金曉明

（人民銀行南通市中心支行，江蘇 南通 226000）

機(jī)關(guān)辦公樓電氣節(jié)能減排的改進(jìn)

金曉明

（人民銀行南通市中心支行，江蘇 南通 226000）

機(jī)關(guān)部門節(jié)能減排工作沒有工礦企業(yè)成績(jī)明顯，但小溪也能匯聚成大河，節(jié)能就是“斤斤計(jì)較”，就是節(jié)約每一度電和每一滴水。作者從辦公大樓配電系統(tǒng)、用電設(shè)備出發(fā)，小到白熾燈、大到電力變壓器，都圍繞節(jié)能減排一個(gè)中心，挖掘節(jié)能降耗的小點(diǎn)子、小辦法給單位節(jié)能減排工作增加了亮點(diǎn)，同時(shí)也減少了電費(fèi)成本。

節(jié)能減排；措施；節(jié)能效果

節(jié)能減排是當(dāng)前中央到地方常抓不懈的重要工作，尤其是在能源虧乏的今天，顯得格外重要，他關(guān)系到國(guó)民生產(chǎn)總值、生態(tài)環(huán)境、更影響到我們每個(gè)人以及子孫后代的身心健康。我們機(jī)關(guān)辦公大樓節(jié)能減排工作沒有企業(yè)工廠項(xiàng)目多范圍廣所以指標(biāo)下降明顯；但只要有責(zé)任心、做有心人，敢于創(chuàng)新、挖掘節(jié)能小點(diǎn)子、點(diǎn)點(diǎn)滴滴的技術(shù)小改進(jìn)匯聚起來(lái)也能帶來(lái)大效益。筆者作為一名電氣工作人員將節(jié)能降耗作為自己的職責(zé)通過(guò)平時(shí)工作中細(xì)心觀察、記錄、摸索、試驗(yàn)從電氣設(shè)備角度對(duì)本單位辦公大樓的電氣設(shè)備總結(jié)了一些節(jié)能小措施，自己動(dòng)手花小錢辦大事給單位節(jié)能減排工作增加了亮點(diǎn)，同時(shí)也減少了電費(fèi)成本。具體如下：

一、供電系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備損耗的分析

1 變壓器損耗

變壓器是是電力系統(tǒng)中重要的不同等級(jí)電能轉(zhuǎn)換的主要設(shè)備是電力系統(tǒng)中較大的耗能大戶，同時(shí)也是辦公大樓內(nèi)的核心用電設(shè)備，為所有電器設(shè)備提供動(dòng)力的保障；所以變壓器耗能是電器節(jié)能減排的基礎(chǔ)。本單位配備高壓變壓器500kVA兩臺(tái)，平時(shí)并聯(lián)運(yùn)行，經(jīng)分析變壓器損耗主要表現(xiàn)在空載損耗（鐵損）、和負(fù)載損耗（銅損）；以及變壓器溫度升高的損耗，這部分損耗取決于變壓器本身材料和負(fù)載的電流、功率因數(shù)等，這些損耗可以通過(guò)電能核對(duì)和計(jì)算來(lái)確定其損耗的科學(xué)性和合理性。

2 電動(dòng)機(jī)的損耗

由于電動(dòng)機(jī)的額定功率因數(shù)一般都不會(huì)超過(guò)0.8，所以就會(huì)產(chǎn)生附加無(wú)功損耗，以及空載、輕載和“大馬拉小車”等無(wú)益功能的損耗。這不但使變壓器損耗加大、電纜損耗加大，而且使電源電壓降低，影響其他設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)。

3 照明系統(tǒng)的損耗

我們辦公樓照明系統(tǒng)相當(dāng)大，約有1500盞白熾燈，1800盞普通日光燈以及近百盞高壓貢燈和高壓鈉燈。白熾燈在人們生活中起過(guò)不可磨滅的作用，但是由于它損耗大、溫升大已逐步退出歷史舞臺(tái)了，取而代之的是高效率、長(zhǎng)壽命的節(jié)能燈和LED等綠色照明燈；普通日光燈，高壓納燈由于在生產(chǎn)過(guò)程中污染大，耗能也大，維修量也大，所以目前也開始用新式節(jié)能燈具代替。樓道、車庫(kù)、大院在深夜無(wú)人時(shí)照明燈的損耗應(yīng)根據(jù)使用情況加以智能控制減少不必要的浪費(fèi)。

