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发电厂电力拖动系统的节能研究

张程文
天津蓝巢电力检修有限公司天津市300380
摘要：在整个发电厂中，电力拖动系统对发电厂煤耗以及用电率起着至关重要的作用，同时其也是整个发电厂需要考核的主要目标，对发电厂的经济效益以及核心竞争力均产生重要影响。在发电厂中，用电量大概为5%-10%之间，但是其消耗却占据90%以上，对此一定要采取科学有效的节能措施，促使电力企业走向可持续发展道路。
关键词：发电厂；电力拖动系统；节能；
社会经济发展的大背景下，我国机械电气行业迈上了一个新的台阶。其中，电力拖动系统作为机械行业发展的重要环节，是电气与机械综合的系统，主要由电源、电动机、控制设备、传动机构等部分组成。电源作为控制设备与电动机的能源，主要分为交流电源与直流电源。电动机是生产机械的原动机，主要作用就是将电能转化为机械能。控制设备的主要任务就是控制电动机的运转，传动机构是在电动机与生产机械的工作机构之间传递力量的装置。
一、电力拖动系统的运维节能分析
为了更好地提升电力拖动系统节能功效，还应在系统运行过程中切实加强对电动机的运维工作。
1.运行中的监控和维护。一是紧密结合电动机生产厂家提供的建议或工业技术标准，针对性的制定其监测和维护计划，并对其潜在的故障进行预防性的监测和维护，并严格按照计划确保其巡检工作的高效开展。二是及时的对电动机进行润滑保养，严格控制润滑油的质量；三是建立电动机维护档案，将其各项监测、维护、调试和运行等数据的保存，做到有据可查；四是及时的修理存在故障的电动机。
2.运行中的节能技术。在运行中加强串级调速节能技术、变压调速节能技术及变频调速节能技术，这些技术都能有效的降低运行的能耗，尤其是变频调速节能技术，采用高压变频调速则可以有效节约电能，降低生产成本。
3.新型绝缘材料的推广。采用新的绝缘材料来增大导线截面积，现在很多旧的低压电动机也在使用工作中，槽内绝缘变薄很大原因就是现定子线圈在大修时重绕。为了有效地提高电动机的工作效率，我们可以在保持这个数据不变，加粗导线的物理手段来解决这个问题。
4.尽可能确保变压器的高效和大小合适，以降低电能变换带来的能耗，并及时的淘汰老旧的变压器，同时还应定期检查配电系统，及时地找出其损耗所在并排除，尤其是应预防接触点不良以及堆积短路故障等情况的出现，才能降低电能损失，抑制谐波产生，提高系统运行的可靠性。定期排查线路中存在的故障，并将配电系统电阻降低，使其在满载运行时的线损和压降得到有效的降低。为了确保供电电源的谐波率有效的降低，并始终处于较低的状态，就需要采取有效的措施抑制谐波的出现。常见的方法主要有利用无源滤波器将其谐波降低，或者利用补偿装置提供反相谐波电流，从而利用其抵消变流器生产的谐波电流。
二、发电厂电力拖动系统的节能
1.提高电动机供电电能的质量。首先，降低电动机运行电压的偏移，将其控制在5%以内。这是因为运行电压一旦偏移过大，会造成温度升高，运行效率下降，缩短设备的寿命。其次，保持三相电压的平衡，将其不平衡度控制在1%左右，从而确保电动机的定额量，确保其运行效率。三相电压中如有一相加有单项负载、线路出现故障或者电线大小不一致等，会对系统的安全运行造成极大的影响。最后，采取补偿措施确保有较高的电动机运行功率因数。发电厂工作量大，因此对设备的机械性能和电动机的无功功率有较高的要求。要采取适当的补偿措施，维持其功率因数在一定范围内，保证配电系统的效率。
