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【摘 要】 近年来，全国电力供求持续紧张，用电形势十分严峻，大力开展节约电能工作成为缓解供电紧张的当务之急。而如何节约电能关系到每一个企业、每一个人，本文就企业用电提出了一些节约措施，并从企业管理方面和技术改造方面提出一些建议。
【关键词】 能源 节电 管理 电力电容器
1.节约用电的意义
节约电能不仅可以减少用户的电费开支，降低成本，更重要的它还是一种社会责任。电能是一种很重要的二次能源，由煤炭、石油、天然气等一次能源转化而成。能源是发展国民经济的重要物质基础。我们知道电能能创造出比它本身价值高几十倍甚至上百倍的工业价值，因此节约1KW·h的电能，就能为国家创造更多的财富，有力的促进国民经济的发展。尤其是在能源供应紧张、电力供需矛盾依然很大的今天，节约用电更具有特殊重大的意义。
2.节约用电的一般措施
搞好企业节约用电工作，需要从两方面入手：一是对供电系统科学管理；二是对供电系统进行技术改造。
2.1加强对供电系统的科学管理
2.1.1 加强能源管理，建立和健全能源管理机构和制度
对于企业的各种能源（包括电能），要进行统一管理。企业不仅要建立一个精干的能源管理机构，形成一个完整的能源管理体系，而且要建立一套科学的能源管理制度。能源管理的基础是能源定额管理。实践说明，实行能耗的定额管理和相应的奖惩制度，对开展企业的节能节电工作有巨大的推动作用。
2.1.2 实行计划供用電，提高电能的利用率
电能是一种特殊商品。由于电能对国民经济影响极大，因此国家必须对它实行宏观调控。计划供用电就是宏观调控的一种手段。企业用电应按与当地供电部门签订的《供用电合同》实行计划用电，地方电网可对企业采取必要的限电措施。对企业内部配电系统来说，各车间用电也要按企业的用电指标实行计划用电。多开展节能增效活动，对长明灯等浪费电能现象坚决制止。实行计划用电，可促使用户尽量降低能耗，提高电能的利用率。
2.1.3 实行“需求侧管理”方法，进行负荷调整，“削峰填谷”提高供电能力
“需求侧管理”，就是供应方对需求方的负荷管理。“负荷调整”，就是根据供电电网的供电情况和各类用户的不同用电规律，合理地安排各类用户的用电规律，合理的安排各类用户的用电时间，以降低负荷高峰，填补负荷低谷，充分发挥发、变电设备的能力，提高电力系统的供电能力。负荷调整也是宏观调控的一种手段。调荷的一种有效手段是按照市场经济规律，实行分类分时电价。实践证明，这是运用电价这一经济杠杆进行调荷、实现“削峰填谷”的一种有效措施，对鼓励工业用户避开高峰时间用电、尽量安排大容量设备在深夜运行有积极作用。企业内部的调节措施有：⑴错开各车间的上下班时间和进餐时间等，使各车间的负荷高峰分散，从而降低总的负荷高峰；⑵调整各车间的生产班次和工作时间，特别是有的大容量设备应安排在低谷时间使用，实行高峰让电。由于实际负荷调整，“削峰填谷”，可提高电力变压器的负荷率和功率因数，即能提高供电能力，又能节约电能。
2.1.4实行经济运行方式，全面降低系统能耗
所谓经济运行方式，就是能使整个电力系统的电损减少，经济效益提高的一种运行方式。例如对负荷率长期偏低的电力变压器，可以考虑换以较小容量的电力变压器。如果运行条件许可，两台并列运行的电力变压器，可以考虑在低负荷时切除一台。对负荷率长期偏低的电动机，也可以考虑换以较小容量的电动机。但是负荷率具体低到多少时才宜于“以小换大”或“以单带双”，就需要通过计算。关于电力变压器经济运行负荷的计算，则需要专业说明。
2.1.5加强运行维护，提高设备的检修质量
