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電氣節能技術主要從電力系統節能、照明系統節能、電子設備節能這三大部分考慮。對于一個石油化工企業來說，電氣設備占據著大部分生產線，所以電力系統節能是整個電氣節能中的重點。照明系統節能、電子設備節能（大規模集成電路、電動機驅動）控制也不容小覷。電氣節能需要滿足如下三個原則：首先要滿足生產設備的基本功能，保證生產設備的安全性和可靠性。在兼顧生產技術性能的前提下才會考慮降低能耗，提高生產的經濟指標；其次要滿足經濟性要求，應考慮節能和投資回收期；最后的原則要從節能的觀點著手，同時考慮能源節約和環境保護兩大方面。
二、電氣節能技術在石化企業工程設計中的應用
1電力系統節能
電力系統節能要從變壓器選型、系統功率因素提高、線路功率損耗、減少高次諧波這四個方面論述：
1.1變壓器選型。
變壓器是在電力系統中是較為常用且較為普遍的電氣設備，尤其在石化企業中，大量的變壓器投入使用。7×24小時運行，其消耗電能量也是相當之大。通常我們在選擇變壓器時，需要根據變壓器的負載率這一指標來進行選擇。Pf是變壓器的額定負載有功損耗；Qf是變壓器的額定負載漏磁功率；β是變壓器的負載率；Ud%是短路電壓的百分比值。當變壓器的負載率β處于40%～60%之間的時候，可以使得變壓器的額定負載有功損耗PL取得極小值，那么我們在實際選擇變壓器時，應盡量使得其負載率處于40%～60%之間。另外，為了提高石化企業的經濟效益，減少生產過程中的能源消耗，建議在工程設計的時候對變壓器的選擇采用國家新型的、高效節能的產品。
1.2系統功率因數的提高。
在電力系統中，功率因數占據著舉足輕重的地位。如果能夠提高功率因數，那么就意味著能源的利用率會得以提高，同時生產和電力成本、線路電壓都會相應減少，而設備的利用率會大大改善。石化企業就會以最小的投資得到最大的經濟收益。大多數用電設備均是根據電磁感應原理工作的，如配電變壓器、電動機等，它們都是依靠建立交變磁場才能進行能量的轉換和傳遞。為建立交變磁場和感應磁通而需要的電功率稱為無功功率，在功率三角形中，有功功率P與視在功率S的比值，稱為功率因數cosφ，其計算公式為：cos()//()1/222PSPPQ在實際運轉的電網中，功率因數cosφ反映了電源輸出的視在功率的利用率，cosφ是一個大于0小于1的數，那么，當電氣系統的功率因素無限趨向于1時，電路中的無功功率就越小，意味著視在功率的利用率越高，從而電能輸送的功率就越大，這樣就可以通過提高功率因素來降低電路損耗。一般的，功率因數有兩種方式來提高，分別是自然提高和人工補償。自然提高功率因數比較簡單，主要是電動機的選型上，選擇合適的電動機和變壓器，避免電機的空載運行。第二種人工補償方式主要采用同步電動機補償、動態無功功率補償、并聯電容器補償的方式。
1.3減少線路的功率損耗。
根據公式P=I2R可知，只要電流經過有電阻的介質就會產生能量消耗。那么在一個大的工程中，有成百上千的設備以及設備線路，減少線路的功率損耗對于電氣節能的貢獻是相當可觀的。根據R=ρL/S可以得出，在工程設計中應當合理地設計電氣線路的走向，減少線路的長度L以及合理地選擇線路的粗細S能夠有效地降低線路損耗。
1.4降低高次諧波。
在我國使用的交流電的頻率為50Hz，當正弦波受到外界干擾時就會發生畸變，畸變越嚴重，高次諧波分量越大，基波的分量越小。在具有高次諧波電壓和電流的電網系統中，對電動機的正常運行起作用的僅是電網的電壓和電流的基波部分，而系統中的高次諧波電流和電壓部分，則只能產生有功損耗和額外的無功損耗。同時，高次諧波會產生過電壓、過電流直接影響到工作的可靠性。解決電網高次諧波主要是采用無源濾波技術（電容、電感組成的濾波器吸收高次諧波）和有源濾波技術（由先進的電子控制和電力電子設備組成，通過探測系統瞬間的畸變波形，并產生與之相反的畸變波形與其抵消，從而輸出標準的正弦波）。
2穩定電壓節能
穩定供電電壓至額定電壓，系統供電效率最高。電壓的不穩定，高電壓和低電壓都不能形成高效供電。絕大多數的用電設備，它在額定電壓工況下效率最高。如果供電電壓高于額定電壓，就會產生過高的空載電流，造成能源的浪費。如果供電電壓低于額定電壓，負載不變時就會產生過大的負載電流，造成線損的增加，也會造成能源的浪費。要選擇合適的供電電壓，如果壓力變化過大，可使用帶有有載調節開關的變壓器。
3照明系統節能
在滿足正常照明需求的前提下，優先選取發光效率高、能源消耗小的節能燈、電磁感應燈、LED燈等。這些燈的壽命長、能耗小，可以滿足節能的要求。在我國，電網的標準電壓是220V，但是存在一個電壓的-10%～-7%的電壓偏差。過高的電壓經過照明系統會產生大量的熱量，同時也會影響到照明設備的壽命。通過控制照明系統中回路電壓，能夠起到節約用電和延長照明設備使用壽命的功能。
4電子設備節能
在石化企業中，電子設備節能主要包含工作計算機、打印機、復印機的節能和工業使用的PID控制系統節能。在日常工作中，企業的每一位員工需要養成順手關閉計算機顯示器、下班后關閉計算機的習慣，在使用操作系統時盡量設置為省電模式。另外打印機、復印機在不使用的時候選擇待機或直接關機減少耗電量。工業使用PID控制系統設計時選擇低功耗的模塊。
三、結語
在能源緊張的今天，各行各業都在忙于節能減排。對于石油化工企業而言，電氣節能是一項重要工作。希望通過在工程設計之初充分考慮電氣節能的各個方面，有效地降低電氣能源消耗成本，給石化企業帶來更多的經濟效益，這有助于企業的發展。
作者：畢利媛 潘亮 單位：惠生工程有限公司河南化工設計院分公司 河南省紡織建筑設計院有限公司
