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節能節電的方法賞析八篇

發布時間:2023-06-26 16:14:59

序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的節能節電的方法樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。

節能節電的方法

第1篇

關鍵詞:化工企業;節能;變頻調速;變壓器;電動機

Abstract: The chemical industry as a major energy consumption, the production process consumes a lot of electricity, in the situation of the world growing shortage of energy, energy saving can not only reduce the production cost, improve the economic efficiency of enterprises, enhance the competitiveness of enterprises, but also conforms to the modern chemical plant of the energy requirements. This paper discusses several methods of electric energy chemical industry, mainly includes the transformer energy-saving, improve power factor, reduce line energy loss, energy-saving motor, inverter energy-saving, reducing the harmonic, lighting energy saving etc, provide a reference for the electrical energy chemical enterprises.

Key words: chemical enterprise; energy saving; inverter; transformer; motor

中圖分類號:TU994

引言

隨著我國經濟的發展,工業化進程不斷加快,各行業的生產、日常經營都離不開電能,這使得電能供應變得日趨緊張。化工企業是一個電能消耗大戶,其生產過程會消耗大量電能,加重了我國電能緊張的局面。節省能耗,不但可以降低生產成本,提高企業經濟效益,增強企業競爭力,而且符合現代化工廠對能源利用的要求。除了加強生產管理外,節省能耗的關鍵在于改進生產工藝,積極采用新工藝、新設備、新技術和新材料,使生產過程中的水、電、汽及燃料的消耗得到進一步減少,以降低產品的能耗。

本文針對化工企業工廠電氣節能措施方面進行相關探討。在闡述電氣節能設計應遵循原則的基礎上,論述了化工企業中的幾種電氣節能方法,并結合生產提出了電氣節能技術的合理應用。

化工企業電氣節能的原則與措施

一、化工企業電氣節能的原則

化工企業電氣節能既不能以功能為代價,也不能盲目增加投資,為節能而節能。因此,應遵循的原則是經濟性和節能性。經濟性是指充分考慮實際經濟效益,合理選用節能設備及材抖,在較短的時間內收回在節能方面所投入的資金。節能性是指采取措施減少或消除無關的消耗,這應該是節能的著眼點。總之,節能設計應把握“滿足功能、經濟合理、技術先進”的原則。

二、節能措施

2.1 變壓器節能

變壓器被廣泛應用于輸電和配電領域,其容量和數量很大、運行時間長,總損耗很大,因而變壓器在選擇和使用上存在著巨大的節能潛力。

(1)使用高效節能的新型變壓器,其中加速老變壓器更新換代是降低電網損耗的重要途徑。老變壓器淘汰要劣中汰劣,新型變壓器選型要優中選優。許多化工企業老變壓器數量大,不可能在一年內全部更新掉,必然逐年更新,所以先要淘汰技術特性最劣者,即用相同的投入資金取得最大節電效果。

(2)變壓器的負載率合理選擇

變壓器的損耗由兩部分組成,一部分是空載損耗(PN),它在變壓器一次繞組電壓和頻率恒定的條件下是固定不變的,與負荷大小無關。空載損耗由下式表示:PN=P0+KQ0-P0+ (KI0%·Se ×10-2)

式中:P0-變壓器額定空載有功損耗,近似為鐵損(kW);

Q0-變壓器額定勵磁功率(kvar);

K-無功經濟當量,一般取K=0.1kw/kvar;

I0%-空載電流百分值;

Se-變壓器額定容量(kvar)。

另一部分是負載損耗(PL),它不僅與變壓器的自身特性有關,還隨變壓器負載的增大而增大,是一個可變的損耗。負載損耗由下式表示:PL = (Pf +KQf)β2 =[Pf+K(Ud%·Se×10-2 )]β2

式中:

Pf-變壓器額定負載有功損耗,近似為銅損(kW);

Qf-變壓器額定負載漏磁功率(kvar);

β-變壓器負載率;

Ud %-變壓器阻抗電壓百分值。

選擇變壓器容量和臺數時,盡可能使變壓器負載率設計在40%~60%。在公式中,用微分求它的極值,在β=50%處的負載,變壓器的能耗最小。

另一方面,石油化工行業為連續生產企業(一般為二級負荷)對供電系統的可靠性有極其嚴格的要求,往往采用兩臺變壓器、雙段母線供電的方法來保證生產裝置不至于因供電中斷而停止運行,當一臺變壓器有故障時,可由另一臺變壓器帶全部負荷。從供電可靠性來說,負載率β一般取50%左右也較合適。

2.2 提高功率因數節能

化工企業節約能源可以通過功率因數的提升來實現,它的作用主要是通過輸電線路的電能耗損有效的減少、變壓器的銅損有效的降低、節約電能的同時也實現了電費的節約。

2.2.1 提高功率因數的措施。

(1)提高設備的自然功率因數。

在化工企業中使用大量的電動機,它們的用電占整個工廠用電比例幾乎可以達到60%之多。通過選擇合適的電動機,既能滿足工廠正常的運行需要,也能盡可能降低能源的消耗,同時強化管理,提高其運轉效率,從而提高生產率,降低電能的損耗。按照國家相關的標準規定,根據負載率三相異步電動機具有三個運轉區間:

第一,經濟運行區,負載率在70%到100%之間。

第二,一般運行區,負載率在40%到70%之間。

第三,分經濟運行區,負載率低于40%。

電動機的運行經濟水平主要體現在其功率因數和效率,同時這兩個指標又和電機的負載率具有直接的聯系。若電機要保持較高的功率因數,應在經濟運行區運行。這就要選擇合適的電動機保持較高的功率因數。一般來說,變壓器負荷率不高于50%的時候,就會導致其功率因素的降低,因此應使變壓器的自然功率因數保持在較高的水平,大約在80%左右。

(2)采用人工無功補償裝置。

化工企業用電設備每月平均自然功率因數往往達不到供電部門要求的高于0.9,這就要企業安裝無功補償設備來提升功率因數。當前化工企業一般使用的人工無功補償裝置主要是并聯電力容器,主要采用就地補償和集中補償兩種方式,分別用于比較大型的用電設備附近和在配點所得高壓和低壓側集中安裝電容器來進行集中補償。就地補償的效果好于集中補償,可使輸電線路和變壓器的有功損耗有效的降低。就地補償還可以有效的減小化工車間配電線路的截面面積。但是就地補償投入成本和占用空間大,給維護和保養工作帶來了一系列困難。針對這種情況,很多化工廠都是在配電所里采用集中的方式進行補償。化工企業通過利用這種形式可以有效的提升功率因數,很大的減少了無功消耗,有效的提升供電設備的能力,降低企業能源消耗,使企業的電費支出有效降低。

2.3 減少線路上的能量損耗

在一個工程中,使用的各類導線電纜不計其數,線路上的總有功損耗是相當可觀的,減少線路上的損耗必須引起足夠的重視。線路上的電流無法改變,只有減小線路電阻來減少線路損耗。石油化工企業大量使用銅導線,由線路電阻公式可知,減少線路的損耗只有兩條措施:

(1)減小導線長度。變壓器盡量接近負荷中心,以減少供電距離;線路也應盡量走直線,少走彎路,以減少導線長度。

(2)增大導線截面。導線截面增加雖然能降低能耗,但成本也增大,因此在技術合理時,必須按經濟電流密度選取導線截面。

因此,化工企業配電所的位置應接近負荷中心,減少重復的變電容量,縮短供電線路半徑,按經濟電流密度選擇導線截面。

2.4 變頻器節能

變頻器是通過改變定子的供電頻率來改變同步轉速以實現電機的無級調速,變頻器節電主要包括以下幾個方面。

2.4.1 軟啟動

采用變頻調速的方式來啟動電動機可有效的降低電能的損耗。采用冷啟動的方式需要耗費電機額定電流的6到7倍,而軟啟動只要在電機額定電流的范圍之內就可以完成。

2.4.2 節省設計冗余

為了防止出現極端情況,在設計初期往往預留一定空間,這部分冗余設計在日常生產中產生大量浪費。變頻器在節能方面十分優異的表現,用變頻方式對電動機進行調速可有效優化生產工藝,變頻器根據負載的變化進行適當調速,從而有效的對電機輸出功率進行調整,可有效降低這部分能耗,這在很多企業中得到廣泛推廣。

