低压高效节能电动机的应用与研究

罗文全

摘要：随着我国社会的不断发展和人们生活水平的不断提高,我国对于用电方面的重视度也大大增加。对于我国电厂而言,电机是保证其合理运行的主要支持设备,同时电厂的用电量多少直接与电机的经济运行有关,如何降低用电量,提高用电效率逐渐成为了各电厂的主要竞争力,虽然现今我国已经将节能作为电厂管理的首要发展目标,且高效节能电机广泛应用于电厂中,但在实际应用中仍存在一定的问题。文章主要通过对高效节能电机的运行原理及其在电厂中的应用进行深入探讨

关键词：高效节能；电动机；应用；

引言

高效节能电机采用新型材料、新工艺以及优化设计,以降低机械能、电磁能以及热能的消耗方式来达到提高输出效率的目的。相比于普通电机来说,高效节能电机可提高4%左右的效率。

1 低压高效节能电机概述

1.1低压高效节能电机的运行原理

高效节能电机在相同时间内电量的总消耗量相比于普通电机可减少20%左右,所节约的电能大约为15%。电机在运行中主要消耗铜和铁,但是高效节能电机在制造材料的选择中以新型铁磁材料来取代普通铁芯,同时选择特别的下线工具来提高定子的槽满率从而使得铜线的截面面积增大,这样一来不但能够有效地降低铁和铜的损耗,而且还使得电机的制造精度明显增加,使得杂散的电量消耗大大降低。除此之外,高效节能电机的制造过程及其工艺都选用现代技术,其中主要选择高导磁且低损耗的优质性电工硅钢片来制成其转子铁芯以及定子铁芯,这样一来高效节能电机在运行过程中所产生的损耗较小,功率因数较高,使用时间较长且稳定性高,同时新型材料以及工艺制造也降低了高效节能电机的面积和体积。

1.2低压高效节能电机的特点

对于高效节能电机的应用来说,其相比于普通电机来说具有较多的优点,首先其应用于长期电力生产中时能够大大降低所需成本且节省大部分能源,可应用于风机、水泵、压缩机等中,高效节能电机在应用中可直接启动并使用变频器进行速度调节,且功率因数大都在0.85-1.0之间,能够明显提高电网的品质因数,不需配备相关的功率因数补偿器。同时该类电机中所产生的电流相对较小,因此可以明显降低输配时的用电量,明显提高使用寿命,若将55千瓦的高效节能电机应用于用电中能够比普通电机节省大约15%的用电量,以每度电0.5元来计算其可在一年之内收回更换电机的消耗费用。

1.3低压高效节能电机的发展现状

在我国主要将高效节能电机推广于中小型电机类企业中去,在我国1997年京都议定书中针对世界各国均面临着节能减排这一巨大压力的现状来讲对我国高效节能电机进行了新规定,对于我国而言,在2011年时我国的全国用电量为46928亿千瓦,如果将该普通电机更换为高效节能电机则可节省大约4%,即1051亿千瓦的电量同时大约可降低31万吨SO2以及9347万吨CO2的排放量。由此可见,该规定明显的体现出我国对于电机效率的提高重视,但是对于国外高效节能电机来说其费用较高,是我国中小型电机企业不愿选择的主要原因,这也就需要我国相关政府部门不断加强对我国电机制造业的重视和扶持,使我国能够尽快建立起电机业的市场竞争力。

2 低于高效节能电机在电厂中的主要作用及选用条件

发电厂承担着全国大部分电能供应的任务，同时发电厂的生产过程完全是机械化和自动化的,需要许多以电动机拖动的机械为其主要和辅助设备服务,因此是电能消耗的大户。目前，电力行业的竞争非常激烈,但关键还是制造成本的竟争,所以降耗增效工作就显得极为重要。发电机组的主要经济技术指标有三个:发电量、供电煤耗和厂用电量。这些指标之间都是相互联系相互影响的。如厂用电率每变化1%对供电煤耗的影响系数为3.499%、负荷率每下降1个百分点影响厂用电率升高0.06个百分点。以装机容量1000MW，如按额定工况运行,厂"用电率按4.2%计算,厂"用电消耗的容量就达50.4MW，每年消耗的电量约30240x104kW.h;如果将厂用电的消耗降低5%,每年可节省厂用电消耗的电量约160MW.h,按平均.上网电价0.35元kWh计算,可增加售电收入530余万元,经济效益非常明显。从宏观角度上看,如果火力发电厂平均厂“用电率降低,对缓解资源短缺和环境保护的压力，提高火电厂"经济效益，抑制日益增长的厂用电率，保证我国国民经济的可持续发展具有重要的意义。虽然高效电动机比标准电动机效率高,但从造价上看和制造成本上,在同等情况下,高效电动机价格将比普通电动机高出30%,这必然会增加工程的初始投资。虽然价格高于普通Y系列电动机,但从长期运行考虑,只要能合理选用电机,经济性还是明显的。因此.在电厂辅机设备选型和招标时,必需有目标的选择合适的设备采用高效节能电机。工艺专业做了大量优化,取消了电动给水泵;电动引风机取消，采用汽动引风机驱动;但仍有诸多高压电动机作为水泵、风机、压缩机、胶带输送机等主要设备的驱动设备。所以根据本工程特点.建议从如下三个方面考核并选用辅机设备的电动机能耗和效率;进行重点考核和评估.以获得最大的经济效益:

(1)针对本工程电厂中运行时间长，年运行小时多的电机。对于每年运行时间超过5000小时,负荷率大于70%的电动机,采用高效节能电动机比较合适。以20000kW电动机为例，如改用平均效率提高1%的节能型高效电动机,年平均运行时间按5000小时计算,节电可达100万kWh。

(2)厂用电压等级高(本工程中6kV或10kV),同时消耗厂用电大的大功率电机。据统计,全国火力发电厂的八种风机和水泵,即送风机引风机、一次风机排粉风机锅炉给水泵、循环水泵凝结水泵和灰浆泵,其配套电动机的总容量为15000MW,年总用电量为520亿kWh,占全国火电发电量的5.8%。提高这些风机和水泵系统运行效率的节能潜力可达300--500亿kWh/年，相当于6-10个装机容量为1000MW级的大型火力发电厂的年发电总量。在本工程的辅机电机，则重点包括如:风烟系统的送风机和一次风机、制粉系统的磨煤机、循环水和给水系统的凝结水泵和循环水泵等这些大容量风机和水泵的高压电机;这些高压辅机所耗的总电量占全部厂“用电量的65%-70%,也是最主要的耗电设备,且容量大耗电多。深挖高压电机节电潜力，是降低耗电量和厂用电率的关键和出发点。

结语

高效节能电机在我国电力工业中应用的必要性及前景近年来,国民经济的快速发展,为我国电力工业提供了充足的发展空间,同时经济发展与环境和资源的矛盾也日益突出。

参考文献：

[1]汪其勇，林珍，林伟斌，郑家慧.高效节能单相电动机的设计技术研究[J].机电技术,2012,(3):40-42.