谈学校供电设备运行管理与节能工作

    中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议中提出，要把节约资源作为国策，加快建设资源节约型、环境友好型社会。这是中央在新形势下作出的关系到国家经济社会发展和中华民族兴衰 ，具有全局性和战略性的重大决策。而对我们学校来讲，承担着育人和科研的任务，且涉及师生多，抓好建设节约型校园对我们来讲意义非常深远，它不仅可以强化全校师生员工的节约意识 ，还可以培养勤俭节约、艰苦奋斗的良好生活习惯。
    我们树人大学是一所理、工、文、管、艺兼具的民办综合性全日制普通高校，学校用电级别为一级负荷用电单位，其中消防动力系统电源、应急照明系统电源 、计算机系统电源、保安监控系统电源、电梯电源、高层教学楼、公寓楼的给排水系统电源、实验室系统电源为一级负荷，另外中央空调系统等大功率用电设备电源 ，均靠学校高配供电系统提供强大、可靠的电力保障。如何运用技术手段，调控学校供变配系统的变压器运行方式和无功电量的补偿等工作，在节电和节能中起着至关重要的作用。下面结合我们水电班在日常工作中的实践 ，浅谈一下在这方面所做的一些工作。
    一、 电力变压器的经济运行：
    电力变压器是用来改变交流电压大小的电气设备，它根据电磁感应原理，把某一等级的交流电压变换成另一等级的交流电压，以满足不同负荷的需要。变压器是根据电磁感应原理工作，在闭合的铁芯上，绕有两组互相绝缘的绕组。其中接入电源的一侧接入叫一次绕组，输出电能的一侧叫二次绕组。当交流电源电压加到一次绕组后，就有交流电流通过该绕组，在铁芯中这产生交变磁通。这个交流磁通不仅穿过一次绕组，同时也穿过二次绕组，两个绕组中分别产生感应电势。这时,如果二次侧绕组与外电路负载联接，二次侧绕组就有电能输出。
    从节电的效果看，效率越高，损耗就越小。也就是说，输入功率等于输出功率。但对配电变压器而言，因在电能的转换过程中，总有一部分功率损耗在变压器自身。如何想办法降低这些损耗，合理的经济运行，挖潜节电潜能，是我们电气工作者的一大课题，也是我们日常技术管理工作的重点。
    变压器的功率损耗主要来自两个方面，铁损和铜损。
    铁损来自变压器内部磁滯损失和涡流损失，学校的大部分干式变压器属低损耗变压器(北校区160KVA .315KVA两台油变除外)。当电压一定时，铁损即为常数。
    另外变压器的效率与铜损有关，铜损又与负载大小和负载的性质有关。当变压器输出功率为零时，效率为零；当输出功率增大，则效率加大，当效率达到最大值，如继续增大变压器输出功率，效率就会下降。这是因为在一定电压下，变压器的铁损是个常数，当输出功率较小时，铁损不随负载变化，则变压器效率较低。因变压器的铜损与负载的电流平方成正比，当负载电流增加到一定程度，由于铜损增加的速度更快，则输出功率达到一定值时，变压器的效率随负载的增加而降低。
    从以上变压器的损耗与负荷关系分析可知，在变压器铁损和铜损相等时，变压器效率最高，运行最经济。
    从经济运行的观点来看，当两台单列运行的变压器容量和形式相同时，在不同负荷情况下，考虑投入和切除变压器的运行方式。比如当冬、夏季节负荷高峰时，视负荷量将两台单列变压器同时投入运行；在春、秋季节负荷平峰或低谷时，可根据实际负荷情况改变变压器投入方式。以最大限度降低变压器的损耗，提高变压器的效率。因此,根据负荷情况及时调整变压器的运行方式，在节约用电中起着重要的作用。
    二、 无功补偿在供用电中的运用：
    学校作为用电大户，在教学和辅助设备中，大量使用着如日光灯、电脑、电动机等，这些设备均为电感性负荷，功率因数普遍较低。如何想办法提高功率因数，对节约能源，提高设备利用率，改善供电质量，均有着重要的意义。