2.5 降低高次諧波

高次諧波產生的根本原因是由于電力系統中某些設備和負荷的非線性特性,即所加電壓與產生的電流不成線性(正比)關系而造成波形畸變。由于電力系統中存在著各式各樣的諧波源,使得高次諧波的干擾成了影響電能質量一大“公害”,因此諧波的治理是十分必要且有實際經濟效益的。

限制電網諧波的主要措施:

(1)變壓器采用/Y結線,可以消除3的整數倍的高次諧波。

(2)增加整流變壓器二次側的相數。

(3)使用無諧波污染的綠色變頻器。

(4)使用無源濾波器或有源濾波器。

因此,化工企業要想節能必須增設諧波濾波裝置,在變壓器低壓側選用帶諧波抑制的電容補償裝置,進行高次諧波防治。目前,部分企業剛剛起步甚至沒有給予足夠的重視,石油化工行業諧波治理工作需要我們共同努力。

2.6 照明系統節能

在化工企業中,除了電機用電之外,還有很大一部分消耗在照明設備中。在確保照明的效果能夠滿足生產順利進行的前提下,盡可能減少照明所消耗的電能,提高電能照明效率。

(1)化工企業使用的照明設備主要是白熾燈,因其具有造價低廉、質量可靠且安裝和維護都十分方便等優點,但是其發光效率較低,電能消耗大,因此很多新的照明設備逐漸開始替代白熾燈。根據使用場所和周圍環境對照度要求及不同電光源的特點,應當經濟合理選擇新的高發光效率電光源,如熒光燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈。在化工企業的照明系統設計過程中應該盡可能減少白熾燈的使用,從而提升光效率,節約電能。要充分利用自然光,合理選擇照明方式,消除不必要的照明。

(2)節能燈的附件——鎮流器也是耗能產品,傳統電感鎮流器耗電量為燈具功率的20%以上,功率因數僅0.4~0.5,故其無功損耗和額外線損很大;而新型電子鎮流器不僅自身功耗很低,以36W熒光管用電子鎮流器為例,僅1~3W,且功率因數高達0.9以上,線損也大為降低,電網質量得以提高。因此,照明設計中應提倡采用優質節能電子鎮流器。采用高效燈具與附件,用電子鎮流器替代傳統電感鎮流器可節電20~30%。

(3)智能節能照明控制器是以微處理器技術和現代電力電子技術為基礎開發的高性能產品,它具有靈活的可編程序控制功能,多種控制模式,能實現全夜燈及半夜燈控制,且有后半夜再降壓調流功能,節能效果更理想。

表1 某化工有限公司廠區路燈照明采用與不采用智能節能照明控制器用電量對比

從表1中可以看出采用智能節能照明控制器節能效果顯著。使用該設備不僅節約了電能,還實現了無人值班,提高廠區照明的管理水平。同時,照明最佳運行方式的設定,使燈具使用壽命延長,從而減少維修工作量和設備費用,控制回路和負載回路分開,控制回路采用低電壓,使得人身安全得到了保障。

(4)其它

廠區路燈及廠房內照明采用三相供電,照明負載三相分布的不平衡會造成一定的損耗。因此在照明設計中要盡力做到將負載平均分配到每相工作,使三相負載均衡。

功率在40W以上的氣體放電光源,根據具體情況,分散或集中的安裝電容器,補償無功功率。

總結與展望

盡管化學工業節能工作取得了較好的成果。但能耗水平與國外先進水平相比還有較大差距,國內企業之間的能耗水平也有很大差別。國內在電氣節能設計領域中面臨著新的挑戰,國外的設計公司在設計過程中十分重視環保和節能,如果我們在設計過程中不重視節能,就有可能被淘汰出局。而節電節能工作牽涉的面又十分廣泛,從發電廠開始到線路末端的用戶都應該高效地使用電能以減少損失。對于設計者而言,就是要合理的選用設備,合理確定供電電壓等級以及采用新材料、新技術等。

進一步降低化學工業單位產品能耗,需從調整結構、加強節能管理、技術節能三個方面著手。降低單位化工產品能耗,尤其是高耗能產品的單耗,應采取有效的技術措施。但近年來,化工行業的技術節能成果并不明顯,企業采用先進節能技術還存在許多障礙有待克服。

化工企業節能潛力很大,節能降耗不僅能給企業帶來經濟效益,還能帶來一系列社會效益。在環境效益方面,因節電可降低發電廠CO2的排放量,對環境保護有著巨大的推動意義。可實現高效率地利用能源,最低限度地影響環境,使之成為生態的、可持續的綠色化工企業。

參考文獻

[1]宋萬圣,朱慶斌.高壓變頻器在化工生產中的應用[J].中國科技信息,2009,(20):131-132.

[2]趙純禹.淺談石油化工企業電氣的主要節能方法[J].石油和化工節能,2007,(4):8-12.

第2篇

關鍵詞:火力發電廠;技能降耗;電氣設備;節約能源;保護環境

走可持續發展道路是當前社會發展的主要趨勢,更是當前社會發展過程良好有序發展的關鍵。節約能源,保護環境,是我國長期的重大方針,是當前世界發展過程中關注的話題。在世界發展過程中,隨著能源危機的不斷出現,使得人們對節約能源和保護環境的認識也在不斷的提高。火電廠作為能源消耗的大戶,更應該從降低廠用電率的全局出發,是利用當前先進的技術手段和設備進行綜合性的結合和處理,利用相關的技術手段來提高工作效率,降低能源消耗為主要的目標和目的。在節約能源的過程中,火電廠必須以保證機組安全穩定運行為前提,結合當前實際情況進行分析,降低常用輔助機的耗電量和影響過程。

1.根據電廠實際,采用高效電動機

火電廠是當前電力設備的重要組成成分。隨著當前社會發展的過程中,人們對電力資源需求的日益提高,使得傳統的發電模式逐步的無法滿足社會發展的需要,各種新型的發電設備和發電廠不斷的涌向而出。發電廠的生產輔助機械通常是由三相感應電動機旋轉拖動做功的。其在工作的過程中是利用各種設備進行機械化施工的完整的體系,是一項復雜的系統施工過程。電力拖動的任務是通過電動機實現由電能向機械能的轉換,完成工作機械的啟動、運轉、調速及制動等作業要求。電動機的旋轉,是建立在電磁理論基礎上的。感應電動機既消耗有功功率,把電能轉換為機械能,又消耗無功功率,用來建立必要的旋轉磁場。所以降低電動機耗電量,一方面要提高它的運行效率,減少有功消耗,另一方面要提高它的運行功率因數,減少無功消耗。

長期以來,采用高效電動機替代相對低效的電動機,是通行的一個主要節電措施,它是提高運行效率和功率因數的基礎。高效電動機是指總損耗比標準系列電動機降低20%以上的電動機。高效電動機由于定子鐵芯、轉子鐵芯均采用高導磁、低損耗的優質電工硅鋼片構成,且制造工藝較先進,所以電機在運行中各種損耗較低,功率因數高,運行熱穩定好,使用壽命長。