节电工作，与供用电系统的运行维护和检修质量有密切的关系。例如电力变压器，通过大修，消除了铁心过热的故障，就能降低铁损，节约电能。又如电动机通过检修，使转子和定子间的气隙均匀或减小，或者减小转子的转动摩擦，也能降低电能损耗。再如将供配电线路中导线接头接触不良、严重发热的问题解决好，不仅能保证安全用电，而且使线路的电能损耗也得以减少。对于其它的动力设施，加强维护保养，减少水、气、热等能源的跑、冒、滴、漏，也能直接节约电能。从广义节能的概念来说，所有节约原材料和保养生产设备的措施，乃至爱护一切物质财富的行动，都属于节电节能的范畴，因为一切物质财富，都需要能源才能创造出来。所以，要切实做好企业的节电节能工作，单靠少数能源管理人员或电工人员是不行的，一定要动员所有员工重视才行。只有人人重视节能，时时注意节能，处处做到节能，在整个企业上下形成一种节电节能的新风尚，才能真正开创企业节电节能的新局面。
2.2搞好企业供用电系统的技术改造
2.2.1更新淘汰现有低效耗能的用电设备
以高效节能的电气设备来取代低效耗能的电气设备，这是节约电能的一项基本措施，其经济效益十分显著。例如同是1000kVA的配电变压器，过去采用热轧硅钢片的SJL老型号变压器，其空载损耗为3.9kW，而采用冷轧硅钢片的S9型低损耗变压器，其空载损耗仅为1.7kW。如果以S9-1000/10型变压器来替换SJL-1000/10型变压器，则仅是变压器的空载损耗一项，全年可节约电能（3.9-1.7）kW×8760h＝1927 kW. h，相当可观。又如电动机，新的Y系列电动机与老的JO2系列电动机相比，效率提高0.413%，如果全国按年产量25×106kW计算，年工作时间考虑为4000h，则全国一年就可以因此节电25×106kW ×4000h×0.413%≈4.1×108kW. h，即4.1亿度电能。
2.2.2改造现有能耗大的供用电设备和不合理的供配电系统
对能耗大的电气设备进行改造，也是节电的一项有效措施。例如交流弧焊机，是间歇性工作的，其空载时间往往长于工作时间，而空载时的功率因数只有0.1～0.3，造成系统很大的电能损耗。如果交流弧焊机加装空载自停装置，平均每台一年即可节约有功电能1000 kW. H，节约无功电能3500kvar.h，效果十分明显。 对现有不合理的供配电系统进行技术改造，能有效降低线路损耗，节约电能。例如将迂回配电的线路，改为直配电路；将截面偏小的导线更换为截面稍大的导线；将绝缘破损、漏电较大的绝缘导线予以换新，在技术指标合理的情况下将配电系统升压运行，等等，都能有效的节约电能，且改善了供电质量。
2.2.3合理选择供用电设备的容量，或进行技术改造，提高设备的负荷率
合理选择设备容量，发挥设备潜力，提高设备的负荷率和使用效率，也是节电的一项基本措施。例如合理选择电力变压器的容量，使之接近经济运行状态，是比较理想的。如果变压器的负荷率长期偏低，则应按经济运行条件进行考核，适当更换较小容量的变压器。又如感应电动机，若长期轻载运行而其定子绕组为△联结，则可将其改为Y联结，这是其转矩只有原来的1/3，而由于其每相绕组承受的电压只是原来的1/■，定子旋转磁场也将为原来的1/■，因此电动机的铁损相应减小，节约了电能。若长期轻载运行的电动机定子绕组不变改为Y联结，也可将定子绕组改接，将定子绕组每相由原来三个并联支路改接为两个并联支路，因此每个支路承受的电压只有原来的2/3，从而使定子旋转磁场减小，铁损降低，节约电能。如果电动机所带负载的生产工艺条件允许，也可将绕线型电动机转子改接为励磁绕组，使之同步运行，这可大大提高功率因数，收到明显的节电效果。
2.2.4改革落后工艺，改进操作方法
生产工艺不仅影响产品的质量和产量，而且影響产品的耗电量。例如在机械加工中，有的零件加工以铣代铇的工艺，就可使耗电量减少30%～40%；在铸造中，有的用精密铸造工艺以减少金属切削余量，可使电量减少50%左右。