4 三相四線系統(tǒng)的附加損耗

在供電系統(tǒng)中當(dāng)出現(xiàn)三相四線制負(fù)荷不平衡時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生附加損耗，即線路損耗和變壓器損耗，初步估計(jì)若三相負(fù)荷不平衡度為10%時(shí)，同等負(fù)荷變壓器銅損耗和線路損耗可增加達(dá)30%。因此維護(hù)老設(shè)備，更換先進(jìn)的節(jié)能設(shè)備，避免設(shè)備空載運(yùn)行等，都是一個(gè)不可忽視的問題。

二、對(duì)辦公樓電氣系統(tǒng)節(jié)能降耗的小改進(jìn)

1 變壓器節(jié)能分析及運(yùn)行改進(jìn)方法

1.1 改變變壓器運(yùn)行模式

電力變壓器的損耗占總用電容量的比例雖然不大，但是它的年損耗總額卻相當(dāng)?shù)拇蟆Ｎ覇挝慌潆娤到y(tǒng)原先運(yùn)行不管白天、黑夜和節(jié)假日，無(wú)論負(fù)載大小都是兩臺(tái)變壓器（500kVA×2）都投入運(yùn)行，如果實(shí)際負(fù)荷并未超過(guò)一臺(tái)變壓器的額定容量（特別是空調(diào)機(jī)組不開時(shí)）即達(dá)不到經(jīng)濟(jì)負(fù)荷系數(shù)50%～70%，此時(shí)兩臺(tái)變壓器大部分時(shí)間處于“大馬拉小車”的運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)空載損耗和負(fù)載損耗都按照兩臺(tái)變壓器計(jì)算這就大大增加了損失率和電能損耗；經(jīng)過(guò)筆者仔細(xì)觀察、計(jì)算運(yùn)用變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行理論在確保負(fù)載容量正常使用的前提下（空調(diào)機(jī)組不開時(shí)）決定調(diào)整變壓器運(yùn)行方式即改為單臺(tái)運(yùn)行，經(jīng)運(yùn)行和反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)一臺(tái)變壓器完全能滿足負(fù)載的需要，從而能夠大大減少了變壓器的損耗，提高了效率，同時(shí)還減少了無(wú)功勵(lì)磁電流，改善了電網(wǎng)的功率因數(shù)降低了電費(fèi)成本。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行，計(jì)算電能損耗與改進(jìn)前對(duì)比取得了明顯的節(jié)電效果，初步估計(jì)全年可減少一臺(tái)變壓器半年的空載損耗，節(jié)約用電9000多kWh，約合人民幣7000多元。

1.2 改變變壓器環(huán)境溫度：

環(huán)境溫度對(duì)變壓器損耗影響也很大。環(huán)境溫度高，變壓器溫升會(huì)更高，國(guó)家規(guī)定電力變壓器的使用環(huán)境溫度條件+40℃，最高年平均為+20℃。溫度過(guò)高不僅影響變壓器的使用壽命，還會(huì)使變壓器繞組的電阻值隨溫度升高而增大，影響絕緣強(qiáng)度，變壓器運(yùn)行溫度越高，其有功功率損耗也越大。變壓器的負(fù)載損耗（短路損耗）是指變壓器在額定負(fù)荷下75℃的有功功率損耗。如果變壓器的溫度低于72℃，則有功損耗將減小。一般情況下，每降1℃，有功損耗就減小0.32%。所以在環(huán)境溫度上升的情況下啟用室內(nèi)的通風(fēng)設(shè)施降低變壓器的環(huán)境溫度也是變壓器節(jié)電的一項(xiàng)有效措施。

2 電動(dòng)機(jī)節(jié)能

2.1 合理的選用電動(dòng)機(jī)

合理選擇電動(dòng)機(jī)，使其盡可能在高負(fù)荷率狀態(tài)下運(yùn)行，在選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)，即要注意它們的機(jī)械特性，又要考慮它們的電氣指標(biāo)。要從節(jié)約用電和提高功率因數(shù)的觀點(diǎn)出發(fā)，必須正確合理的選擇電動(dòng)機(jī)容量。

2.2 提高異步電動(dòng)機(jī)的檢修質(zhì)量

實(shí)驗(yàn)證明：異步電動(dòng)機(jī)定子繞組匝數(shù)變動(dòng)和電動(dòng)機(jī)定子、轉(zhuǎn)子間的氣隙變動(dòng)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)無(wú)功功率的大小有很大影響。因此檢修時(shí)要特別注意不能使電動(dòng)機(jī)的氣隙增大，以免功率因數(shù)降低。

