摘 要：火力发电的高耗能特性制约着电力行业的发展。从火力发电厂电气损耗来源入手，提出了多方面的降耗措施。在火力发电厂运行过程中，必须以制定运行管理制度和合理选择电动机为基础，辅以安装智能装置，同时降低照明、输电、空载等因素带来的电力损耗，最终实现降耗的目的。以上策略对节省火力发电厂生产成本具有潜在价值。
关键词：火力发电厂；电气损耗；降耗；运行管理制度；智能装置
中图分类号：TM621.3 文献标识码：A 文章编号： 2095-8412 （2016） 06-1198-03工业技术创新 URL： http：// DOI： 10.14103/j.issn.2095-8412.2016.06.039
引言
電力能源是保障社会和谐稳定、促进国家经济发展的基础能源。火力发电作为现阶段重要发电形式之一，为电力能源供应做出了巨大贡献。火力发电同样也是高耗能产业，为了尽可能降低火电厂的生产成本，电厂相关管理人员必须重视电气技术的改革与完善，尽可能提高过滤燃烧效率，降低热量损耗，最终达到节能降耗的目的。就目前而言，我国火电厂相关节能技术发展还较滞后，存在许多问题。本文主要就火力发电厂电气损耗原因，以及降低电气损耗的相应技术措施进行简要探讨分析。
1 火力发电厂电气损耗分析
1.1 运行不规范
火力发电厂的用电率问题关系到许多企业的效益。在实际管理过程中，部分火电厂电力管理制度存在较严重的漏洞，部分从业人员若详细记录分析相关经济指标，运行过程中就会出现不必要的能源、材料消耗，比如选择使用不合适的设备型号、材料数量等。
1.2 照明损耗严重
照明是最常见的用电形式。部分火电厂使用的灯具的寿命较短，需要频繁更换，很容易出现各种电气故障。就目前而言，火电厂并未大力推广应用节能灯具，节能技术开发工作也还处于初步阶段，可行性较低，且与现阶段火电厂实际情况并不符合。此外，一些发电厂照明系统使用的电源电压较高，为400/230 V，电能浪费现象比较严重[1]。
1.3 铁磁性损耗严重
火电厂的电动机、变压器等电气设备在实际运转过程中需交变磁场维护支持。磁电转换过程中，在磁场作用下，电气设备内部零件会产生涡流或磁滞，导致发动机内部铁芯发热，在导致局部温度上升的同时，造成电能损耗，严重时还可能缩短电气设备使用寿命。磁场是变压器、电动机等电气设备工作必不可少的重要因素（如图1和图2所示分别为变压器结构原理及交流电动机工作原理），因此电磁损耗不可避免，只能极力减少[2]。
1.4 部分电气设备未调节
静电除尘设备是电厂常见的电气设备。电厂工作过程中，静电除尘设备可能会出现短路问题，此时如果不对其进行调节就投入使用，不但难以发挥设备除尘作用，还会导致电能损耗。变压器容量不合理，就很易导致重载、低负荷或空载现象，使得电能损耗加剧。此外，感应电动机在实际工作过程中必然会消耗一定的无用功率，极易造成电气消耗。
2 火力发电厂电气降耗措施
为尽可能降低电力损耗，节约电力能源，火电厂在实际运行管理过程中可采取以下六大措施。
2.1 制定合理规范的运行管理制度
节能降耗是降低火电厂运行成本、提高其经济运行质量的有效措施。火电厂管理人员要始终坚持以科学发展观为指导，制定合理规范的运行管理制度，建立完善的管理体系，规范企业员工的行为举动，积极引用节能降耗措施，尽可能减少不必要的能源损耗，促进火电厂的健康发展，具体举措有：
（1）定期召开经济分析会，分析管理火电厂日常生产管理过程中的各项经济指标，为后期管理决策提供参考；
（2）规范治理火电厂生产系统的所有电气设备，做好定期检查工作，及时发现电气设备在运行过程中的隐患，并采取对应整改措施及方案，在降低能源损耗的同时，尽量杜绝各种不安全事故[2]；
（3）加强电气设备的精细化、规范化管理，尽可能杜绝电力用户在用电过程中出现超过合同规定的容量用电、未经许可引入供出电源，或将自备电源并网等违章行为。做好电力用户普查、计量、收费工作，通过各种高科技手段，提高计量装置严密性；
（4）通过对生产设备及火电厂生活设施的技术改造，降低生产及生活成本。积极引进各种先进技术手段，优化电气输送系统及电力生产设备，提高电气能源产量及电厂生产效率；
（5）改进公共场所的供水、供电、供气设施，尽量避免暖气泄露等不良现象。生活用热水可采用分时供应的手段节流限量。
2.2 结合实际情况合理选择电动机