从电工理论上讲, 有功功率和视在功率的比值称之为功率因数。同样,对于用户来讲功率因素高低又能直接反映你单位电气运行的技术管理水平和节电效果，也是供电部门考核用户用电状态和电价制定的主要依据 。因此，我们在日常供配电设备运行管理中充分利用技术手段，根据用电负荷的变化，及时调整无功补偿，提高功率因素，提高设备利用率，减少无功损耗 。同时无功补偿好坏又直接影响到经济利益。比如，供电局对我们学校用电的功率因素考核标准是0.85其标准电价是KW/H/0.764元，如果用户力率考核标准低于0.85，则收费标准在KW/H/0.764元的基础上递增1%等不同比例 。反之考核标准高于0.85，则收费标准在KWH/0.764元的基础上递减0.5%等不同比例。因此，从节电的角度来看，功率因数越高，节电效率越好。2005年仅此一项我们就节约费用137588.48元人民币 ，折算用电度数为203943.01KW/H。
    另外从理论角度上讲：无功补偿的原理就是把具有容性功率负荷装置与感性功率负荷并联接在同一回路中，当容性负荷释放能量时，感性负荷吸收能量，而感性负荷释放能量时，容性负荷却在吸收能量，能量在两种性质的负荷之间相互交换。这样，感性负荷所吸收的无功功率可由容性负荷输出的无功功率中得到补偿，这就是无功功率补偿的基本原理 。
    三、有关节能设备维护和管理：
    近年来，随着学校基础设施改造,大量节能型技术含量高的设备投入运行.需要我们不断学习和掌握各种新技术、新设备的维护和管理，为此我们全体水电人员努力学习新技术，熟练地掌握设备运行的维护和管理，切实保障了学校水电工作的正常运行。
    比如讲学校大量设备的运行均涉及到三相异步电动机.而三相异步电动机的旋转，是建立在旋转磁场基础上的，决定旋转磁场的快慢有两个条件，一是电动机的定子线圈的磁极对数，二是交流电源的频率。当电动机定子线圈绕好之后，它的磁极对数是固定的，要改变它比较困难。那么要改变电动机的转速，只有想办法改变三相交流电的频率。
近年来，变频设备的运用越来越广泛，学校电梯.中央空调及给水系统等设备运用了大量的电动机，这些电动机功率大小不等，如直接启动方式，电动机频繁启动、停止，这样对电网和机械设备的冲击力很大，这是因为电动机在启动时的启动电流很大，是平时额定电流的5—8倍，此时消耗了大量的有功电能。
    比如使用变频设备以后，增压水泵的压力就可得到衡定控制，当管网压力高时水泵电机转速减慢，当管网压力低时，水泵电机转速增快。这一过程都是自动完成的。这样就减少了电动机的频繁启动，克服了直接启动的缺点，同时也节约了大量的电能，对机械冲击也大大减轻，延长了设备使用寿命。同时我们协助校基建处，通过对水管网改造，做到在市政水压能到达的地方，改用市政水网供水。市政水压不能到达的高层楼寓改用变频水泵增压供水。
    另外,对于校园路灯进行定时.定功率的节能改造，也是我们水电班的一项重要的工作，一要考虑路灯照明时间和亮度，二要考虑夜景美观效果。以一个路灯为例，以前安装的是175W卤素灯，卤素灯的启动要有变压器。现改用45W节能灯定时自动控制,既缩短了不必要的照明时间又保证了照明亮度和以前一致,美观也不受到影响，使得每个路灯每小时节电约0.13KW/H，一年节约的费用也是一大笔数目。而且省去了卤素灯变压器，功率因数大大提高，供电质量得到了保证。
    以上是几年来我们对学校供用电设备维护管理和节能工作中所做的一些工作，但与节能工作做的较好的单位相比还存在差距。为此，我们还需努力学习业务技术知识 ，加强学校用电情况的分析研究，把节能工作做的更细、更实、更有成效。为创建节约型校园作出更大的贡献。

    来源：浙江树人大学后勤集团