改进操作方法也是节电的一条有效途径。例如在电加热处理中，电炉的连续作业比间歇作业消耗的电能要少。
2.2.5采用无功补偿设备，人工提高功率因数
我国《供电营业规则》规定：“100kVA及以上高压供电的用户，功率因数为0.9以上。其他电力用户和大、中型电力排灌站、趸购转售电企业，功率因数为0.85以上。”国家制定了按功率因数调整电费的办法，以激励用户提高功率因数。
在企业电力负荷中电动机、变压器、日光灯及电弧炉等，大多属于电感性负荷，这些电感性的设备在运行过程中不仅需要向电力系统吸收有功功率，还同时吸收无功功率。因此在电网中进行无功补偿，将可以提供补偿感性负荷所消耗的无功功率，减少了电网电源侧向感性负荷提供及由线路输送的无功功率。减少了无功功率在电网中的流动，可以降低输配电线路中变压器及母线因输送无功功率造成的电能损耗。
无功补偿设备有稳态和动态两大类：一、稳态无功设备主要有同步补偿机、并联电容器和无功功率自动补偿装置。补偿无功使电网的无功功率保持最小状态，从而提高电网的功率因数，保证电网的电压质量，降低供配电系统的电能损耗。二、动态无功补偿设备用于急剧变动的冲击负荷如炼钢电弧炉、轧钢机等的无功补偿。动态无功补偿设备通常采用静止型无功功率补偿装置（Static Var Compensator，缩写SVC），简称“静补装置”，SVC具有可靠性高、反应速度快、维护方便、且有一定条件的变压器厂均能制造等优点，因此应迅速予以发展和应用。
2.3在一般企业变配电所内，通常采用并联电力电容器来进行无功补偿的人工补偿，以提高功率因数，节约电能。并联电力电容器通常有高压集中补偿、低压集中补偿和个别就地补偿三种方式。
2.3.1高压集中补偿
高压集中补偿是将高压电容器集中装设在变电所的6～10KV母线上。这种补偿方式只能补偿6～10KV母线前所有线路上的无功功率，而此母线后配电线路上的无功功率得不到补偿，所以这种补偿方式的经济效果不如后两种补偿方式。但是这种补偿方式的初投资较少，便于集中运行维护，而且能对用户高压侧的无功功率进行有效补偿，以满足用户总功率因数的要求，因此这种补偿方式在一些大中型企业用户中应用相当普遍。
2.3.2低压集中补偿
低压集中补偿是将低压电容器组集中装设在车间变电所的低压母线上。这种补偿方式能补偿变电所低压母线前的变压器和所有高压系统的无功功率。因此其补偿效果比高压集中方式好，特别是它能减少变压器的视在功率，从而可使变电所主变压器的容量选的较小，有利于减少变电所的投资和基本电费的开支。这种补偿方式在用户变电所中应用相当普遍。
2.3.3个别就地补偿
个别（单独）就地补偿，是将并联电容器组装设在需进行无功补偿的用电设备近旁。这种补偿方式能够补偿其安装部位以前的所有高低压线路和电力变压器的无功功率，因此其补偿范围最大，补偿效果最好，应予以优先采用。但是这种补偿方式总的投资较大，且在补偿的用电设备停止运转时，其补偿电容器组也将一并被切除，因此利用率较低。这种个别就地补偿方式特别适用于负荷平稳、长期运行而容量又大的设备，如大型感应电动机、高频电炉等，也适于容量虽小但数量多而分散且长期稳定运行的设备，如荧光灯、高压汞灯、高压钠灯等采用。不过对于供电系统中高压侧和低压侧的基本无功功率的补偿，仍宜采用高压集中补偿和低压集中补偿的方式。
结语
本文针对我国能源紧缺，电能消耗大的现状，对企业用电提出了一些节电的建议和措施，并从供电企业的角度对科学合理的用电管理提出一些节电的建议和措施，希望有助于我国的节电行动，有助于促进人类、社会、能源的和谐发展，构建一个能源合理利用的和谐社会。见过以来，特别是改革开放以来，中国电力工业有了很大的发展，就总量来说，已成为世界上第二电力大国。但是，就人均占有电力1KW的水平，也还有很大的差距。电能不足已经成为制约经济、技术发展的瓶颈，为了解决缺电问题，电力建设和节约用电是密不可分的。