众所周知，感应电动机消耗的总功率包括有功功率和无功功率两部分。有功功率是维持电动机正常运行的电功率，用于将电能转换为机械能、光能、热能等其它形式的能量；而无功功率则指不对外做功的电功率，主要用于建立旋转磁场。电动机运行过程中，无功功率必不可少，但也不能过高，因此需要提高电动机功率因数[3]。此外，提高电动机运行效率能够降低其有功消耗，也不愧是降低电动机能源消耗的有效手段，其中包括使用高效电动机替代标准系列电动机。高效电动机使用低损耗、高导磁的材料制成，性能较高，能够有效降低能源消耗。
2.3 处理免调节操作电气设备
合理选用定子能够降低电气设备作业时的能源消耗。电厂工作人员在选择连接装置时，不仅要考虑电气设备重量，还需分析其工作特点，在提高工作效率的前提下尽可能降低能源消耗。电气设备重量较轻时，可以采用γ-△装置进行连接，定子装置则使用自动切换系统。电气设备重载时，使用△接线方式连接，反之使用γ接线方式。轻载电器在安装时，如果电器空载或负载较低，为了尽量减少电能损耗，应适当降低电动机端电压。为了更好节能，还应增设一些辅助回路。无论选择哪种节能措施，都需结合发电厂电气设备的实际运行情况，在节能的同时保证机组运行安全。
2.4 降低照明造成的电力损耗
照明节能设计也是最直观的方法，值得火电厂重视。
（1）采用照明调压器。火力发电厂主要的动力电电压为400/230 V，但照明不需要如此高的电压。因此，电厂在选择照明标准时应在动力电电压的基础上适当降低。一般来说，照明灯具功率与电压的平方基本呈正比例关系，故使用低压系统能够有效降低照明损耗。相关理论计算显示，与400/230 V电压系统相比，使用380/220 V的电压系统可节约10%左右的电力能源。由于火力发电厂24 h不间断作业[3]，故能够节约大量电力能源；
（2）积极采用节能灯具替换高耗能照明装置。随着能源问题日益凸显，节能理念深入各行各业，节能灯具替代传统的白炽灯、日光灯，成为电气照明节能的重要方法，能源转换率大幅度提高，能源消耗量自然降低。有关数据显示，普通白炽灯的发光效率仅为5%，也即95%的电能都转换成为热能；节能灯具能够将超过50%的电能转换为光能。另一方面，普通白炽灯使用寿命在1 000 h左右[4]；一般的节能灯在正常使用情况下，可以连续不间断使用8 000 h以上，比白熾灯长许多。现阶段使用节能灯具已成为必然趋势，在这样的市场下，节能灯具企业也得到了长足发展，火电厂在生产实践中积极推广普及节能灯具是顺应市场趋势的表现，也符合国家的绿色经济及可持续发展理念。
2.5 减少输电过程中的铁磁性损耗
电磁损耗虽不可避免但可尽量降低。火电厂应合理选择导体金属，比如为了尽量减少温升及电气损耗、延长金具使用寿命，可采用非导磁材料制作金具。设计方面，应合理选择金具型号。交变磁场较强时，若采用钢结构设计，应避免闭合磁路搭建时使用单相导体支持钢结构或导体支持夹板的零件；钢结构与母线平行时，可能会出现感应环流及感应电势，因此二者具体位置的设置必须科学合理；大电流敞开式母线支持的钢结构中可以添加一些电阻率较低的非导磁材料，这样能够形成一个屏蔽环，可以有效降低电气设备工作过程中的电磁损耗。
2.6 尽可能避免变压器空载
火力发电厂的启动装置大多系高压，变压器空载或低负荷运行都会造成电能浪费。为了尽量降低电能损耗，火电厂可以将启/备用换为冷备用方式。为实现这一目标，电厂相关工作人员在设计用电方案时，必须确保在启备变正常的情况下不带公用负荷，这是因为公用负荷由电厂的1、2号发电机组的厂用变压器均分。另外设计为1号机组高压厂用变压器全带亦可。无论哪种方式，都必须保证厂用电可靠性符合相关规范要求。在此前提下，低压厂用电接线可使用暗备用动力中心方式，此时两台变压器互为备用，各自承担一半负荷，与全部负荷相比，负载损耗量降低了75%，节能效果十分明显。此外，合理优化变压器容量，使得变压器的负荷控制在65%～75%左右[5]，能够尽量避免变压器低负荷或空载，有效降低能源损耗。
3 结束语
火力发电厂在运行过程中会消耗大量电能。为了尽可能降低能源损耗，必须做好节能降耗工作。本文主要从六个方面就火力发电厂的节能降耗措施进行了深入探究与分析，谨为各行业火电厂工作提供参考。
参考文献
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