但同時我們也應該意識到,同等情況下,高效電動機比標準電動機效率提高3%,但制造成本卻比標準電機高出30%。對火力發電廠不需要進行狀態調節的輔助機械而言,把拖動電機更換為高效電動機是一種行之有效的方法。而對需要進行狀態調節的輔助機械。采用高效電動機則是不現實的,因高效電動機的制造成本高,價格昂貴,不但增加維修成本,而且只能定速運行,同樣不能滿足電力生產對流量的調節需求,因此,采用高效電動機則是不現實的。所以應根據電廠實際,在資金允許的條件下,采用高效電動機能從根本上實現廠用電率、降低發電成本,從而達到節能降耗的目的。

2.減少空載運行變壓器數量

火力發電廠一般都設置大容量的高壓啟動備用變壓器,作為高壓廠用變壓器的備用兼作電廠啟動電源,其容量一般都與最大的高壓廠用變壓器相同,容量很大,空載損耗也很大。如果能將啟/備變設計為“冷備用”(處于備用狀態時不帶電),則可節約大量電能和開支。當然,是否采用冷備用還得聽從大區電網的具體規定和聽取業主的運行意見。要使啟備變可為“冷備用”運行方式,廠用電方案設計時應使啟備變正常不帶公用負荷,公用負荷設計為1號機組高壓廠用變壓器全帶,或合理分配至l號和2號機組的高壓廠用變壓器上。但應注意廠用電的可靠性應滿足規程規范的要求。在滿足廠用電可靠性的前提下,低壓廠用電接線盡量采用暗備用動力中心方式接線。

3.減少輸電過程中的鐵磁性損耗

要減少鐵磁性損耗,應從減少交變磁場中鋼材料的使用、增加屏蔽、避免形成閉合回路、改善鋼材料與載流導體空間關系等方面入手。具體措施如下:導體金具應采用設計更為先進的型號及盡量采用非導磁性材料制造的金具,這樣既降低了損耗,也意味著溫升降低,延長了金具安全使用壽命。在電抗器周圍應嚴格按照制造廠給出的空間尺寸來限制鋼結構使用的空間范圍。同時也要注意盡量減少電抗器周圍鋼材料的使用,在合理的范圍內盡量加大鋼結構與電抗器的距離。在有強交變磁場(如電抗器周圍、大電流敞露導體周圍)的空間內,在鋼結構設計上,不應使用單相導體支持鋼構及導體支持夾板的零件構成閉合磁路。避免較長鋼結構與母線平行。大面積鋼筋混凝土中的鋼筋結構,應將鋼筋結構割成不連續的小尺寸或在縱橫鋼筋交叉點用包扎絕緣的方法,以減少環流。在大電流敞開式母線與鋼構之間加裝電阻率低的非導磁率材料制作的屏蔽板(或屏蔽柵),可明顯減少鋼構的鐵磁性損耗。在大電流敞開式母線支持鋼結構上加裝電阻率低的非導磁率材料制作屏蔽環,可明顯減少鋼構的鐵磁性損耗。

4.對不需進行調節操作的輔機,應采取節電措施

如安裝輕載節電器等,在空載或低負載運行時,降低電動機的端電壓,從而實現節能。而對輕、重載交替工作的電機,可采用γ-裝置自動切換定子繞組接線方式,輕載時,采用γ接線,重載時,采用接線。

當然,這些節電技術的實施需要增加一些輔助回路,這將增大輔機故障機率。因此,在選用時應結合設備運行情況,在保證機組運行安全的情況下合理選用。

5.規范運行管理制度

發電廠用電率是影響火力發電廠效益的主要因素,應把電能管理規范化、制度化,從各個環節進行對比分析,查找出管理中存在的漏洞,使發電廠用電率更能真實地反應生產實際。對火力發電廠的靜電除塵設備,當電場內部確實存在短路時,應及時停用相關電場,采取措施改善好電場環境后再投運,因為此時設備即使投運,也沒有除塵效果,反而會增加廠用電量。對一些通風、冷卻設備,應投入自動啟停裝置,從而實現節能需求。

第3篇

關鍵詞:供配電 設計 節能 方法

中圖分類號: S611 文獻標識碼: A

電力應用于各行各業,如何能夠減少用電損耗、節約電能,在節能工作中是非常重要的。配電網在電力系統的末端,由于變壓器數量很大,線路比較密集,所以在電力系統損耗中的比例是很大的。由此可見,實現配電網的節能不僅能提高供電企業自身的經濟效益,還能實現國家節能減排的目標,具有重大的意義。

1配電網線損情況分析

(1)輸電線路損耗波動大,過程管理和預控能力還有待加強和提高。 例如,由于關口電量缺少必要數據而出現估抄電量現象;由于變電站更換電能表,計量回路、CT 異常等原因導致可追補的損失電量參數沒有完整記錄下來;未同時抄錄關口電量與售電電量,未能對供、售電量進行實時跟蹤,分析和處理事故的最佳時機有時被貽誤;另外用電負荷快速增長,導致滯留電量增加。

(2)配電網網架結構薄弱,電網互帶互聯能力有待加強。變電站出線建設相對滯后, 配網線路缺少必要的電源點支撐,造成供電半徑長、線路迂回供電,配網運行不經濟;部分輸電線路存在線號小、老化嚴重現象。

(3)局部竊電現象較嚴重,仍需加強治理全社會用電環境。個別商業戶、動力戶繞表接線,改變計量倍率及計量接線方式,開啟電能表調整誤差或改變計數器的變速比等,導致電流、電壓回路短路或開路,直接影響了供電企業的線損率和經濟利益。另外,受到高額利潤的驅使,部分竊電主體變得異常復雜,其中不乏黑惡勢力的介入,不排除內外勾結的可能性,這就大大增加了打擊的難度。

2配電線路節能的技術措施

2.1 選擇合適的導線截面

由于電阻和線路的能量損耗成反比,因此增大導線截面可以減少能量損耗。在保證電壓質量、滿足載流量的前提下,要按照電流密度選擇導線截面。根據以往計算的實例來看,供電線路線損經常發生在主干線的前兩段上,在大負荷的回路上則主要出現低壓線損。 所以在電流較大的回路上要注意增大線徑、縮短供電距離。

2.2 縮短 0.4kV 線路

供電半徑選擇合理的供電半徑,不僅能降低線路損耗,而且還能提高電網的輸送功率, 保證供電質量。例如將 供電線路深入0.4kV 系統負荷中心,就能將 0.4kV 線路的供電半徑縮小,使線路損耗降低,從而提高電壓的質量。 因此在設計的過程中,要考慮到將用戶獨立變電所的位置盡可能接近負荷中心。負荷中心可以用負荷電能矩法、負荷指示圖法以及負荷功率矩法來估測。

2.3 選擇架空絕緣導線

(1)盡量使線路桿塔的結構 簡單化 ,這樣不僅節約了線路材料,節省能源,而且美化了環境。(2)避免合桿線路作業時停電 ,減少修理的次數,使得線路的使用率提高。(3)避免線路電能的損耗以 及導線的腐蝕 ,還可以延長線路的使用壽命。(4)節約了架空線路所占的 空間,方便架空線路在狹小通道內穿越。