（作者单位：河南省濮阳市中原大化电气公司）
【关键词】 能源 节电 管理 电力电容器
1.节约用电的意义
节约电能不仅可以减少用户的电费开支，降低成本，更重要的它还是一种社会责任。电能是一种很重要的二次能源，由煤炭、石油、天然气等一次能源转化而成。能源是发展国民经济的重要物质基础。我们知道电能能创造出比它本身价值高几十倍甚至上百倍的工业价值，因此节约1KW·h的电能，就能为国家创造更多的财富，有力的促进国民经济的发展。尤其是在能源供应紧张、电力供需矛盾依然很大的今天，节约用电更具有特殊重大的意义。
2.节约用电的一般措施
搞好企业节约用电工作，需要从两方面入手：一是对供电系统科学管理；二是对供电系统进行技术改造。
2.1加强对供电系统的科学管理
2.1.1 加强能源管理，建立和健全能源管理机构和制度
对于企业的各种能源（包括电能），要进行统一管理。企业不仅要建立一个精干的能源管理机构，形成一个完整的能源管理体系，而且要建立一套科学的能源管理制度。能源管理的基础是能源定额管理。实践说明，实行能耗的定额管理和相应的奖惩制度，对开展企业的节能节电工作有巨大的推动作用。
2.1.2 实行计划供用電，提高电能的利用率
电能是一种特殊商品。由于电能对国民经济影响极大，因此国家必须对它实行宏观调控。计划供用电就是宏观调控的一种手段。企业用电应按与当地供电部门签订的《供用电合同》实行计划用电，地方电网可对企业采取必要的限电措施。对企业内部配电系统来说，各车间用电也要按企业的用电指标实行计划用电。多开展节能增效活动，对长明灯等浪费电能现象坚决制止。实行计划用电，可促使用户尽量降低能耗，提高电能的利用率。
2.1.3 实行“需求侧管理”方法，进行负荷调整，“削峰填谷”提高供电能力
“需求侧管理”，就是供应方对需求方的负荷管理。“负荷调整”，就是根据供电电网的供电情况和各类用户的不同用电规律，合理地安排各类用户的用电规律，合理的安排各类用户的用电时间，以降低负荷高峰，填补负荷低谷，充分发挥发、变电设备的能力，提高电力系统的供电能力。负荷调整也是宏观调控的一种手段。调荷的一种有效手段是按照市场经济规律，实行分类分时电价。实践证明，这是运用电价这一经济杠杆进行调荷、实现“削峰填谷”的一种有效措施，对鼓励工业用户避开高峰时间用电、尽量安排大容量设备在深夜运行有积极作用。企业内部的调节措施有：⑴错开各车间的上下班时间和进餐时间等，使各车间的负荷高峰分散，从而降低总的负荷高峰；⑵调整各车间的生产班次和工作时间，特别是有的大容量设备应安排在低谷时间使用，实行高峰让电。由于实际负荷调整，“削峰填谷”，可提高电力变压器的负荷率和功率因数，即能提高供电能力，又能节约电能。
2.1.4实行经济运行方式，全面降低系统能耗
所谓经济运行方式，就是能使整个电力系统的电损减少，经济效益提高的一种运行方式。例如对负荷率长期偏低的电力变压器，可以考虑换以较小容量的电力变压器。如果运行条件许可，两台并列运行的电力变压器，可以考虑在低负荷时切除一台。对负荷率长期偏低的电动机，也可以考虑换以较小容量的电动机。但是负荷率具体低到多少时才宜于“以小换大”或“以单带双”，就需要通过计算。关于电力变压器经济运行负荷的计算，则需要专业说明。
2.1.5加强运行维护，提高设备的检修质量
