吕延春，钱泱
(紧水滩电厂 浙江省 丽水市 323000 )
摘要：电厂作为电力生产企业，除了为社会提供大量优质电能外，其本身也是个用电大户。为创建“节能型社会”，电厂应该从自身做起，尽可能地降低厂用电，减少用电量，同时也为社会提高更多的电力能源。
关键词：电厂节能;厂用电系统
中图分类号 TK01
1 概述
紧水滩电厂分2个站：紧水滩电站和石塘电站。紧水滩电站装机容量为300MW，厂用电率为0.5%～0.6%;石站电站装机容量为85.8MW，厂用电率为0.9%～1.0%。按2004年度发电量计算：紧站发电量：28972.64万kWh，厂用电量为：173.93万kWh，其中，厂变用电量：108.65万kWh，励磁用电量：65.28万kWh;石站发电量：10362.4万kWh，厂用电量为：104.10万kWh，其中，厂变用电量：68.88万kWh，励磁用电量：35.22万kWh。
2 负荷分类
根据水电厂的特点，厂用电负荷主要分为2类：
(1)励磁负荷：发电机组发电必要因素;与每台发电机直接相关的独立负荷。
(2)厂用电负荷：保证发电厂可靠发电、变配电、输送电及发电厂安全运行的厂用电系统;主要由各类变压器损耗、电动机、照明系统、检修用电、动力电缆损耗、二次系统用电等负荷组成。其中，以电动机的负荷为主要负荷。
3各类负荷节能分析
3.1厂用变压器的节能
3.1.1配电变压器的发展均势及特点
随着市场经济的不断发展和科技的不断进步，新材料、新工艺的广泛应用，新的低损耗配电变压器相继开发成功，并得到广泛应有。比如，新型油浸变压器S10、S11系列、新型干式变压器SC9系列、以及非晶合金铁芯等低损耗变压器都显示了配电变压器的节能潜力。
在美国等发达国家，早在60-70年代的民用和工业用电中都已使用低损耗的节能型配电变压器。节能型变压器与普通型变压器相比：空载损耗平均降低30%;空载电流平均降低70%;负载损耗平均降低25-30%;噪音水平降低7-10dB，减少了对环境的噪音污染。
3.1.2经济效益评比
(1)总拥有费用法(TOC)
总拥有费用法是一种评价变压器能源效率比较全面的方法。所谓总拥有费用(TOC)，就是变压器的初始投资和其在使用期内的损耗费用之和。总拥有费用法通过比较具有不同效率水平和不同价格的变压器的总拥有费用，按照总拥有费用最低来选择变压器的效率水平。
TOC的计算公式：
TOC=C+A×NL+B×LL (1)
式中：NL：变压器额定空载损耗，kW
LL：变压器额定负载损耗，kW
A：变压器寿命期间空载损耗每千瓦的资本费用，元/ kW
B：变压器寿命期间负载损耗每千瓦的资本费用，元/ kW
C：变压器初始费用，元
(2)厂用系统变压器(简称“厂变”)的经济效益比较
以石站厂用电系统的变压器为例。共三台变压器，其中两台为普通型变压器SG-400/10.5，一台为节能型变压器SCB9-400/10.5，其参数如表1：
表1厂用系统变压器经济效益比较
型号容量
/kVA空载电流/%空载损耗/kW负载损耗/kW阻抗电压/%投资成本/元
SG-400/10.54002.252.786.926.190000
SCB9-400/10.54000.31.5314.1184.11120000
通过查询“典型的不同行业用电变压器损耗系数A和B表”可得知：
A=48672元/ kW，B=9012元/ kW。
根据以上数据，可计算变压器的TOC值(按使用年限20年计)：
SG-400/10.5型变压器：
TOC=C+A×NL+B×LL
=90000+48672×2.78+9012×6.92
=287671 元
SCB9-400/10.5型变压器：
TOC=C+A×NL+B×LL
=120000+48672×1.531+9012×4.118
=231628 元
结论：虽然SG-400/10.5型变压器在初始成本较低，但其日后的使用成本较高;而SCB9-400/10.5型变压器在初始成本较高，但其日后的使用本较低。所以，SCB9-400/10.5型变压器的总拥有费用比SG-400/10.5型变压器的总拥有费用要低。
3.1.3损耗电量比较
根据SG-400/10.5和SCB9-400/10.5型变压器的参数，按每年运行8000小时、变压器的负荷率50%计，则：
SG-400/10.5型变压器每年的损耗为：
△P1=△P0+ Kq×△Q0+(△Pk+Kq×△QN)(S/SN)2
=2.78+0.04×(2.25/100×400) +(6.92+0.04×(6.1/100×400))×0.52
=5.114 kW
△A1=△P1×8000=5.114×8000=40912 度
SCB9-400/10.5型变压器每年的损耗为：
△P2=△P0+ Kq×△Q0+(△Pk+Kq×△QN)(S/SN)2
=1.531+0.04×(0.3/100×400) +(4.118+0.04×(4.11/100×400))×0.52
=2.7729 kW
