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摘要：对电气节能相关的影响因素进行分析探讨，介绍电气节能技术在净水厂中的应用，合理实现企业的节能减排，降低企业生产成本，提高企业的综合竞争力。
目前，随着化石能源的不断消耗，我们的生存环境不断恶化，每个行业都在推行绿色环保的节能减排计划。其中，电气节能在节能减排中占据着重要的位置。在净水厂中，电气节能是控制成本的关键要素，只有将产品的单位电耗降低下来，净水厂才能够在激烈的竞争环境中生存下来。所以这就要求我们将电气节能技术贯穿到整个电气设计过程中。电气设计人员要对每个工程认真分析，做出详细的电气负荷计算书和采取先进的节能措施。在最初确定设计方案时，要以人为本，深入现场，通过与业主的有效沟通，掌握工程的具体情况，综合考虑，给出最佳的设计方案。下面结合鱼台某净水厂的设计，阐述电气节能技术在净水厂中的应用。
1净水厂电气节能措施
鱼台某净水厂设计规模3万m3/d，总装机容量约3500kW，工作容量约为2800kW，全厂用电设备电压为交流380/220V，设有2座变配电室，分别位于膜处理车间及供水泵房。在净水厂中，消耗电能的设备主要有变压器、电机、照明电器、线路损耗等方面，本文将从这几个方面来谈电气节能技术在净水厂中的应用。
1.1变压器节能
合理选择变压器是变电系统节能的关键，变压器有功损耗ΔP=Pe+βPk，其中Pe为空载损耗；Pk为负载损耗；β为负载系统；一般来说负载率在40%～60%时是经济运行区。由于净水厂为二级负荷，需要双回路供电方式，2台变压器分列运行，互为备用，根据规范要求设计时应考虑1台变压器满足全部二级负荷的要求。从供电可靠性及经济运行角度来说，负载率取55%较为合理，使变压器处于经济运行状态。同时还要选择高效节能型的变压器，相对SCB9、SCB11系列干式变压器，SCB13系列为国家新型节能型产品，空载损耗和负载损耗都下降很多。另外SCBH15系列非晶合金干式变压器，用新型导磁材料—非晶合金来制作铁心的新型节能变压器，它比用硅钢片作为铁心的变压器空载损耗下降70%以上，负载损耗下降约15%。在设计中可根据情况综合选择变压器。在鱼台某净水厂设计中，总用电负荷约为2250kVA，在膜处理车间设置2台SCB13-1250/1010/0.4kVD，yn11干式变压器及供水泵房设置2台SCB13-800/1010/0.4kVD，yn11干式变压器，总符合率约为55%，既满足二级负荷的要求，同时使变压器的损耗最小。
1.2电机节能
电机耗电占水厂企业总耗电的80%以上，电机节能存在很大的潜力。（1）目前，我们选择低压电机的依据是《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》，该规范规定电动机的能效应不低于3级能效，作为强制性条款。当然若能选用2级能效作为节能型电机，从长远效益来看，会节省更多的电能，所以选择3级或3级以上能效系列电机是在设计中必须严格执行的。（2）合理选用变频器。净水厂中大量风机、水泵等长期处于工频状态下运行，造成很大的电能损耗。电机实际消耗的功率与转速的立方成正比，随着转速的下降，电机消耗的电能也急剧下降，因此选择变频调速节能效果明显。例如：对反冲洗水泵、反冲洗风机、提升水泵、供水水泵等，采用变频器调速，改变电机的输出功率来控制风量、流量，将大大减少电能的消耗，达到节能的目的。在鱼台某净水厂设计中，根据实际情况选择3级能效电机及部分2级能效电机，同时对提升水泵、反冲洗水泵、反渗透冲洗水泵、螺杆风机等都采用变频调速，可实现电机节能。
1.3照明节能
照明系统是净水厂设计中重要的组成部分，在设计过程当中，我们应该对建筑物的采光效果进行深入的研究，以便更好地进行照明系统的设计工作，实现照明系统的节能。例如：地下管廊与地上空间分区控制，有采光带的大型建筑物采用光控、时控来自动开关照明灯具。另外，在照明灯具的选择上，应该选用低能耗的灯具，如选用T8系列荧光灯。近年来，随着LED技术的发展，LED灯的发光效率越来越高，可以达到50～200lm/W，远高于白炽灯和高压气体放电灯。若采用LED灯，将会产生明显的节能效果。在鱼台某净水厂设计中，在综合楼及变配电室内采用T8系列荧光灯，在公共照明区域采用声控、光控功能的节能型筒灯；在车间内采用节能型壁灯，并采用分区控制。厂区照明采用LED路灯，并实现光控、时控，以自动开启关闭路灯，实现照明节能。
1.4配电线路的节能
配电线路的节能可以从合理设置变电站位置、提高功率因数、降低谐波电流损耗等方面来实现（1）合理设置变电站位置。在日常设计中变电站的灵活布置，减少供电级数，是配电线路的节能关键。在总图上应尽可能的靠近负荷中心，并且采用二级配电，使车间配电柜尽量靠近车间的负荷中心，这样可降低电缆的初始投资及线路损耗，降低供电成本。（2）提高功率因数。在净水厂中用电设备提高功率因数主要是指在变压器出线侧母排上设置自动投切的电容无功补偿装置，补偿用电设备所需的无功电流，减少线路输送的总电流，从而降低线路损耗，达到节能的目的（3）降低谐波电流。在低压变频器集中的电气室采用有源滤波装置，可有效改善系统内谐波量，有效降低变压器及线路的压降，减少变压器、线路及电机的温升，从而降低电能损耗。在鱼台某净水厂设计中，根据厂区负荷分布情况，分别在负荷中心膜处理车间及供水泵房设置变配电室，在变压器低压侧采用自动无功补偿装置，同时设置有源滤波装置，并严格采用二级配电，实现线路损耗的最低。
1.5加强电能管理
在水厂设计中，需要对电能计量设备进行全面的检测和管理，设计完整的电能计量管理系统，通过该系统我们能够对每个工艺段进行电量考核，对数据进行分析对比，制定相关措施，减少不必要的电能损耗，更好地指导生产，增强工作人员的节能意识。
2结论
净水厂的电气节能是企业自身经济效益的内在需要，同时也是企业社会责任感的体现。随着科技的发展，变压器、电机、照明灯具等电气设备的效率肯定会越来越高，因此在设计选型过程中，我们要时刻关注国家相关规范、了解电气技术的发展，掌握电气节能的新技术、新设备，选用高效节能的电气设备，不断改进电气节能技术工作。
参考文献
1任元会.工业与民用配电设计手册（第3版）.北京：中国电力出版社，2005.
2姚家祎.照明设计手册（第2版）.北京：中国电力出版社，2006.
3张波.浅谈电气设计与节能技术的应用.城市建设理论研究，2013（32）.
作者:刘自斌 张强伟 单位:山东华城城建设计工程有限公司 杭州桑尼能源科技股份有限公司