2.4 無功補償技術的應用

單獨就地補償通常適用于負荷比較穩定容量較大的用電設備,如高頻爐,它需要在設備旁單獨安裝就地補償裝置,可以使補償效果最好。大功率整流設備、變頻調速設備等在配電網中的廣泛使用,就會在配電網中形成大量無功電流,從而會導致配電網出現線路損耗增大, 配電變壓器綜合利用效率降低,電力用戶發生電壓跌落等問題。 配電線路因為線路的功率因數低,所以損耗很大,由于供電線路線長、點多、負荷季節性強、面廣,加之大馬拉小車等多種因素,導致功率因數有的竟低于 0.4。由于線路損耗同功率因數的平方成反比,所以提高功率因數降低線路損耗的效果就特別顯著。在對 供電線路進行無功補償時, 主要是對配電變壓器進行補償。由于變壓器的空載電流一般占額定電流的 10%左右,功率因數是 0.2 左右,在實際電路的過程中,在理想的狀態下變壓器是不能夠進行工作的,一是變壓器在進行承載的過程中,原線圈帶電,線圈電阻發熱所需要的能量是需要電流的,二是雖然變壓器是空載的,但是可以在變壓器的鐵芯中建立磁場,并且在應的程度上通過原線圈“電生磁”,對副線圈的“磁生電”進行有效的保障,所以在磁場在對能量進行消耗的過程中,也是需要電流的。變壓器的空載電力大小,不僅和變壓器使用的材質不同有著關系,還和變壓器使用的型號、生產廠家的等不同有著一定的聯系。所以在一般的情況下,變壓器的空載電流在而定電流為10%左右。不論空載負載,功率因數都等于有功功率除以視在功率。cosφ=P/S=P/(√3UI)U為線電壓,I為線電流,P為有功功率。變壓器空載時功率因數較低。一般在0.2~0.5之間。由于變壓器空載時,電流主要用于建立勵磁磁場,這部分是無功,還有一部分用于補充鐵耗和銅耗,屬于有功。效率越高的變壓器,空載損耗也越小,功率因數一般越低。故按變壓器容量的10%進行補償,就能將空載時的功率因數提升到 0.8 以上,對降低能源損耗上有顯著的效果。

2.5 提高功率因數

提高系統的功率因數, 可以減少無功電能在線路上傳輸,從而可達到節約電能,降低損耗的目的,以達到節能的目的。線路損耗的公式展開后得下列計算式:

P=3I2R×10-3=[R/UL2]×10-3

式中:UL―――線電壓,V;P―――有功功率,kW;Q―――無功功率。有功功率是滿足建筑物功能所必須的,因此是不可變的。系統中的用電設備,如變壓器、電動機、線路等放電燈中的整流器都具有電感,會產生滯后的無功,需要從系統中引入超前的無功與之相抵消,這樣,超前的無功功率就從系統經高、低壓線路傳輸到用電設備,在線路上就產生了有功損耗,而這部分損耗是可以想辦法改變的。提高設備的自然功率因數,以減少對超前無功的需求。可采用功率因數較高的同步電動機;熒光燈可采用高次諧波系數低于15%的電子鎮流器;采用電感鎮流器的氣體放電燈、燈安裝電容器等,都可使自然功率因數提高到 0.85~0.95,這就可減少系統高、低壓線路傳輸的超前無功功率。由于感抗產生的是滯后的無功,可采用電容器補償,因為電容器產生的是超前的無功,兩者可以相互抵消,因此無功補償,可以提高功率因數,因而也減小了無功的需求量。

3配電網減損節能管理措施

(1)利用現代化手段,加快電量遠傳。利用大客戶在線監測系統、負荷管理在線檢測、配網線路、集中抄表系統和用電信息等先進的現代化網絡技術,進一步完善負荷管理遠程工作站的功能,并將其與預試檢修停電相結合,安排好變電站電量遠傳系統建設工作,同時開發電量遠傳系統主站的功能,使其在系統功能上能夠實時分析線損,從而逐步實現變電站電量遠傳系統和電廠電量遠傳系統等的信息共享。

(2)選用國家推薦的節能新產品。對高效率電動機、輕載電動機采取降壓運行,以提高電動機運行效率及其自然功率因數,并根據機械負載變化調節電動機的轉速,使用變頻器進行平滑調速,這樣就可以使風機、水泵類的負載節能 30%左右。另外因節能的產品可以更好的節約能源,并且也能夠起到保護環境的作用。采用高效光源和燈具,選用合理的照明方案,嚴格控制功率密度值,以合理控制照明的方式,減少不必要的照明時間。

4 結 語

節能降耗是一項系統工程,節能設計是這項工程中一個極為重要的環節。 電氣節能設計重點在于建立和健全節能設計理念,合理設計,實現經濟運行。 在今后設計中,設計者不僅要積極采用已有的節能措施,在總結經驗的同時,還要大膽為新型節能技術提供使用平臺。

參考文獻:

第4篇

關鍵詞:三相電壓 中性線 錯誤接線 電壓線圈

用戶的電能計量工作是計量管理中的一個重要環節,如果出現表計不準、接線錯誤、倍率差錯及其他異常情況,不但要影響國家電費收入,而且還要影響用戶的經濟核算,因此必須確保用戶的電能計量正確,及時發現和糾正由于新裝輪換、線路設備的檢修等原因而導致表計異常運行情況。這除了加強現場校驗工作外,還必須提高裝表質量及表計本身質量。

在電能計量裝置方面,常見故障有電流互感器開路、電壓互感器短路、熔絲熔斷等,這些故障都會造成計量不準確,這類問題可用電流表、電壓表進行檢查。大部分故障是電路接線錯誤,反映在電能表上有倒轉或停轉等現象,一看就能發現,但對順轉的錯誤接線,要仔細檢查,否則就難以發現。

1單相電能表的錯接

單相電能表發生錯接線,常見的有以下3種情況:第一,相線和中性線對調,當燈頭接地時電能表不轉或漏計電量。第二,電源線和負載線在接線端柱上反接,計量很不正確。第三,接線端1與2之間的電壓連片未接,電能表不走。單相電能表的錯接線可以通過直觀檢查或使用低壓測電筆測試檢查來發現并糾正。

2三相四線(三元件)電能表的錯接線形式

三相四線(三元件)電能表的正確接線是UAIA、UBIB、UCIC,正三相功率為:P=UAIAcosφ+UBIBcosφ+UCICcosφ=3U相I相cosφ。三相四線(三元件)電能表的錯接線形式主要有以下幾種。

2.1電壓線圈A、B相接線對調

錯誤接線是UBIA、UAIB、UCIC,錯誤三相功率為P′=UBIAcos(120°-φ)+UAIBcos(120°+φ)+UCICcosφ=0。

這種錯誤接線將A相電壓誤接入B相,B相電壓誤接入A相,結果電能表停走,但實際上往往出現轉盤稍向前走些或稍向后倒些的現象,原因是3個元件之間存在著不平衡問題。如果B、C相電壓線圈接線對調或A、C相電壓圈接線對調,其計量與A、B相電壓線圈接線對調相同。

2.2電壓線圈的中性點與中性線未接或斷開

當三相電壓不對稱時,電壓線圈的中性點與中性線間有電位差U0時,這時錯誤三相功率為:P′=UAIAcosφA+UBIBcosφB+UCIC-cosφC-U0(IA+IB+IC)。

當中性線沒有電流時,即IA+IB+IC=0,則:P′=UAIAcosφA+UBIB-cosφB+UCICcosφC=P,因此不會引起計量誤差。當中性線有電流時,即IA+IB+IC≠0,會引起計量誤差ΔP:

由實際經驗得知,三相電壓不對稱為5%,三相電流不對稱為5%時,計量誤差可達2%左右。因此電能表電壓線圈的中性點與中性線間的導線連接處應連接良好,并用螺絲釘固定或焊牢,確保計量準確。

2.3電壓線圈某一相斷開

(1)電能表電壓線圈的中性點接中性線時,如果B相電壓線圈斷線,則B相元件就不能工作,這時錯誤功率為:P′=UAIAcosφA+UCICcosφC=2U相I相cosφ。

通常將電能表正確接線時所測得的三相電度A與其錯誤接線時所測得的電度A′之比,稱為更正系數K:

上述接線更正系數為:

