三、用電設(shè)備的節(jié)電技術(shù)
三相異步電動(dòng)機(jī)是生產(chǎn)機(jī)械最主要的原動(dòng)機(jī)，其用電量占全國(guó)總用電量的60%以上。這些電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)著90％以上以電為能源的運(yùn)動(dòng)機(jī)械。根據(jù)國(guó)家經(jīng)貿(mào)委的初步測(cè)算，我國(guó)企業(yè)能源和原材料消耗占企業(yè)成本的70%左右，主要產(chǎn)品的單位能耗比國(guó)外先進(jìn)水平高30%～90%。若降低1個(gè)百分點(diǎn)，就可帶來(lái)節(jié)約成本100億元的驚人效益。
電動(dòng)機(jī)是石油生產(chǎn)的主要?jiǎng)恿Γ浜碾娏空荚蜕a(chǎn)的比重很大，機(jī)械采油、注水、油氣集輸三大系統(tǒng)的電力驅(qū)動(dòng)裝置幾乎全部為電動(dòng)機(jī)，因此可以說(shuō)電動(dòng)機(jī)是油田的主要用電設(shè)備，占總耗電量的80%，是名副其實(shí)的電老虎，其中絕大多數(shù)采用普通三相異步電動(dòng)機(jī)，因此電動(dòng)機(jī)的節(jié)能是油田節(jié)電的主要領(lǐng)域。
國(guó)內(nèi)外諸多行業(yè)都關(guān)注著電動(dòng)機(jī)的制造、使用和發(fā)展，向電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和制造者提出各種各樣的需求。為了滿(mǎn)足生產(chǎn)的需要，電機(jī)行業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行了大量的研究工作，設(shè)計(jì)制造了不同速度、不同轉(zhuǎn)矩、不同功率、不同電壓、不同運(yùn)動(dòng)形式，以及適用于不同環(huán)境的三相異步電動(dòng)機(jī)。三相異步電動(dòng)機(jī)的普遍使用更使科技部門(mén)關(guān)注它的運(yùn)行效率。據(jù)1994年3月公布的國(guó)家統(tǒng)計(jì)局關(guān)于1993年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的統(tǒng)計(jì)公報(bào)載，我國(guó)的年發(fā)電量為8200億干瓦時(shí)。按照這樣一個(gè)基數(shù)計(jì)算，三相異步電動(dòng)機(jī)的年耗電量可達(dá)5000億千瓦時(shí)。如果把我國(guó)在運(yùn)行的三相異步電動(dòng)機(jī)，每臺(tái)運(yùn)行的效率提高一個(gè)百分點(diǎn)，年節(jié)約電費(fèi)可達(dá)幾十億元。姑且不談這筆資金的重要價(jià)值，在當(dāng)前我國(guó)能源緊缺的情況下，國(guó)家拿出大量的人力、物力和財(cái)力，用于加快能源的開(kāi)發(fā)和利用，仍然滿(mǎn)足不了國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的需要，能源問(wèn)題已經(jīng)成了可以左右經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵。為了解決能源供需矛盾，國(guó)務(wù)院曾提出“節(jié)約與開(kāi)發(fā)并重，把節(jié)約放在首位”的方針。因此在開(kāi)源的同時(shí)，必須采取有效的節(jié)流措施。提高電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率和功率因數(shù)是節(jié)約電能的重要途徑。
機(jī)械設(shè)備與電動(dòng)機(jī)配套不合理，包括形式選用不合理、容量選用不合理、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速選用，不合理等現(xiàn)象比較普遍，而機(jī)動(dòng)設(shè)備的用戶(hù)也由于對(duì)設(shè)備的選用不合理，運(yùn)行方式不合理，造成大量的電動(dòng)機(jī)處于低效率運(yùn)行狀態(tài)。據(jù)介紹占全國(guó)用電量40％左右的風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)的平均效率在50%以下，其中大量電動(dòng)機(jī)處于“大馬拉小車(chē)”的狀態(tài)，其效率之低下就可想而知了。
提高電動(dòng)機(jī)運(yùn)行效率是節(jié)約電能不容忽視的重要措施。1983年原國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局發(fā)布了GB 3485《評(píng)價(jià)企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則》，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的合理化提出了原則要求。1985年國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局發(fā)布了經(jīng)修訂的GB 1032《三相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法》，比較具體的規(guī)定了對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)各項(xiàng)參數(shù)的測(cè)定方法。需要說(shuō)明的是三相異步電動(dòng)機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試一直是困擾著人們的問(wèn)題。電動(dòng)機(jī)究竟帶動(dòng)了多大負(fù)載，必須在運(yùn)行中測(cè)定電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，實(shí)驗(yàn)室可以做到這一點(diǎn)，但在大大小小、各種各樣的工廠中，對(duì)眾多的運(yùn)行機(jī)械卻難以實(shí)現(xiàn)。不了解電動(dòng)機(jī)輸出的功率，就沒(méi)辦法與輸入功率進(jìn)行比較，沒(méi)辦法進(jìn)一步分析電動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行效率。GB 1032以及GB 8916《三相異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載率現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法》，首先介紹了在不卸載的情況下測(cè)定電動(dòng)機(jī)輸出功率的方法。1990年國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布了《三相異步電動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行》標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)從損耗與負(fù)載率的關(guān)系導(dǎo)出效率與負(fù)載率關(guān)系，從而可通過(guò)用電動(dòng)機(jī)的固有參數(shù)與輸入功率進(jìn)行計(jì)算，了解電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。1995年國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局又發(fā)布了GB12497-1995《三相電動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行》，為評(píng)價(jià)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)提供了新的依據(jù)。
對(duì)于不同系統(tǒng)中應(yīng)用的異步電動(dòng)機(jī)，其所帶的負(fù)載性質(zhì)是不同的，因此其節(jié)電機(jī)理和措施也是不同的。
1、機(jī)采系統(tǒng)用電設(shè)備的節(jié)電技術(shù)
機(jī)械采油是石油開(kāi)采的重要手段。在我國(guó)的石油生產(chǎn)中，除少量的自噴油井外，普遍采用機(jī)械采油的方法。機(jī)械采油分為潛油電泵采油和游梁式抽油機(jī)采油兩種，其中絕大多數(shù)為抽油機(jī)井。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)共有抽油機(jī)井近7萬(wàn)口，年耗電100億kW.h左右，占油田總耗電量的1/3。如果能克服其“大馬拉小車(chē)”問(wèn)題，節(jié)電15%，年節(jié)電可達(dá)15億kW.h。
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