2.3 加強(qiáng)設(shè)備的檢修保養(yǎng)力度

俗話說(shuō)磨刀不誤砍柴工，平時(shí)注重設(shè)備的保養(yǎng)維護(hù)，就能發(fā)揮電器設(shè)備的最佳性能也能降低能源損耗；我們大樓空調(diào)機(jī)組是由臺(tái)佳空調(diào)設(shè)備公司生產(chǎn)的冷水壓縮機(jī)組，共有八臺(tái)活塞式壓縮電機(jī)組成，單臺(tái)機(jī)組容量有30kW，總?cè)萘坑?40kW。為了減少壓縮機(jī)的空載損耗，應(yīng)該每年加強(qiáng)年度檢修，但是有一年由于費(fèi)用原因疏忽了年度保養(yǎng)，在第二年夏天運(yùn)行時(shí)有一臺(tái)機(jī)組工作異常沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，而且八套機(jī)組全部每天從早到晚投入運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，經(jīng)常引起壓縮機(jī)安全保護(hù)裝置動(dòng)作，制冷溫度一直不理想機(jī)組又不停機(jī)直接影響辦公大樓正常辦公；后與廠家技術(shù)人員共同搶修時(shí)才發(fā)現(xiàn)是壓縮機(jī)排氣溫度高超過(guò)其極限值引起了保護(hù)功能動(dòng)作，其中一臺(tái)機(jī)組的活塞已打壞，不能正常工作，其他機(jī)組活塞環(huán)均已不同程度的磨損，造成壓縮比降低、壓縮機(jī)效能降低，同時(shí)有的壓縮機(jī)冷凍油嚴(yán)重缺失、系統(tǒng)冷媒不足、冷卻泵出水量不足等使整個(gè)機(jī)組達(dá)不到設(shè)定的溫度從而機(jī)組不容易停機(jī)，連續(xù)工作用電量大大上升。

表1

鑒于上述問題必需進(jìn)行機(jī)組大修，大修故障排除后效果非常明顯，所有機(jī)組工作正常，機(jī)組開機(jī)運(yùn)行不到30分鐘，水溫就能達(dá)到7℃的設(shè)定要求，而且只需要投入4～5臺(tái)機(jī)組工作就能達(dá)到使用要求，從而大大減少了其他壓縮機(jī)的空載損耗，電能也隨之降低。之后筆者又調(diào)整了機(jī)組工作時(shí)間8∶30～17∶00，約 9.5個(gè)小時(shí)。按減少3.5臺(tái)機(jī)組日耗電980kW計(jì)算，一年使用4個(gè)月計(jì)算：980kW×90天=88200kWh。檢修調(diào)整后整個(gè)夏天減少空載損耗約88200kWh，按每度0.80元計(jì)算，每年可節(jié)省近7萬(wàn)多元的電費(fèi)開支。

3 照明節(jié)能與措施

我們單位照明系統(tǒng)有白熾燈、普通日光燈燈，高壓納燈、高壓貢燈等組成其耗電量也是相當(dāng)大。由于高壓納燈、高壓貢燈、普通日光燈的功率因數(shù)一般只有0.5～0.6左右，所以形成一定的無(wú)功損耗，再加上照明系統(tǒng)三相分布不夠均勻，也容易造成一定的附加損耗，這些都應(yīng)該是我們節(jié)能減排改造的重點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，綠色照明型、環(huán)保照明型、節(jié)能型照明等各種高科技節(jié)能產(chǎn)品進(jìn)入人我們的生活，由于質(zhì)量可靠、功率因數(shù)高而且能產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益，所以逐步已成為老式高耗能照明的替代品。

3.1 將白熾燈換為緊湊型熒光節(jié)能燈

先讓我們看一組照明等效照度對(duì)照表

由本表可見，在相同照度下緊湊型熒光燈、節(jié)能燈、LED燈是比較省電的照明燈具。盡管它的材料價(jià)格高一些，但是綜合運(yùn)行費(fèi)用是比較低的，使用緊湊型熒光燈比一般白熾燈的壽命長(zhǎng)三倍之多。

3.2 直管熒光燈選用高光效型

直管熒光燈管徑趨向小型，有利于提高光效，節(jié)省了廠家材料成本，特別是降低了汞和熒光粉用量從而減少了對(duì)環(huán)境的污染。從T12到T8到T5，管徑小便于使用稀土三基色粉。光效提高了，光衰小，壽命更長(zhǎng)（達(dá)12000h），更節(jié)能、更環(huán)保。