如果A相或C相電壓線圈斷線時,其計量與B相電壓線圈斷線相同。

某廠顯示電流回路異常,經去現場勘察,發現A相CT開路,通過分析,判別失壓、失流、CT開路等電表異常,發現回路斷線等計量缺陷從而減少了電量的損失。更換了CT,追補了電量。某二廠發現終端上報電壓不平衡,稽查人員趕到現場,發現該戶進線穿墻套管A相燒斷,進一步調查核實為該戶電容器短路所致,及時處理后,挽回損失3.5萬kWh,保證了電網系統的安全運行,進而也提高了供電公司的效益。

去年在對某公司的檢查中,發現B相PT保險絲熔斷,造成表計少計電量,根據采集終端數據(6月12日、9月21日失壓),6月12日表指為6 846.13 kW;9月21日表指為6 892.6 kW;倍率為2 000,cosφ為0.9,通過對其分析,對其補有功電量:(6 892.6-6 846.13)×2 000×1=92 940×1=92 940 kW;補無功電量:92 940×tgφ=92 940×0.484=44 983kvar。

(2)電能表電壓線圈的中性點未接中性線時,B相電壓線圈斷線,則B相元件就不能工作。而A、C相電壓線圈串聯,由于兩個電壓線圈相同,因此每一個線圈承受,相位差180°,錯誤三相功率為:

這時更正系數為:。如果A相或C相電壓線圈斷線時,其計量與B相電壓線圈斷線時相同。

2.4電壓線圈某二相斷開

(1)電度表電壓線圈的中性點接中性線時,如果A、B相電壓線圈斷線,則A、B兩個元件不能工作,只有C相元件工作,這時錯誤三相功率為:P′=UCICcosφC=U相I相cosφ,更正系數為:。如果B、C相或C、A相電壓線圈斷線時,其計量與A、B相電壓線圈斷線時相同。

(2)電能表電壓線圈的中性點未接中性線時,由于電壓線圈沒有回路,因此不能計量電量。

2.5電壓線圈某一相短路

電能表電壓線圈的中性點接中性線時,電壓線圈短接時,會燒壞線圈和造成計量不準。

3、三相三線(二元件)的錯接線形式

三相三線(二元件)的錯接線大致分為以下4種情況:第一,一組電壓線圈電壓跨接錯誤,電能表少計量,更正系數為第二,兩組電壓線圈電壓跨接錯誤,電能表不計量或少計量,少計量更正系數為。第三,電流線圈A、C相對調,電能表不計量。第四,兩組電壓、電流線圈接線都錯誤,電能表少計量,更正系數為。

上述僅是部分錯誤接線,實際工作中還可能碰到其他很多的錯誤接線,但是只要能畫出向量圖,并知道負載的性質,就可判斷出實際接線。如果知道實際接線,也可畫出向量圖,然后計算其誤差。若錯誤接線時電能表不走,則根據平均負載、平均功率因數和錯接線的運行時間進行計算。

4、錯誤接線檢查方法

4.1停電檢查

在一次側停電時,可用萬用表對電流、電壓線圈逐相檢查,根據電流互感器一次側的極性,核對二次線圈接到表計的進出線是否正確;根據電流、電壓互感器一次側的相位,核對二次線圈接到表計的相位是否正確。

4.2帶電檢查

若無相位伏安表時,只能在聯合接線盒上進行驗線。在三相負載對稱,又能估出功率因數的情況下,可用下列方式來核對有功電能表的接線是否正確。

(1)用秒表測量有功電能表的10轉秒數,再根據電壓、電流互感器的變比和有功電能表每千瓦的轉數計算其高壓側功率:

將測得的功率與實際功率比較。

(2)若三相負載對稱,用秒表測量有功電能表n轉秒數,然后斷開聯合接線盒與中間相電壓,再測量有功電能表n轉秒數,看它是否慢一倍,再連接中間相電壓,然后將兩邊的相電壓對調,看有功電能表是否停數。如不符合,則電能表接線就不正確。

(3)用鉗形電流表分別測試IA和IC,然后將二相電流合并測試,其讀數應與單獨測試的基本一樣,如合并測試時電流是單獨測試時的3倍,說明有一相電流方向相反。

以上僅是在沒有相位伏安表的情況下,對錯誤接線檢查的一些方法,如果有相位伏安表則可以準確地檢查出錯誤接線的形式,并計算出更正系數以及糾正錯誤接線形式,以上方法對裝表接電的日常工作的進行和開展有很大的幫助。

裝接人員必須思想端正,嚴格執行供用電規則,樹立全心全意為用戶服務的理念,同時要掌握技術,精通業務,熟悉有關的規程制度,使裝表接線正確整齊,不發生差錯,更好地為用戶服務。

參考文獻

第5篇

隨著我國社會經濟的迅速發展,電力需求呈現出迅速增長的態勢。當前,我國仍然是一個電力資源較為缺乏的國家,東部地區甚至一度出現了電力資源使用緊張的巨變,給我國的經濟騰飛起到了嚴重的阻礙作用。即便如此,電力能源浪費現象一直都比較普遍,給我國造成了巨大的經濟損失與環境污染問題。對此,本文就建筑電氣節能設計的原則與設計方法進行簡單的分析與研究,并提出一些可供參考的建議與措施。

關鍵詞:建筑電氣;節能設計;原則;方法

中圖分類號:TU201.5文獻標識碼:A

建筑電氣節能設計的基本原則

滿足電氣用電需求的原則

滿足電氣用電需求是建筑電氣節能設計所需遵循的首要原則,它不僅要求建筑電氣設計能夠滿足建筑物各項功能用電需要、照明電器需要等,同時也要滿足其他各類電氣的用電需求,如空調等電氣設備的舒適性、溫度、風量等。此外,電氣節能設計在滿足電氣用電的基本需求是還應該確保電氣的舒適衛生功能,保證居民的生活質量。

提高經濟效益的原則

建筑電氣節能設計切忌為了節能而盲目的增大投資、提高運行費用,還應該遵循電氣節能設計的經濟效益原則。及時投資得到增加,也應該讓增加的投入資金以日后節能運行的方式加以回收。

節約能量損耗的原則

建筑電氣節能設計之前,首先要找出無用功且產生能量消耗的部位,例如變壓器的功率損耗、傳輸電能線路損耗均屬于無用能量損耗的部位。然后再針對這一類問題采取針對性措施進行節能改造。總之建筑節能設計必須要嚴格遵循節約能量損耗的原則,并貫徹經濟、使用、合理的節能設計要求。

優化利用資源的原則

建筑電氣節能設計除了做好電氣節能設計之外,對于與電氣相關的配電網絡規劃、設計、建設等工作也要加以重視。只有實現能源的高效合理使用、電力資源優化利用才能夠達到建筑節能的良好效果,并讓人們享受到優質、高效的服務。

滿足環境保護原則

總之,在選擇建筑電氣設計方案時必須要優先滿足經濟適用、節能環保與技術先進的原則,然后再通過規劃合理的設計方案、計算方式對電氣設備的控制方式予以考慮。但不論如何必須要在減少投資、保護環境的基礎上提高建筑電氣設計的節能效果。

建筑電氣節能設計方法

合理設計供配電系統

供配電過程中節能

供配電系統的設計出了要保證性能上的安全可靠、操作上的快捷簡便,還應該要保證建筑電氣設計的合理適用。其次,還應該在距離用電中心較勁的地方設置一所變電、配電室,從而盡量降低電能傳輸過程中在線路上所產生的耗能問題。最后,結合實際的配置情況要合理的選擇變壓器臺數、容量,從而方便電力管理人員在不同的用電時段更為方便的切換變壓器,減少由于變壓器輕載而導致的額外點鞥損耗。

變壓器的選用與節能設計

眾所周知,變壓器是電力系統運行過程中不可缺少的電力設備,因此變壓器選擇是否合理直接決定了建筑電力節能設計的優劣。在具體的建筑電氣節能設計過程當中,應盡量選擇節能性能較好的變壓器,如SCB11等系列變壓器。其次,在確定變壓器型號之后還應該結合實際用電情況加一調試,如選用電阻值較小的繞組、重視線路負荷、對負荷進行合理規劃與分配等措施將電能損耗降低。

