（一）使用高效變壓器節(jié)能

我國(guó)S，系列變壓器是1980年后推出的，其效率較SJ、SJL、SL、SL1系列的變壓器高，其負(fù)載損耗也較高。20世紀(jì)80年代中期又設(shè)計(jì)生產(chǎn)出S9系列變壓器，空載損耗較S7系列平均降低8%，負(fù)載損耗平均降低24%。為提高電網(wǎng)效率，國(guó)家已明令在1998年底前淘汰S7、SL7系列，推廣應(yīng)用S9系列。S11是目前國(guó)家大力推廣應(yīng)用的新型低損耗變壓器，S11型變壓器改變了傳統(tǒng)的疊片式鐵心結(jié)構(gòu)；硅鋼片連續(xù)卷制，鐵心無(wú)接縫，大大減少了磁阻，空載電流減少了60% - 80%，提高了功率因數(shù)，降低了電網(wǎng)線(xiàn)損，改善了電網(wǎng)的供電品質(zhì)。S11型變壓器采用連續(xù)卷繞技術(shù)，充分利用了硅鋼片的取向性，空載損耗大為降低，運(yùn)行時(shí)的噪音水平降低到30 - 45dB，利于環(huán)保。根據(jù)測(cè)算，非晶合金鐵心的S11系列配電變壓器系列的空載損耗較S9系列降低75%左右。S11和S9型1000kV・A變壓器的損耗數(shù)據(jù)對(duì)照表見(jiàn)表10 -5。

圖10 -3  凝結(jié)水系統(tǒng)改造原則流程圖

表10 -5 Su和S7型1000kV・A變壓器的損耗數(shù)據(jù)對(duì)照

    以1000kV・A變壓器為例，石化企業(yè)變壓器負(fù)荷率一般不超過(guò)50%，按照月用電量約3 x10⁵kW・h計(jì)算，從表10 -3中可查出s11損耗43l0kW・h/月，s7損耗5280kW・h/月，采用S11型變壓器較S7型變壓器每年節(jié)電11640kW・h。

    （二）采用高效電動(dòng)機(jī)節(jié)能

    高效電動(dòng)機(jī)具有較好的節(jié)能效果，因?yàn)樵撔碗姍C(jī)從設(shè)計(jì)、材料和工藝上均采取了有效的節(jié)能措施。例如采用合理的定、轉(zhuǎn)子槽數(shù)、風(fēng)扇參數(shù)和正弦繞組等措施，降低損耗，效率可提高2% -3%。

    高效電動(dòng)機(jī)的節(jié)能效果可以不同容量的電動(dòng)機(jī)效率的對(duì)照表中看出（見(jiàn)表10 -6）。表中同時(shí)列舉了防爆高效電動(dòng)機(jī)價(jià)格（2009年）及將低效電動(dòng)機(jī)更換為高效電動(dòng)機(jī)的投資回期。

表10 -6電動(dòng)機(jī)效率對(duì)照表

    注：電費(fèi)按照0. 60元／(kW．h)計(jì)算，電動(dòng)機(jī)工作在額定容量的80%。

    某煉油企業(yè)在2009年開(kāi)展高耗低效電動(dòng)機(jī)專(zhuān)項(xiàng)整治，通過(guò)對(duì)完成的10臺(tái)電動(dòng)機(jī)開(kāi)展節(jié)電效果標(biāo)定，可以看出節(jié)能效果突出（見(jiàn)表10 -7）。

表10 -7  電動(dòng)機(jī)節(jié)電效果標(biāo)定結(jié)果

    采取高效電機(jī)改造措施后，以上10臺(tái)電機(jī)共節(jié)電8. 8kW?？紤]部分電機(jī)處于備用狀態(tài)，如催化裂化裝置P 213/1、2互為備用，酮苯裝置P236、P237互為備用；實(shí)際改造效果節(jié)電7. 5kW，按照年運(yùn)行8000h計(jì)算，年節(jié)電6.0x10⁴kW．h，節(jié)約電費(fèi)3.6萬(wàn)元[電費(fèi)按照0.6元／(kw・h)計(jì)]。10臺(tái)電動(dòng)機(jī)投資5.8萬(wàn)元，加上施工費(fèi)共7.6萬(wàn)元，這10臺(tái)電動(dòng)機(jī)的投資回收期僅為2.1年。

    （三）采用高效照明節(jié)能

    自整流汞燈在石化企業(yè)被大量使用，該燈具照明效率具有一定的節(jié)能潛力。近年來(lái)照明技術(shù)不斷進(jìn)步，各種新型高效率的電光源不斷出現(xiàn)；如：金屬鹵化物燈、無(wú)極燈、半導(dǎo)體照明燈( LED)、節(jié)能燈等。這些新型電光源發(fā)光效率較高，節(jié)能效果突出，以L(fǎng)ED燈效率最高，20W左右的LED燈就可替代125W的自整流汞燈。

    目前LED燈具的價(jià)格還較高，將自整流汞燈燈泡更換為電子節(jié)能燈泡是目前較經(jīng)濟(jì)的做法。

    如某煉油企業(yè)的催化裂化聯(lián)合裝置將1000套125W的自整流汞燈燈泡逐步更換為45W的節(jié)能燈泡，取得節(jié)電80kW的效果。按照平均每天照明10h計(jì)算，年節(jié)電約2.92×10⁵kW．h，年節(jié)約電費(fèi)17. 52萬(wàn)元，而整命改造的投資不超過(guò)20萬(wàn)元，節(jié)能效果突出。