2.电动机的质量控制。要实现系统节能，需要从电动机自身的质量出发。在发电过程中，在确保正常运行的条件下，选择额定电流相对较小的电动机，提高其电动负载率。在电动机的选择上综合考虑转子效率和功率因数等问题，选择合理的电压等级，满足较大负载下的电力拖动要求，但要避免资源浪费。与此同时，选择节能电动机代替普通电动机，长期使用可节省大量电能，实现节能。应根据电力拖动的运行速度，选择合理的电动机运行速度。在整个发电厂中，泵类发电机和风机发电机有较大的耗电量，在这类机器运行时，要严格控制其电能消耗，选择与负载匹配的电动机，实现节能。另外，选择高质量的电动机虽然增加了企业成本，但高质量的电动机寿命更长，有助于降低企业消耗的能量。电动机需要报废时，要提前找到替代品。分析和评估电动机的整体性能和各部分零件的性能。在确保质量的前提下，选择较小型号的电动机，减少能量损耗。控制电动机运行过程中的重绕与更换问题，以免影响其安全性能和运行效率。综合考虑电动机的型号，运行效率以及负载因素等，根据设备运行的年限和使用规定，对其进行报废和更换处理。要求管理人员具有丰富的经验，随时对设备进行检测，时刻保持其高质量运行，实现能耗的降低。
3.电动机的改造。对于运行时间较长的电动机，要经常进行维修和改造，这也是发电厂节约能源的主要策略。主要措施包括：一是磁性槽楔的更换。对于电动机来说，用磁性槽楔替代普通的绝缘槽楔有助于降低电动机气隙磁势波形，降低空载电流。从而改善设备的功率因数和能耗，防止其温度过高而引起寿命缩短。常用的为模压磁性槽楔，其抗压能力较强，同时具有较好的耐热性，精度高，操作方便，因此应用较为广泛。该措施是电动机改造中的主要措施。二是选用节能风扇。采用节能风扇代替原有的离心风扇可以减小涡流，降低噪音并且提高风扇的效率。根据电动机的旋转方向选择不同的节能风扇，其中机翼型轴流式风扇主要用于单向旋转的电动机。尽量减小风扇直径，降低风阻，从而有效降低能量消耗。当然，降低电动机温度也是延长其寿命，节约能耗的方案。另外，对电动机的改造还包括选择新的绝缘材料、加粗导线等方式，可以确保设备长期稳定地运行。为了确保电动机的运行功率因素，就应采取有效的补偿措施，常用的无功补偿技术就是将电容器组并联起来，但是必须确保电容器组快速的投入并没有任何冲击，也可以设置功率因数静补装置。
4.对电动机进行必要的维护。根据电动机的使用年限和现状对其进行必要的检测和维护，要求企业制定电动机的维护计划。对电动机进行定期检测，及时发现其潜在问题。检查对象包括电动机是否存在噪音，是否存在温度升高或者其它的运行问题。可以每周进行一次常规检查，对于存在问题的设备要及时上报检修。每年进行必要的检修，对设备进行淘汰、检修和更换处理。另外，还要根据机器的使用状况对其进行不定期的检测和维护，防止其出现漏电、破损等问题。对电动机的维护措施还包括使用适量的润滑油，保障电动机的运行质量，延长其寿命。在润滑油的选择上，要选择高质量的润滑油，防止产生消极作用。要防止杂物或者水进入设备，影响其正常运行，达到电动机的维护目的。企业应建立电动机维护方案，应针对每台机器建立设备维护方案，这样维修人员可以查阅每台电动机的规格、型号和运行状态等，在设备出现问题时，可以采取正确的维修方案，也能够帮助企业维修人员发现电动机的潜在风险，提高电动机的运行性能，是控制电动机能量消耗的方案之一。
结束语
降低发电厂的能源消耗是促进其可持续发展的必然途径。目前，在发电厂所有设备中，电力拖动设备的耗能较大，为了促进我国发电厂的发展，使其对经济发展起到积极作用。电厂应在国家政策的指导下，不断的努力实现设备运行节能
参考文献
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[2]潘超海，邓金凤，邓晓娜.电力拖动系统的节能研究[J].科技致富向导，2017（27）.
[3]马骋，王海燕.应用于柴油机倒拖的电力拖动控制系统建模仿真[J].内燃机与动力装置，2017，（08）：47-52+56.

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