电厂电力拖动系统的节能研究

摘 要

电厂做好电力拖动系统节能措施有一定的背景，它是电厂提高竞争力以及缓解资源紧缺形势的要求。文章从电动机角度出发，通过分析电动机节能措施提高电动拖动系统的节能性。

【关键词】电厂 电力拖动系统 电动机 节能措施

电厂电力拖动系统是电动机带动生产机械的运转系统，它是电厂发电的重要设备之一。随着发电厂生产过程自动化和机械化水平不断提高，电力拖动系统在电厂发电中的作用更大，电厂的许多主要设备和辅助设备都需要借助电动拖动系统。拖动系统在电厂发电中的作用增加也导致拖动系统成为电厂能源消耗的主要组成部分。据统计，电力拖动系统消耗的电能占电厂电能消耗总量的90%。因此，研究电厂电力拖动系统的节能情况，提高电力拖动系统的节能效果具有重要的意义。

1 电厂电力拖动系统节能研究的重要性

1.1 电厂提高竞争力的要求

近年来，我国不断推动电力企业市场化改革，电力行业的市场化程度不断提高，并逐步打破了电力行业的垄断局面，电力行业的竞争性和活力更强。例如我国21世纪放松电力市场价格管制，实行厂网分开，造成电力企业市场竞争显著提高。另外，在我国电力工业改革的推动下，市场竞争增加促使各个垂直垄断的企业实体开始发生转变，企业逐渐从垂直垄断体系脱离来，成为市场竞争的主体。在缺少垄断作用及市场竞争增强的背景下，电厂要增强竞争力，获取更多的市场份额，必须减少发电能耗，提高发电效率，降低成本。

1.2 缓解资源紧缺形势的要求

改革开放以来，我国经济发展过程中消耗的大量资源，资源形势日益紧张。为此，近年来政府倡导节能减排，并加强对节能减排的监管。而电力企业属于高能耗和高污染行业，做好电厂节能减排工作对做好全国节能减排工作有着极大的促进作用。据统计，以电力行业为首的工业能耗以及污染物排放量占总数的70%。因此，有必要做好电厂电力拖动系统的节能研究，促进我国建设资源解决性、环境友好型社会。

2 电力拖动系统节能措施

拖动系统主要由电动机、生产机械、电气控制系统、传动系统几部分构成，任一部分的运行情况对拖动系统的节能效果都会产生，尤其是电动机，电动机选择、供电电能质量、日常运行维护都对电力拖动系统的影响都较为显著，为此，本节从电动机角度分析电力拖动系统的节能措施。

2.1 选择合适的电动机

首先，选择大小合适的电动机，电动机功率大于运行需求会导致电动机的负载率低于80%。其次，根据目标要求选择不同类型的电动机。例如基于转子效率，应选择鼠笼式电动机；基于功率因素考虑则应选择高速电动机；基于电压考虑则应选择高压电动机。其次，选择与运行速度匹配的电动机。电厂的风机类和泵类电动机能耗最高，电动机吸收能量的速度也更快，因而选择与运行速度匹配的电动机可降低电动机吸收的电能量。据统计，电动机运行速度超出额定值的2%，电动机多的电能消耗增加8%。最后，最好电动机的重绕和更换选择。电动机重绕可降低电动机的效率及可靠性，而更换电动机则涉及多项因素。针对电动机重绕和更换，可根据以下原则进行。如电动机功率超过20kW且运行时间超过15年，应更换电动机。如重绕费用比节能电动机的一半或更多，应选择更换电动机。电动机重绕时应选择高质量绕线，如符合ISO9000标准的清洁绕线。如重绕成本高于新式节能电动机的50%以上，应选择更换电动机。

2.2 提供供电电能质量

一是控制电动机运行电压值，将电压控制在设计值内。电动机运行时电压允许出现10%的偏差，但是在电压长期偏高或偏低情况下，电动机的运行效率和功率因素更低，电动机的使用寿命也大大降低。二是减少三相电压不平衡状况，将三相电压不平衡度控制在1%以内。引起电压不平衡的主要因素包括某项加有单项负载、三根线大小不完全相同、线路故障。如三相电压不平衡度超过1%，将引起电动机定额量降级，进而影响电动机的运行效率。三是电动机处于高运行功率因素状态下运行。电厂发动机需要大量的无功功率，需采用补偿措施保障电动机运行功功率因素处于高水平状态，否则电动机容易因功率因素问题而降低运行效率。根据电厂的实际情况，电厂可通过并联电容器组方式，就地无功补偿。选择并联电容器组的同时要采取相应的措施使电容器组的投入快速而无冲击。此外，安装功率因数静补装置，进行滞相运行。

2.3 做好电动机运行维护工作

维护人员要根据电动机生产厂商给出的建议和标准，制定电动机检测和维护计划，定期检测电动机运行状况，及时和排出发现电动机可能存在的故障，保证电动机可靠运行。例如以天或周为单位巡查电动机运行时的声音、振动和温度，以年为单位对电动机进行绕组和绕组对地阻抗测量，判断电动机是否出现接地故障。根据电动机使用情况进行工作，选择高质量油，过程中要预防异物或水污染部位。最后，建立电动机管理档案，记录每台电动机运行、测试数据和维修技术，以时间为顺序记录电动机绕组阻抗等参数测试结果，为电动机运行维护提供参考。

3 结语

在电厂市场化程度不断提高、资源形势日益紧张以及政府倡导可持续经济发展战略的背景下，电厂必须重视电力拖动系统节能研究，做好电动机节能措施，不仅可以降低发电成本，提高电厂在市场中的竞争力，树立良好的市场形象。也会带来良好的社会效益，为我国绿色经济做出贡献。

参考文献

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[2]王永静，赵勇.电力拖动系统的节能[J].防爆电机，2014（04）.

[3]雷杨，谷立臣，刘沛津. 电力拖动设备三相电信号实时监测系统开发[J].机械科学与技术，2013（08）.

作者单位

中南大学信息科学与工程学院 湖南省长沙市 410083