    （四）采用無(wú)功補(bǔ)償節(jié)能

    變壓器和電動(dòng)機(jī)在進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，需要電磁場(chǎng)作為媒介，建立電磁場(chǎng)就需要?jiǎng)?lì)磁電流，這部分電流不參與做功，也不是損耗，稱(chēng)為無(wú)功電流。但是無(wú)功電流在線(xiàn)路等具有電阻的導(dǎo)體中流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生損耗，流經(jīng)的路徑越長(zhǎng)，損耗就越大。

    電動(dòng)機(jī)的自然功率因數(shù)一般為0. 85 -0.9。進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償不會(huì)改變?cè)O(shè)備的自然功率因數(shù)，只是縮短了無(wú)功電流流經(jīng)的路徑，起到節(jié)能的作用。如果沒(méi)有無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，無(wú)功電流需從系統(tǒng)發(fā)電機(jī)經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的傳輸，甚至經(jīng)過(guò)多級(jí)變壓器的變壓才能到達(dá)用電點(diǎn)。要取得最好的節(jié)能效果，就要使無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備盡量接近電動(dòng)機(jī)等用電設(shè)備。

無(wú)功電流是分布在整個(gè)電網(wǎng)之中的，較難精確測(cè)量或計(jì)算出無(wú)功電流造成的損耗。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以提出無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量(K。)的概念，單位為kW/kVar，即每補(bǔ)償1kVar的無(wú)功可減少的有功損耗。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)CB 12497《三相異步電動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行》中的規(guī)定：當(dāng)電動(dòng)機(jī)直連發(fā)電機(jī)母線(xiàn)時(shí)K_Q=0. 02 -0.04；二次變壓取K_Q=0.05 -0.07；三次變壓取K_Q =0. 08 -0. 10。比如在380V母線(xiàn)上安裝了一臺(tái)無(wú)功補(bǔ)償裝置，就地補(bǔ)償了150kVar．根據(jù)GB 12497標(biāo)準(zhǔn)取三次變壓的K_Q=0. 09，那么這個(gè)無(wú)功補(bǔ)償裝置的節(jié)能效果為

    150kVar×0.09kW/kVar= 13. 5kW

    綜上所述，在低壓側(cè)補(bǔ)償無(wú)功可以取得較好的節(jié)能效果，低壓電容補(bǔ)償柜是常用的無(wú)功率補(bǔ)償設(shè)備，在煉油企業(yè)中應(yīng)用較為廣泛。低壓電容補(bǔ)償設(shè)備在使用中需要注意以下問(wèn)題：由于電容器在投切過(guò)程中會(huì)有較大的沖擊電流，將縮短電容器的使用壽命；且電網(wǎng)中因變頻器等非線(xiàn)性負(fù)荷增加，電網(wǎng)系統(tǒng)中諧波含量也曰益增多，電容器會(huì)使諧波放大甚至從而影響電網(wǎng)品質(zhì)；同時(shí)電網(wǎng)中的諧波電流較容易穿過(guò)電容使之發(fā)熱損壞，因此，抵押電容補(bǔ)償宜采用串電抗器的方式，即所謂的安全型電容補(bǔ)償器，電抗器的分比一般取7%。

    （五）提高供電質(zhì)量

    提高供電質(zhì)量包括諧波治理和控制供電電壓。

諧波對(duì)電網(wǎng)品質(zhì)影響較大，減少諧波有助于電網(wǎng)節(jié)能。以變頻器為主的非線(xiàn)性用電設(shè)備，是石化企業(yè)主要的諧波源。目前，常用低壓變頻器一般采用6相脈沖整流，6相脈沖整流電路產(chǎn)生的諧波電流主要有5、7、1 l、l3次諧波等，以5、7次諧波為主。某煉油企業(yè)變頻器數(shù)量較多的常減壓蒸餾裝置1號(hào)變壓器A相電壓頻譜圖見(jiàn)圖10 -4。

圖10 -4 1 4變壓器A相電壓頻譜圖

    圖10 -4中橫坐標(biāo)為諧波次數(shù)，縱坐標(biāo)為諧波電壓占基波電壓的百分比?？煽闯隹傊C波失真量THD力3.3%，基波電壓為226. 5V，5次諧波電壓約為基波電壓的3%，7次諧波電壓約為基波電壓的1. 5%。諧波電壓的存在增加了變壓器和電動(dòng)機(jī)的磁滯損耗、渦流損耗，諧波產(chǎn)生的集膚效應(yīng)增加了銅損。

    諧波治理措施：①使用無(wú)源濾波器或有源濾波器；②變頻器整流側(cè)增加交流或直流電抗器，輸出側(cè)增加交流電抗器；③采用更高脈沖整流的變頻器，如12脈沖、18脈沖等。

電壓的高低不僅影響電網(wǎng)供電品質(zhì)，同時(shí)對(duì)用電設(shè)備的能耗影響較大。石化企業(yè)的電氣負(fù)荷主要是變壓器、電動(dòng)機(jī)，這些設(shè)備在電壓偏高時(shí)，激磁電流也會(huì)增加，加大損耗；另外，電壓偏高時(shí)，由于磁飽和，會(huì)使電壓的3次諧波明顯增加，也會(huì)引起一定的損耗。

表10 -8是某煉油企業(yè)在總降變調(diào)整原先過(guò)高的系統(tǒng)電壓時(shí)記錄下的全廠(chǎng)電氣負(fù)荷變化。隋況。通過(guò)調(diào)節(jié)主變分接開(kāi)關(guān)位置，將6kV側(cè)電壓由6.4kV的高位降至6.2kV，用電功率明顯下降，節(jié)電率達(dá)到了1. 8%。

表10 -8主變調(diào)壓時(shí)用電功率變化