（一）使用高效變壓器節能

我國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，其負載損耗也較高。20世紀80年代中期又設計生產出S9系列變壓器，空載損耗較S7系列平均降低8%，負載損耗平均降低24%。為提高電網效率，國家已明令在1998年底前淘汰S7、SL7系列，推廣應用S9系列。S11是目前國家大力推廣應用的新型低損耗變壓器，S11型變壓器改變了傳統的疊片式鐵心結構；硅鋼片連續卷制，鐵心無接縫，大大減少了磁阻，空載電流減少了60% - 80%，提高了功率因數，降低了電網線損，改善了電網的供電品質。S11型變壓器采用連續卷繞技術，充分利用了硅鋼片的取向性，空載損耗大為降低，運行時的噪音水平降低到30 - 45dB，利于環保。根據測算，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變壓器的損耗數據對照表見表10 -5。

圖10 -3  凝結水系統改造原則流程圖

表10 -5 Su和S7型1000kV・A變壓器的損耗數據對照

    以1000kV・A變壓器為例，石化企業變壓器負荷率一般不超過50%，按照月用電量約3 x10⁵kW・h計算，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型變壓器每年節電11640kW・h。

    （二）采用高效電動機節能

    高效電動機具有較好的節能效果，因為該型電機從設計、材料和工藝上均采取了有效的節能措施。例如采用合理的定、轉子槽數、風扇參數和正弦繞組等措施，降低損耗，效率可提高2% -3%。

    高效電動機的節能效果可以不同容量的電動機效率的對照表中看出（見表10 -6）。表中同時列舉了防爆高效電動機價格（2009年）及將低效電動機更換為高效電動機的投資回期。

表10 -6電動機效率對照表

    注：電費按照0. 60元／(kW．h)計算，電動機工作在額定容量的80%。

    某煉油企業在2009年開展高耗低效電動機專項整治，通過對完成的10臺電動機開展節電效果標定，可以看出節能效果突出（見表10 -7）。

表10 -7  電動機節電效果標定結果

    采取高效電機改造措施后，以上10臺電機共節電8. 8kW。考慮部分電機處于備用狀態，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；實際改造效果節電7. 5kW，按照年運行8000h計算，年節電6.0x10⁴kW．h，節約電費3.6萬元[電費按照0.6元／(kw・h)計]。10臺電動機投資5.8萬元，加上施工費共7.6萬元，這10臺電動機的投資回收期僅為2.1年。

    （三）采用高效照明節能

    自整流汞燈在石化企業被大量使用，該燈具照明效率具有一定的節能潛力。近年來照明技術不斷進步，各種新型高效率的電光源不斷出現；如：金屬鹵化物燈、無極燈、半導體照明燈( LED)、節能燈等。這些新型電光源發光效率較高，節能效果突出，以LED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燈具的價格還較高，將自整流汞燈燈泡更換為電子節能燈泡是目前較經濟的做法。

    如某煉油企業的催化裂化聯合裝置將1000套125W的自整流汞燈燈泡逐步更換為45W的節能燈泡，取得節電80kW的效果。按照平均每天照明10h計算，年節電約2.92×10⁵kW．h，年節約電費17. 52萬元，而整命改造的投資不超過20萬元，節能效果突出。

    （四）采用無功補償節能

    變壓器和電動機在進行能量轉換的過程中，需要電磁場作為媒介，建立電磁場就需要勵磁電流，這部分電流不參與做功，也不是損耗，稱為無功電流。但是無功電流在線路等具有電阻的導體中流動會產生損耗，流經的路徑越長，損耗就越大。

    電動機的自然功率因數一般為0. 85 -0.9。進行無功補償不會改變設備的自然功率因數，只是縮短了無功電流流經的路徑，起到節能的作用。如果沒有無功補償設備，無功電流需從系統發電機經過較長的傳輸，甚至經過多級變壓器的變壓才能到達用電點。要取得最好的節能效果，就要使無功補償設備盡量接近電動機等用電設備。

無功電流是分布在整個電網之中的，較難精確測量或計算出無功電流造成的損耗。根據經驗數據可以提出無功經濟當量(K。)的概念，單位為kW/kVar，即每補償1kVar的無功可減少的有功損耗。按照國家標準CB 12497《三相異步電動機經濟運行》中的規定：當電動機直連發電機母線時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母線上安裝了一臺無功補償裝置，就地補償了150kVar．根據GB 12497標準取三次變壓的K_Q=0. 09，那么這個無功補償裝置的節能效果為

    150kVar×0.09kW/kVar= 13. 5kW

    綜上所述，在低壓側補償無功可以取得較好的節能效果，低壓電容補償柜是常用的無功率補償設備，在煉油企業中應用較為廣泛。低壓電容補償設備在使用中需要注意以下問題：由于電容器在投切過程中會有較大的沖擊電流，將縮短電容器的使用壽命；且電網中因變頻器等非線性負荷增加，電網系統中諧波含量也曰益增多，電容器會使諧波放大甚至從而影響電網品質；同時電網中的諧波電流較容易穿過電容使之發熱損壞，因此，抵押電容補償宜采用串電抗器的方式，即所謂的安全型電容補償器，電抗器的分比一般取7%。

    （五）提高供電質量

    提高供電質量包括諧波治理和控制供電電壓。

諧波對電網品質影響較大，減少諧波有助于電網節能。以變頻器為主的非線性用電設備，是石化企業主要的諧波源。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。某煉油企業變頻器數量較多的常減壓蒸餾裝置1號變壓器A相電壓頻譜圖見圖10 -4。

圖10 -4 1 4變壓器A相電壓頻譜圖

    圖10 -4中橫坐標為諧波次數，縱坐標為諧波電壓占基波電壓的百分比。可看出總諧波失真量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機的磁滯損耗、渦流損耗，諧波產生的集膚效應增加了銅損。

    諧波治理措施：①使用無源濾波器或有源濾波器；②變頻器整流側增加交流或直流電抗器，輸出側增加交流電抗器；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供電品質，同時對用電設備的能耗影響較大。石化企業的電氣負荷主要是變壓器、電動機，這些設備在電壓偏高時，激磁電流也會增加，加大損耗；另外，電壓偏高時，由于磁飽和，會使電壓的3次諧波明顯增加，也會引起一定的損耗。

表10 -8是某煉油企業在總降變調整原先過高的系統電壓時記錄下的全廠電氣負荷變化。隋況。通過調節主變分接開關位置，將6kV側電壓由6.4kV的高位降至6.2kV，用電功率明顯下降，節電率達到了1. 8%。

表10 -8主變調壓時用電功率變化