高效节能电机在电厂中的应用研究

高效节能电机在电厂中的应用研究

丁校辉

山东核电有限公司 山东海阳 265116

【摘要】电机是保证我国电厂正常运行的重要支撑设备。电厂能耗直接关系到电厂的经济运行。节约能源是电厂管理的重要内容。目前电厂普遍使用高效节能电机，但在实际应用中仍存在一些问题。本文论述了高效节能电机的工作原理及在电厂的应用情况。

关键词：高效节能电机；电厂；应用研究

0.引言

伴随着我国经济发展进入高质量发展阶段，电机技术也在不断创新。发电机组的驱动源为主电机，电机的运行状况直接影响发电机组的经济效益。近几年来，电力工业的发展和改革也带来了竞争。怎样降低电厂的用电量，节约电费，已经成为目前电力行业竞争的一个重要问题。节约用电已经成为电力企业发展的重要目标之一，成为人们生活中不可缺少的一部分。因此高效节能电机对我国电力工业节能有较大的促进作用。

1.高效节能电机概述

1.1高效节能电机发展现状及节能效果

伴随着我国经济的高质量发展和人民生活水平的不断提高，更为充分的条件也为我国电力工业发展提供了坚实的基础和空间。但在发展过程中，人类居住环境与资源消耗的矛盾也日益突出。为使我国的能源资源更充足、更充分、更节约能源，适应可持续发展的要求，必须保护资源和环境。随着我国科技水平的不断提高，人们广泛应用于电气电子产品，也推动了我国电力事业的发展。好处是它可以提高我们的生活质量，但是另一方面，它也增加了能源消耗。按照中国政府有关规划法规的要求，节约资金、保护生态环境已成为我国社会发展的基本方针。降低能耗是我国当前发展的主要目标，实现节能降耗是实现可持续发展的根本动力。电机是能源转化的主要设备，在我国各行业中占有举足轻重的地位。电厂的主要电器是电动机。电力设备技术创新是节能减排的关键。近几年来，国家制定了相关的能耗标准，电机也制定了相应的能耗标准。选择高效、节能的电机产品，以支持电力工业的发展，是保护环境、节约用电的重要措施之一。高效节能电机的应用比普通电机节能效果显著。电动机的效率一般可平均提高4%以上。相对于普通电机，稀土永磁电机的节能率可达15%以上。有些热能发电厂的水泵和风扇都是用电机驱动的，耗电大。所以我们必须重视电机的高效节能效果。假如节能电机能使效率提高2-4%，那么我国电力工业公司每年就能节约1,350 GWh的电能；如果发电产生0.57公斤的二氧化碳，每年就能减排80万吨二氧化碳。要降低能耗，保护自然环境，增强企业竞争力，提高企业效益。

1.2高效节能电机的主要原理

相对于普通电机，高效节能电机的总功耗可降低20%左右，节能15%左右。电机运行时主要消耗铜、铁，而高效节能电机则采用新型铁磁材料替代普通铁芯制造电机。采用特殊的下线工具，提高定子槽的满率，增大铜的截面。这样可有效降低铁和铜的损耗，并可大大提高电机的加工精度，大大降低杂散功耗。此外，高效节能电机的制造工艺与技术都采用了现代技术，主要是用高导磁率、低损耗的优质电工硅板制作转、定铁芯。这样一来高效节能电机在运行过程中功耗系数高，使用时间长，稳定性好，制造新材料、新技术等都能降低电机的面积和体积。

2.高效节能电机在电厂中的应用作用及条件

2.1高效节能电机在电厂中的应用

对于我国的发电厂，其主要功能是负责国家的电力供应。国内发电厂的工作一般是自动完成的。所以，需要电机来驱动电厂的主设备和机械操作，因而需要很高的功耗。目前，我国电力行业的竞争非常激烈，不但要保证降低成本，而且要在可能的情况下尽量提高利润。所以，不断寻找节能增效的有效措施，已成为一个更加重要的课题。对发电厂来说，其主要经济技术指标受电厂用电、发电的相关影响。举例来说，若电站容量为1250兆瓦，则在额定运行时间和发电效率下，其用电量为6.0%，用电量可达75.0兆瓦，年用电量可达6亿千瓦时。若能将发电站的用电量通过节能电机减少能源消耗5%，可节约约3000万度电。按照中国平均电价计算，每年可节约大约1500万元电费。可见，电厂采用高效节能电机，节能效果十分明显。所以，在我国所有电厂中采用高效节能电机，不仅能大大减少环境污染，还能有效节约资源，造福于人民。人生和社会发展基本。但由于高效节能电机的成本要高于普通电机，所以电厂的初期投资(如选用高效节能电机)会增加一定的初期投资。为节约投资，一些管理者忽视了可持续性的重要性。高效率的节能电机比普通电机贵15%-30%。但在未来的发展中，更多的节能措施将大大减少投资需求，提高电厂的运行效率。所以，在中国电厂首次招标投产之前，必须充分认识高效节能电机的优点，为我国发展节能、高耗能电机奠定坚实的基础。

2.2高效节能电机在电厂中选用条件

当前，我国电厂的电力消耗一般在6%-7%之间。本文以一个1250 兆瓦装机容量的核电厂为例。据了解，该工厂的电力消耗可达6%，大约为75兆瓦。电力生产中，耗用的机械主要是高压电机和低压电机，用于反应堆冷却、循环水等系统。核电厂中相应的高压电机包括主泵、给水泵、凝结水泵、循环水泵、闭式水泵、厂用水泵等。因此，低压电机包括真空泵、余热排出泵、开式水泵和各类风机电动机等。水泵、风机电动机等设备厂用电主要是这些辅助设备的用电。虽然这些机器仅仅是辅助工具，但却是生产电力的基本设备。如果没有他们，电厂就不能正常运行。这种电机耗电大，能耗高，可选用一些高效节能的电机来降低功耗。

若利用这些节能型电力设备，使工厂的电力消耗降低一个百分点，则工厂的电力消耗将减少约12.5兆瓦，这将给电厂带来可观的经济效益。总体上说，减少电厂总体能耗，可以在一定程度上提高电厂的经济效益。当前，在我国电力系统中已经运行多年的一些电厂，已经采用高效节能电机来替代低压电器，采用永磁同步电机来替代高压电器。电动机有显著的节能效果。相对于普通电机，高效率、节能电机成本更高。虽然选择这些高效节能的电力设备会增加一些投资成本，但只要选择合理，经济效果依然十分明显。在实际运行中，节省的电能可以抵消投资成本，从而达到减少电厂耗煤量，提高经济效益的目的。为此，必须充分认识电机高效节能的优越性，为电厂的可持续发展奠定良好基础。推广应用高效率节能电机，对于当前我国的节能减排工作也具有重要意义。

3.比较高效率电机和普通电机节能减排的情况

如电动机市场平均价格为700元/台，则每年使用相同功率的高效电动机(8760小时)可省下电能购买1台IEI电动汽车，损耗降低=0.085/0.261*100%=33%，同时，按中国每发电量1度电二氧化碳平均排放量约为1 Kg/kWh计算，相当于每年减排744 Kg二氧化碳。(图1为0.75 KW的电机实例)

图1 0.75KW高效和低效能电机节能分析

3.结束语

综上所述，各电力企业应从实际出发，根据实际需要选择高效设备。降低电力设备的节能供给，提高发电率。在发电厂建设初期，不能因为成本问题而选择价格较低的非高效节能型电机，需要企业有长远的目光，选用高效节能型电机，提高电厂的发电效率以及实现节能减排。

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