降低線路電能損耗線

選用電阻率低的導線

在各類導線中電阻率最低的是銀線,其次是銅線、鋁線。考慮到成本原因,應該選用銅線作為導線材料,使用鋁線也比較合適。

選用較短導線

在具體的電氣節能設計當中應盡量讓導線走直線,最好不要繞彎,這樣一來可以有效控制導線的鋪設長度,一定程度上也能夠降低電能損耗。

增大導線橫截面積

采用橫截面積較大的導線雖然在電氣安裝階段可能會增加一定的成本,但是橫截面積大的導線電力損耗較小、使用壽命長,長遠來看采用橫截面較大的導線反而具有較高的經濟型。

功率因數適當提高

從某種程度上來說,供配電系統運行中要想起到節能效果,那么就必須要采取提高功率因數的方式來降低線路中的電能損耗。提高功率因數通常有以下幾種方式:

提高設備功率因數

在電器設備的選用上首先要確保電器本身就具有較高的功率因數,而對于某些具有電感性的用電設備,那么在選用是則應該考慮其是否具有補償電容器。

選用靜電電容器

一般來說,靜電電容器能夠產生一定的無功電流來實現務工補償,那么在運行當中所產生的無功電流得到抵消,功率因數也能夠實現一定的提升。

合理設計照明系統

選擇合適電光源

在電光源的選擇上一是要符合我國辦法的《建筑照明設計標準》,其次還應該符合建筑物的環境特點要求。只有在確保這兩點的基礎上才能夠讓選擇的電光源不論是從經濟上還是效率上都較為合理,同時對于提高照明效果、降低電能損耗都有較大的作用。

合理選用照明光具

選用照明光具需要滿足兩個條件,首先是符合建筑物周圍的光分布調節,不能出現炫目等現象。其次是遵循效率優先的原則。通常在室內應該選擇熒光燈、日光燈,而在室外照明上則一般使用汞燈。值得一提的是,如果在電氣設計中將多種燈具混合使用,勢必會產生較高的光線,不僅能夠起到降低電力能耗的效果,同時對于提高人力視力也有良好的作用。不僅如此,除了能夠在燈具的使用上采用混合燈具,同時還可以在燈具設計中利用配光的方式來大幅降低電能消耗。經過試驗研究,在同等照明程度條件下,采用日光燈、白熾燈等燈具其節能效果可節約電量高達四分之一。

選擇適當的照明強度

從某種程度上來說,如果建筑物環境的照明度符合標準條件,那么在電氣節能設計當中也可采用搭配方式進行使用,比如在設計當中選擇局部混合照明的方式就能夠有效減少電能消耗。而如果在對照明強度有要求的環境,例如生產車間,雖然燈具較多但達不到強度要求,并且造成了大量的電能損耗,那么在設計之初便可以參照照明強度要求在局部地區裝設照明設備。這樣一來不僅能夠達到滿足照明強度的效果,而且能夠有效節省大量的電力能源。

科學管理照明用電

在實際用電過程中要想取得良好的節能效果,完善的用電制度是保障。其次,還可以通過宣傳教育的方式將節約用電貫徹落實。通過用電制度保障、宣傳教育能夠幫助人們建立起節約用電的意識,使得浪費電力的問題得到有效遏制。比如對于在樓道內的照明設置來說,就可以采用將消耗電能計入個人電表的方式來約束用戶浪費用電的行為,并幫助用戶培養起節約用電的意識。

開發利用新能源

近年來,人們的能源節約保護意識得到增強,環境保護日益得到了人們的重視。在建筑電氣設計方面,人們對它的要求也越來越高,在這一背景下。新能源的開發與利用得到了長足的發展。比如太陽能蓄電板、風能發電站等新能源設備在人們的生活中都得到了較為廣泛的應用。以2010年上海世博會為例,日本采用了先進的“發電膜”技術,在日本館外墻安裝使用太陽能電池,實現電能的自給自足。從這些都不難看出,新能源的開發與利用上人們正在不斷的深入研究,相信在未來新能源的發展必然會有重大的突破。

結語

總而言之,節能降耗作為我國的一項基本國策歷來都得到了人們的普遍重視,正因如此,建筑電氣節能設計也應該大力推廣和落實國家的政策方針,合理的配置各類電氣設備、實施可行的技術措施并采取科學、高效的管理模式,減少電力能源的浪費、提高電力能源的使用效率。

參考文獻:

[1]鄭飛然.對建筑電氣設計節能措施的探討[J].建材與裝飾:中旬,2011(11)

[2]秦順安.談高層建筑的電氣設計與節能[J].山西建筑,2011(36)

第6篇

【關鍵詞】電氣設備;措施;節能

1 污水處理廠電氣設備的節能措施

污水處理廠電氣設備的節能措施,要把握好兩個方面的內容,一方面要選擇節能型變壓器;另一方面要選擇高效電動機。變壓器作為污水處理廠電力主要變電設備,在選擇節能型變壓器方面,通過對變壓器容量的計算和型號的選擇,以及不同變壓器節能和價格差的回收年限計算,盡量考慮選擇損耗較小的節能型變壓器。隨著我國節能減排呼聲的日益高漲,在電動機的選擇方面,出水處理廠還應選擇高效電動機。高效電動機是指比通用標準型電動機具有更高效率的電動機。對污水處理廠而言,由于電動機的損耗分布隨功率大小和極數的不同而變化,從節約能源、保護環境出發,節能型高效電動機對污水回處理廠尤為重要。高效電動機從設計、材料和工藝上采取措施,降低各項損耗,提高電動機效率,可以達到污水處理廠電氣設備節能的要求。

2 污水處理廠電氣線路的節能措施

隨著社會用電需求的日益增長,對污水處理廠電氣線路提出了交高的要求,污水處理廠電氣線路的節能措施,可以從三個方面采取措施,即電氣負荷、電纜及導線截面和供電線路三個方面。在電氣負荷方面,負荷的三相不平衡造成的線損是很大的,電氣負荷應嚴格按三相負荷平衡的原則進行布線,盡量保證三相負荷的平衡,達到三相供電平衡的目的。在電纜及導線截面方面,必須按照導線及電纜的經濟電流截面,正確合理地選擇輸電導線的型號和截面,保持供電系統安全,可靠、經濟的運行。在供電線路方面,變電所應盡量靠近負載中心,光纜耐張盡可能設在線路轉角處,減少供電線路的長度,這樣不僅可以降低線路損耗,而且還保證供電電壓質量,促進污水處理廠電氣線路的節能。

3 污水處理廠供配電系統的節能措施

污水處理廠供配電系統的節能措施,可以從靈活布置變電站,相應減少供配電級;合理選擇變壓器,提高供配電的功率;正確認識熱效應,及時抑制高次諧波三個方面采取措施,下文將逐一進行分析。

(1)靈活布置變電站,相應減少供配電級

污水處理廠內耗費的能量是電能,污水處理廠供配電系統的節能措施,靈活布置變電站,相應減少供配電級是關鍵。在污水處理廠中,變電站發揮著重要的作用,對變電站的布置應靈活,盡量布置在負荷中心,負荷中心是污水處理廠中供電、供氣、供熱量較大較多的地方,這樣可降低供電電纜的初始投資及線路損耗,從而可降低供電總成本,與此同時,也有利于保障供電的穩定性和安全性。在供配電級方面,就目前而言,國內大部分污水處理廠總用電負荷為1000~10000kW,應盡量減少配電級數,降低由于配電級數過多造成的電能損失。