3.3 照明燈具小改進(jìn)

第一，在院內(nèi)使用的路燈、走廊燈、樓梯燈等都屬于耗電大戶，為了提高功率因數(shù)降低用電成本，筆者經(jīng)過(guò)試驗(yàn)在每盞鈉燈上加裝一只電容器，經(jīng)初步計(jì)算功率因數(shù)可以提高到0.9左右，這樣線路每年可降低損耗約4000kWh～5000kWh（未計(jì)變壓器損耗）。

第二，改進(jìn)合理控制方式：對(duì)院區(qū)照明燈改用電子預(yù)約開關(guān)自動(dòng)控制，大大杜絕了長(zhǎng)明燈提高了工作效率。對(duì)高壓鈉燈采用調(diào)光、調(diào)壓方式控制，采用恒功率輸入，恒光通輸出，即在半夜后降低鈉燈的端電壓或燈功率，以降低光輸出，從而達(dá)到節(jié)約輸入電能的目的。

第三，我們單位辦公樓有十幾層，設(shè)有兩處樓梯（安全樓梯和行人樓梯）樓梯燈每層有兩只（40W），即12×2=24層、24×80W=1920W?？刂品绞綖槭謩?dòng)控制，后經(jīng)我們市場(chǎng)了解改為人體感應(yīng)自動(dòng)控制，按每天樓道燈開啟15h計(jì)算，使用證明，樓道燈開啟時(shí)間僅為原先人工控制的20%左右，根據(jù)計(jì)算：

現(xiàn)改成人體感應(yīng)燈自動(dòng)控制開關(guān)后每年可節(jié)省電費(fèi)開支約6727.00元。第四、對(duì)一些使用白熾燈的燈具加裝一只二極管，也可以降低功率，同時(shí)可減少燈泡的損壞率。

4 低壓配電系統(tǒng)的優(yōu)化

適度提高配電系統(tǒng)的功率因數(shù)，不但可以充分的發(fā)揮供電設(shè)備的使用效率、也可減少線路的損失、改善電壓質(zhì)量、降低用電成本其社會(huì)效益及綜合經(jīng)濟(jì)效益都會(huì)是非常顯著的。低壓配電系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償通常采用的方法有三種：隨機(jī)補(bǔ)償、隨器補(bǔ)償和跟蹤補(bǔ)償。

4.1 隨機(jī)補(bǔ)償

隨機(jī)補(bǔ)償就是根據(jù)個(gè)別用電設(shè)備對(duì)無(wú)功的需要量將單臺(tái)或多臺(tái)低壓電容器組分散地與用電設(shè)備并聯(lián)，并與用電設(shè)備共使用一路斷路器。

4.2 隨器補(bǔ)償

隨器補(bǔ)償是指將低壓電容器通過(guò)低壓開關(guān)在配電變壓器兩次側(cè)，補(bǔ)償配電變壓器空載無(wú)功的補(bǔ)償方式。

4.3 跟蹤補(bǔ)償

跟蹤補(bǔ)償是指以無(wú)功補(bǔ)償投動(dòng)裝置作為控制保護(hù)裝置，將電容器接在用戶0.4kV母線上的補(bǔ)償方式。適用于100kVA以上的專用配電用戶?？梢蕴娲皟煞N補(bǔ)償，補(bǔ)償效果較好。

目前我們采用的補(bǔ)償方式有隨機(jī)補(bǔ)償和隨器補(bǔ)償兩種形式。效果比較理想時(shí)，功率因數(shù)基本能達(dá)到0.95左右。節(jié)約用電，節(jié)能減排具有重大意義，應(yīng)該引起我們每個(gè)人的關(guān)注和重視，它不但能為本單位爭(zhēng)得效益，也能為全社會(huì)創(chuàng)造財(cái)富，為保護(hù)子孫后代的碧水藍(lán)天起到一定的作用。節(jié)能減排從我做起，從現(xiàn)在做起，日積月累，一定能收到可觀的成果。

[1]胡景生.變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行[M].北京：中國(guó)電力出版社，1999.

[2]韋課常.電氣照明技術(shù)基礎(chǔ)與設(shè)計(jì)[M].北京：電力工業(yè)出版社，1980.

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10.13612/j.cnki.cntp.2015.18.279