研究方向：发电厂，变电站电气设计
论文作者:王伟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/19
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