(2)合理選擇變壓器,提高供配電的功率

合理選擇變壓器,提高供配電的功率,也是污水處理廠供配電系統節能措施的重要組成部分。在污水處理廠配電系統節能措施中,合理選擇變壓器是指合理選擇變壓器的容量及臺數,在選擇變壓器的容量和臺數時,應結合污水處理廠的實際運行情況計算負荷,根據負荷的計算值進行變壓器容量的選擇,根據用電性質合理調整變壓器的運行臺數,使所選用的變壓器能經常處于經濟運行狀態, 減少變壓器輕載導致的電能浪費,可以達到節能的目的。在提高供配電的功率方面,功率因數是電力用戶的一項重要技術,功率因數可以衡量供配電系統是否經濟運行,提高供配電系統的功率因數,減少用電設備的無功功率的需要量,可以達到節能的目的。

(3)正確認識熱效應,及時抑制高次諧波

正確認識熱效應,及時抑制高次諧波,是污水處理廠供配電系統節能措施的有效途徑。諧波不僅會使系統的功率因數下降,而且在設備及線路中產生熱效應,導致電能大量損失。正確認識熱效應,及時抑制高次諧波中的高次諧波是指非線性光學現象產生的光波。隨著污水處理廠非線性負載的增多,污水處理廠電氣系統產生的高次諧波的危害問題也隨之增多,正確認識熱效應,及時抑制高次諧波,對污水處理廠供配電系統節能顯得尤為重要。在污水處理廠供配電系統中,可以通過諧波的測量和計算, 合理的設計選擇交流濾波裝置,減少諧波對電網的影響,抑制和治理諧波。

4 污水處理廠控制系統的節能措施

污水處理廠控制系統的節能措施,要把握好兩個關鍵點,一是選擇變頻調速節能設備;二是合理選擇控制系統。污水處理廠控制系統的節能,在選擇變頻調速節能設備方面,由流體學相似定律可知,功率與轉速的3次方成比例,要利用流量與轉速的比例關系,采用具有節電率高,改善用電質量,設備回收期短等特點的新型智能化節電設備,實行優化運行數據,適時調節風機的風量或水泵的流量,使其隨負荷的變化而同步變化,可以最大限度地節約電耗。電氣系統設計節能是建筑節能所倡導的, 污水處理廠控制系統的節能,在合理選擇控制系統方面,應結合污水處理廠的實際情況,針對污水廠用電設備多、工藝復雜的特點,采取相應的措施對污水處理廠控制系統進行節能,如采用由計算機軟件為控制中心的智能化精確控制系統,該系統具有矢量精確控制,便于調試安裝等特點,可以最大限度地節約電耗,能夠對污水處理廠控制系統的節能起到很好的節能效果。

5 污水處理廠照明系統的節能措施

污水處理廠照明系統的節能措施,在污水處理廠電氣節能措施中發揮著重要作用。污水處理廠照明系統的節能,可以從以下三個方面采取措施:第一,合理采用高效光源。高效光源是照明節能的首要因素,大型廠房及車間應采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈或大功率細管徑熒光燈等高效節能型光源。辦公室、值班室、配電室等場所應采用三基色細管徑熒光燈、緊湊型熒光燈或小功率金屬鹵化物燈等,盡量不采用白熾燈;第二,合理采用節能型光源。隨著污水再生回用項目的增多,傳統的電感型鎮流器已不適應當前形勢發展的需要,合理采用節能型光源,應盡量淘汰普通電感型鎮流器,建議使用低損耗的鎮流器,可減小線路損失,提高供電質量;第三,合理改進燈具控制方式。照明節能在節約能源中有著重要的地位,在污水處理廠中,污水處理廠照明系統的節能,應采用成本低、節電效果好的照明系統。

6 結論

總之,污水處理廠電氣節能措施具有長期性和復雜性,在污水處理廠進行電氣節能,應把握好污水處理廠供配電系統的節能措施、污水處理廠電氣線路的節能措施、污水處理廠電氣設備的節能措施、污水處理廠控制系統的節能措施和污水處理廠照明系統的節能措施五個方面的內容,只有這樣,才能促進污水處理廠電氣節能工作的開展,進而有效降低電能損耗,實現供配電系統及用電設備的經濟運行。

參考文獻:

[1]李春光,徐曉宇.污水處理廠設計和運行中的節能考慮[J].中國建設信息(水工業市場),2010(5).

第7篇

我們在檢定電能表時,以安裝式電能表為例,檢定項目有(1)工頻耐壓試驗;(2)直觀檢查;(3)潛動實驗;(4)啟動實驗;(5)校核常數;(6)測定基本誤差。潛動實驗是其中之一,而檢定人員卻常常忽律了它的重要性,我經過計算后發現,雖然潛動帶來的損失沒有測量誤差那么大,但給用戶帶來的經濟損失卻是不少的,這是我們檢定人員在檢定過程中不可忽視的。

二、電能表的工作原理。

當把電能表接入被測電路時,電流線圈和電壓線圈中就有交變電流流過,這兩個交變電流分別在它們的鐵芯中產生交變的磁通;交變磁通穿過鋁盤,在鋁盤中感應出渦流;渦流又在磁場中受到力的作用,從而使鋁盤得到轉矩(主動力矩)而轉動。負載消耗的功率越大,通過電流線圈的電流越大,鋁盤中感應出的渦流也越大,使鋁盤轉動的力矩就越大。即轉矩的大小跟負載消耗的功率成正比。功率越大,轉矩也越大,鋁盤轉動也就越快。鋁盤轉動時,又受到永久磁鐵產生的制動力矩的作用,制動力矩與主動力矩方向相反;制動力矩的大小與鋁盤的轉速成正比,鋁盤轉動得越快,制動力矩也越大。當主動力矩與制動力矩達到暫時平衡時,鋁盤將勻速轉動。負載所消耗的電能與鋁盤的轉數成正比。鋁盤轉動時,帶動計數器,把所消耗的電能指示出來。這就是電能表工作的簡單過程。

三、什么叫潛動。

依據JJG307-2006交流電能表(電度表)檢定規程,當電流線路無負載電流而電壓線路加80%~100%額定電壓(對三相電能表加對稱的三相額定電壓)時,安裝式電能表的鋁盤轉動叫潛動。

四、如何判斷潛動是否合格。

我們在實際的檢定工作中,對潛動的判定往往不是很嚴格。一般查看鋁盤轉動5min轉不到一圈就判為合格,這是很不規范的一種做法,我們可以算一筆帳一個1200r/kw.h的電能表,在檢定潛動這一項目時鋁盤10min轉一圈后還繼續轉,那么1小時轉6圈,24小時轉144圈,一個月不用電30天轉4320圈4320÷1200=3.6kW.h電表多讀(或少讀)3.6度電。再舉一個例子一個30r/kW.h的電能表,在檢定潛動這一項目時鋁盤10min轉一圈后還繼續轉,那1小時轉6圈,4320÷30=144kW.h電表多讀(或少讀)144度電。這個數字就相當驚人了。我們在檢定的過程中經常碰到農村的顧客拿著表來檢定說:“我一個月沒用電,電表跑了50多度電”。將表掛到操作臺上一測潛動不合格。當一個表轉數很大時稍微有點潛動問題不是很大,但當一個表轉數很少時就決不允許鋁盤轉動,就是鋁盤轉動再慢20min轉一圈,就上面例子來說一個30r/kW.h的電能表一個月不用電時電表還要多讀(或少讀)72度電。在當地農村農忙時用電,農閑時不用電或反之(農家自開小型廠)一、兩月不用電是常有的事,所以潛動的檢定也表現為主要矛盾。有時我們檢定一塊電能表測定基本誤差等項目合格,而潛動不合格該表判定為不合格,那么這快表就不能繼續使用,這就要求我們做檢定工作的人員,要學習業務搞清潛動產生的原因。以修理后的電能表為例,將安裝式三相交流電能表在操作臺上接好線,對其加對稱的三相110%額定電壓,電流檔打在關的位置,查看鋁盤轉動的情況。值得注意的是,若轉盤緩慢轉動,不要輕易判定潛動不合格或合格,要耐心等待待轉盤轉到轉軸伸出的小鐵絲與電壓線圈下面伸出的小鐵片相近時轉盤是否還轉,轉盤停止轉動潛動合格,轉盤繼續轉動潛動不合格。