节电工作，与供用电系统的运行维护和检修质量有密切的关系。例如电力变压器，通过大修，消除了铁心过热的故障，就能降低铁损，节约电能。又如电动机通过检修，使转子和定子间的气隙均匀或减小，或者减小转子的转动摩擦，也能降低电能损耗。再如将供配电线路中导线接头接触不良、严重发热的问题解决好，不仅能保证安全用电，而且使线路的电能损耗也得以减少。对于其它的动力设施，加强维护保养，减少水、气、热等能源的跑、冒、滴、漏，也能直接节约电能。从广义节能的概念来说，所有节约原材料和保养生产设备的措施，乃至爱护一切物质财富的行动，都属于节电节能的范畴，因为一切物质财富，都需要能源才能创造出来。所以，要切实做好企业的节电节能工作，单靠少数能源管理人员或电工人员是不行的，一定要动员所有员工重视才行。只有人人重视节能，时时注意节能，处处做到节能，在整个企业上下形成一种节电节能的新风尚，才能真正开创企业节电节能的新局面。
2.2搞好企业供用电系统的技术改造
2.2.1更新淘汰现有低效耗能的用电设备
以高效节能的电气设备来取代低效耗能的电气设备，这是节约电能的一项基本措施，其经济效益十分显著。例如同是1000kVA的配电变压器，过去采用热轧硅钢片的SJL老型号变压器，其空载损耗为3.9kW，而采用冷轧硅钢片的S9型低损耗变压器，其空载损耗仅为1.7kW。如果以S9-1000/10型变压器来替换SJL-1000/10型变压器，则仅是变压器的空载损耗一项，全年可节约电能（3.9-1.7）kW×8760h＝1927 kW. h，相当可观。又如电动机，新的Y系列电动机与老的JO2系列电动机相比，效率提高0.413%，如果全国按年产量25×106kW计算，年工作时间考虑为4000h，则全国一年就可以因此节电25×106kW ×4000h×0.413%≈4.1×108kW. h，即4.1亿度电能。
2.2.2改造现有能耗大的供用电设备和不合理的供配电系统
对能耗大的电气设备进行改造，也是节电的一项有效措施。例如交流弧焊机，是间歇性工作的，其空载时间往往长于工作时间，而空载时的功率因数只有0.1～0.3，造成系统很大的电能损耗。如果交流弧焊机加装空载自停装置，平均每台一年即可节约有功电能1000 kW. H，节约无功电能3500kvar.h，效果十分明显。 对现有不合理的供配电系统进行技术改造，能有效降低线路损耗，节约电能。例如将迂回配电的线路，改为直配电路；将截面偏小的导线更换为截面稍大的导线；将绝缘破损、漏电较大的绝缘导线予以换新，在技术指标合理的情况下将配电系统升压运行，等等，都能有效的节约电能，且改善了供电质量。
2.2.3合理选择供用电设备的容量，或进行技术改造，提高设备的负荷率
合理选择设备容量，发挥设备潜力，提高设备的负荷率和使用效率，也是节电的一项基本措施。例如合理选择电力变压器的容量，使之接近经济运行状态，是比较理想的。如果变压器的负荷率长期偏低，则应按经济运行条件进行考核，适当更换较小容量的变压器。又如感应电动机，若长期轻载运行而其定子绕组为△联结，则可将其改为Y联结，这是其转矩只有原来的1/3，而由于其每相绕组承受的电压只是原来的1/■，定子旋转磁场也将为原来的1/■，因此电动机的铁损相应减小，节约了电能。若长期轻载运行的电动机定子绕组不变改为Y联结，也可将定子绕组改接，将定子绕组每相由原来三个并联支路改接为两个并联支路，因此每个支路承受的电压只有原来的2/3，从而使定子旋转磁场减小，铁损降低，节约电能。如果电动机所带负载的生产工艺条件允许，也可将绕线型电动机转子改接为励磁绕组，使之同步运行，这可大大提高功率因数，收到明显的节电效果。
2.2.4改革落后工艺，改进操作方法
生产工艺不仅影响产品的质量和产量，而且影響产品的耗电量。例如在机械加工中，有的零件加工以铣代铇的工艺，就可使耗电量减少30%～40%；在铸造中，有的用精密铸造工艺以减少金属切削余量，可使电量减少50%左右。
改进操作方法也是节电的一条有效途径。例如在电加热处理中，电炉的连续作业比间歇作业消耗的电能要少。
2.2.5采用无功补偿设备，人工提高功率因数