△A2=△P2×8000=2.7729×8000=22183 度
故：△A1-△A2=40912-22183=18729 度
结论：SCB9-400/10.5型变压器比SG-400/10.5型变压器一年能节约近18729度电能损耗。
3.1.4变压器的节能措施
(1)根据TOC法和电能损耗比较表明，采用节能型变压器具有更好的经济效益。所以在设备更新改造过程中，应广泛采用先进的节能型变压器，以降低电能的损耗。
(2)在对变压器负荷分配时，尽可能使三相负荷均匀，这样能有效降低变压器运行中的负载损耗。
(3)在对变压器进行维护时，要做好变压器的清洁工作，以增强其散热效果，优化变压器的运行环境，同样能降低变压器损耗。
3.2 电动机的节能
3.2.1高效电动机的现状和发展
随着工业进程的不断发展，电动机在各个领域得到了广泛应用，尤其是发达国家，其电动机的用电量占了相当大的比重。据美国能源部统计：美国的电动机用电量占工业用电量的2/3，占其全部用电量的1/2;欧盟的统计资料显示：电动机的用电量占总用电量的42%。
所以，电动机的能效高低将直接影响电网的用电量和使用者的经济效益。根据英国能源技术促进会(ETSU)的估计：如果英国工业和商业中运行的电动机效率提高1%，每年即可节约6000英磅的电费。如美国、欧盟等发达国家已强制规定不能生产和进口低效率的电动机，并积极倡导、使用高效率、超高效率的电动机。
我国的电网容量比英国要大好几倍，而80%电动机为普通型电动机，效率低，节能潜力巨大。同样作为水电厂，电动机的负荷量相当巨大，约占总负荷量的70%，如能采用高效率的电动机，则能有效的降低我厂的厂用电量。
3.2.2使用电能量比较
根据我厂实际情况，以同样功率的30kW压油泵电机为率，普通的Y型电动机的效率约为87%，而高效率YX型电动机的效率约为92%，按满负荷每年运行1000小时计，
则：普通电动机一年的用电量：
A1=(30/87%)×1000=34482 kWh
高效电动机一年的用电量：
A2=(30/92%)×1000=32608 kWh
故：A1-A2=1874 kWh
结论：同样功率的电动机，高效率电动机比普通的电动机能大大的降低用电量。
3.2.3电动机的节能措施
(1)根据电动机的用电量比较表明，采用高效率电动机能大量地降低使用电能量。所以在设备更新改造过程中，应广泛采用先进的高效率电动机，以降低电能的使用量。
(2)电动机都有相应的负荷，如水泵、油泵、通风机、起重设备等等。所以做好相负荷的工作效率同样能降低电动机的耗电量，如水泵、油泵的转动灵活、阀门打开度、管道畅通等等。
(3)在对电动机进行维护时，要做好电动机的清洁工作，以增强其散热效果，优化电动机的运行环境，同样能降低电动机的耗电量。
3.3 电缆的节能
3.3.1电缆的概述
电缆作为电气设备之间的连接纽带，其使用范围和数量可想而知。我国当前常用的电缆等级在0.6～35kV之间，该等级的电缆使用量占总电缆量的95%以上。1994～1995年的<<电力工程电缆设计规程>>规定：“较长距离的大电流回路的电缆，当符合载流量、电压损失、热稳定技术条件时，宜选择经济截面”。
3.3.2电缆载面的选择
电缆载面的选择有2方面的选择：按技术条件选择和经济条件选择。
(1)按技术条件选择截面
共有4个步骤：
a、 按允许截流量选择、
b、按允许电压损失校验
c、 按短路热稳定检验
d、按保护灵敏度校验
(2)按经济条件选择截面
在符合电缆技术条件的前提下，考虑电缆的使用年限、初始次投资、电缆损耗等因素选择最佳经济电缆截面。
(3)两种截面选择比较
按经济截面选择较按技术截面选择，有以下优点：
a、 初始投资大。
b、总的使用费用低。
c、 电缆运行中的损耗少。
d、电缆使用寿命长。
e、 提高运行可靠性。
3.3.3电缆节能措施
(1)对运行年限长的电缆进行更换，按经济条件选择电缆截面。
(2)电缆有敷设应尽可能分散、并排敷设，不要成束敷设、交错敷设。
(3)电缆敷设时，不要采用铁管、钢管等敷设，应尽可能采用可挠管等先进的专用电缆管进行敷设。
(4)电缆接头应“电气接头连接要求”进行连接，应避免铜与铝的连接。电气接头要求可靠牢固、表面接触良好、无氧化等。
3.4 照明系统节能措施
3.4.1办公场所应尽可能采用节能型的日光灯、镇流器，
3.4.2景观照明、非经常性工作场所应采用时控开关或光控开关，适时进行开、关控制，避免其24小时全开。
3.4.3照明灯具密集的场所，应通过时控开关，进行选时轮换开、关，避免因无人工作时，灯具全开。同时可以因工作需要进行手动全开操作。
4 结束语
节能是一项系统工程，不是某一方面的改造和提升，而是全方面的，包括纵向和横向。纵向包括一项工程从设计、施工、使用、维护全过程，横向包括变配电设备、用电设备、输电设备等等。
电厂作为电能的生产企业，同时也是用电大户。我们应本着创建“节约型社会”的宗旨，全方位、全过程的采取节能措施，在降低厂用电量的同时，也为社会提供更多的优质电能。