我国《供电营业规则》规定：“100kVA及以上高压供电的用户，功率因数为0.9以上。其他电力用户和大、中型电力排灌站、趸购转售电企业，功率因数为0.85以上。”国家制定了按功率因数调整电费的办法，以激励用户提高功率因数。
在企业电力负荷中电动机、变压器、日光灯及电弧炉等，大多属于电感性负荷，这些电感性的设备在运行过程中不仅需要向电力系统吸收有功功率，还同时吸收无功功率。因此在电网中进行无功补偿，将可以提供补偿感性负荷所消耗的无功功率，减少了电网电源侧向感性负荷提供及由线路输送的无功功率。减少了无功功率在电网中的流动，可以降低输配电线路中变压器及母线因输送无功功率造成的电能损耗。
无功补偿设备有稳态和动态两大类：一、稳态无功设备主要有同步补偿机、并联电容器和无功功率自动补偿装置。补偿无功使电网的无功功率保持最小状态，从而提高电网的功率因数，保证电网的电压质量，降低供配电系统的电能损耗。二、动态无功补偿设备用于急剧变动的冲击负荷如炼钢电弧炉、轧钢机等的无功补偿。动态无功补偿设备通常采用静止型无功功率补偿装置（Static Var Compensator，缩写SVC），简称“静补装置”，SVC具有可靠性高、反应速度快、维护方便、且有一定条件的变压器厂均能制造等优点，因此应迅速予以发展和应用。
2.3在一般企业变配电所内，通常采用并联电力电容器来进行无功补偿的人工补偿，以提高功率因数，节约电能。并联电力电容器通常有高压集中补偿、低压集中补偿和个别就地补偿三种方式。
2.3.1高压集中补偿
高压集中补偿是将高压电容器集中装设在变电所的6～10KV母线上。这种补偿方式只能补偿6～10KV母线前所有线路上的无功功率，而此母线后配电线路上的无功功率得不到补偿，所以这种补偿方式的经济效果不如后两种补偿方式。但是这种补偿方式的初投资较少，便于集中运行维护，而且能对用户高压侧的无功功率进行有效补偿，以满足用户总功率因数的要求，因此这种补偿方式在一些大中型企业用户中应用相当普遍。
2.3.2低压集中补偿
低压集中补偿是将低压电容器组集中装设在车间变电所的低压母线上。这种补偿方式能补偿变电所低压母线前的变压器和所有高压系统的无功功率。因此其补偿效果比高压集中方式好，特别是它能减少变压器的视在功率，从而可使变电所主变压器的容量选的较小，有利于减少变电所的投资和基本电费的开支。这种补偿方式在用户变电所中应用相当普遍。
2.3.3个别就地补偿
个别（单独）就地补偿，是将并联电容器组装设在需进行无功补偿的用电设备近旁。这种补偿方式能够补偿其安装部位以前的所有高低压线路和电力变压器的无功功率，因此其补偿范围最大，补偿效果最好，应予以优先采用。但是这种补偿方式总的投资较大，且在补偿的用电设备停止运转时，其补偿电容器组也将一并被切除，因此利用率较低。这种个别就地补偿方式特别适用于负荷平稳、长期运行而容量又大的设备，如大型感应电动机、高频电炉等，也适于容量虽小但数量多而分散且长期稳定运行的设备，如荧光灯、高压汞灯、高压钠灯等采用。不过对于供电系统中高压侧和低压侧的基本无功功率的补偿，仍宜采用高压集中补偿和低压集中补偿的方式。
结语
本文针对我国能源紧缺，电能消耗大的现状，对企业用电提出了一些节电的建议和措施，并从供电企业的角度对科学合理的用电管理提出一些节电的建议和措施，希望有助于我国的节电行动，有助于促进人类、社会、能源的和谐发展，构建一个能源合理利用的和谐社会。见过以来，特别是改革开放以来，中国电力工业有了很大的发展，就总量来说，已成为世界上第二电力大国。但是，就人均占有电力1KW的水平，也还有很大的差距。电能不足已经成为制约经济、技术发展的瓶颈，为了解决缺电问题，电力建设和节约用电是密不可分的。
（作者单位：河南省濮阳市中原大化电气公司）