五、防止潛動的解決方法。

為了防止潛動,我認為可以采取以下方法來解決:

(1)為了防止潛動生產廠在制造時在電壓線圈下面伸出一小鐵片,同時在轉軸上伸出一股小鐵絲,當鐵絲轉到靠近小鐵片時,就被磁化而相互吸引,便可阻止潛動,因為這吸力很小對正常工作狀況沒有什么影響。如果鐵片和鐵絲的吸力過大,則會使電能表的“靈敏度”降低,因此需要反復調節,才能同時滿足相互矛盾著的兩個方面的要求。如果不能則反應設法減少摩擦,例如用空氣吹洗電能表的各個縫隙,并檢查傳動機構的蝸桿、齒輪,看是否壓得太緊,如果還是不能解決,則只有重換轉盤的軸承,以減少摩擦。

(2)有輕微負荷造成潛動的,查明確切潛動原因。

(3)按照電能表檢定規程,輕載誤差一般不要誤差。

(4)安裝電能表前一定要在現場測量相序,按正相序電源接線。

(5)告訴用戶調整用電負荷,能到達三相電流、電壓相對平衡。

(6)因故障導致電能表潛動的,檢查電能表、互感器、改裝接線、用電器燒毀等,及時查找故障原因。

潛動是交流電能表檢定項目之一,它往往不像測定基本誤差一樣被重視,但它確實是一個重要的檢定項目而不容忽視,我們做計量檢定工作的技術人員必須用認真、科學的態度對待自己的工作,以保證所檢定的計量器具量值的準確可靠,讓顧客放心滿意。

參考文獻:

第8篇

鋼鐵企業是高能耗產業,年耗電量占全國總用電量的8%左右,居各行業前位,因而鋼鐵企業的節能有著十分重要的意義。做為鋼鐵設計單位的專業人員,應充分了解、掌握鋼鐵各生產工藝段的工況、過程、特點,選用最優化的設計方案,同時應嚴格貫徹執行國家節能環保、減排等產業政策,為企業及社會帶來明顯效益。

本文僅對鋼鐵企業電氣設計過程中常用的節能措施進行一般性闡述,未做深入的理論計算,目的是為了提高電氣設計人員的節能意識及業務水平,并運用在工程實踐之中。

1 電氣主要節能措施

1.1 電力變壓器的節能

電力變壓器既是重要的變電設備,也是主要的耗電設備,在電力系統中數量龐大,占有重要地位,合理地選擇各類變壓器的數量、型號、容量、負載率及運行方式等,對于電氣節能有著十分重要的意義。

1.1.1 變壓器選型

油浸式變壓器選用S11系列及以上,干式變壓器選用S10系列及以上的節能、環保、低損耗、低噪音型新型變壓器,該類變壓器鐵芯一般均采用高導磁的優質冷軋晶粒取向硅鋼片。

同容量S11系列變壓器空載損耗比S9系列降低30%,年綜合電量損耗降低35%以上,節電效果明顯,采用S11系列變壓器替代S9系列同容量變壓器,設備投資增加15%~20%,一般3年左右通過節省的電能費用可平衡增加的設備成本,而變壓器工作年限一般為25~30年,因而其運行3年后節電量為凈節電量。企業用量龐大的為低壓配電變壓器,如一臺10/0.4kV 1250kVA的低壓配電變壓器,采用S11系列比采用S9系列年節省電能約5000kWh,合人民幣3150元(按工業用電平均0.63元/ kWh計算),在其正常工作壽命期內共節省電能約125000 kWh,折合人民幣78750元。一個中型冶金企業此類配電變壓器數量一般為幾十臺,節電效益明顯。

1.1.2 變壓器負載率

變壓器在低負載率狀態下不僅造成設備自身投資增大,而且運行功率因數低,造成較大的有功及無功損耗,因而當變壓器負載率低于30%時應及時更換為小容量。變壓器的經濟運行點為負載率75%左右,設計、選型時應予以考慮。變壓器并非在電氣工作壽命完全終結時才予以更換,對于電氣壽命僅剩余2~3年時,應經技術經濟比較后確定是利舊還是更換為新型節能變壓器。少數鋼鐵企業還有鋁芯變壓器運行,年代久遠,從節能及用電安全角度考慮,應予以及時更換。

1.1.3 變壓器工作環境

變壓器工作環境溫度對變壓器出力、絕緣、安全運行及壽命有著較大的影響。變壓器長期運行在98℃時,使用壽命為20年,當長期運行在在104℃時,使用壽命為僅為10年。油浸式變壓器只有其上層油溫不超過85℃,才能保證其正常的使用壽命。

部分鋼鐵企業總降變電所要求夏季時在主變壓器室內設置移動風機對主變進行散熱冷卻,因而在主變壓器室設計時,應考慮在滿足主變壓器安裝、進出線便利等條件下,盡可能將主變壓器室布置于空氣暢通,少陽光直射的位置。

當低壓干式配電變壓器與低壓配電柜貼臨布置于低壓配電室內時,由于變壓器均配有IP40等級防護外殼,造成其散熱不暢,故在設計此類配電房時可考慮在室內配置空調以降低變壓器溫升,此舉雖增加了部分空調設備投資及其耗電量,但卻降低了變壓器工作溫度,從而降低了變壓器阻抗,減少電能損耗、降低變壓器絕緣老化速度,延長了變壓器使用壽命。

1.1.4 變壓器出線線路

變壓器與配電裝置應盡可能靠近布置,以減少出線線路壓降及節省電力電纜或銅排等耗材長度,降低電氣投資。

1.2 軟起動器的節能

1.2.1 電氣軟起動的特點

較大容量的電動機直接起動時起動電流大,功率因數低,無功需求高,會造成電網電壓波動甚至使母線電壓下降到影響其它用電設備的正常運行及電機自身的起動。采用電氣軟起動設備,可降低起動電壓及起動電流從而使大容量電動機得以平穩起動,并且維持系統供電電壓的穩定。在此過程中,軟起動器僅起變壓作用,不能進行變頻調節。

為減小對電網的沖擊,可根據負載特性選用軟起動器功能中的限流型、電壓斜坡型、重載型中一種做為起動方式, 軟起動設備一般做僅為電動機起動時所用,在其起動完畢后做為旁路運行,但在電動機設備負載率低時,軟起動器輸出較低電壓,減小輸出電流,從而減少電機的功率損耗,起到節能作用。

1.2.2 電氣軟起動器節能的一般要求

軟起動器的節能是有條件的,當電動機負載率小于35%時,節電率可達20%~50%,當負載率在35%至50%之間,節電率顯著減小,僅10%~15%,當負載率大于50%時,節電率幾乎為零甚至為負值。如一臺50kW的電機采用軟起動控制,負載率在35%時,年節電量約3000度,節省電費合人民幣1900元, 4年左右收回軟起動裝置投資成本。但選擇容量偏大、負載率低的軟起動器本身也是一種浪費,所以利用電氣軟起動器節能不是值得推薦的方式。鋼鐵企業利用軟起動器做為節能設備適用的負荷數量較少,一般為配套的機械、加工車間內沖床、剪床等。

1.3 變頻器節電技術

1.3.1 鋼鐵企業適用于變頻調速的主要負載

變頻器是利用電力半導體器件的通斷將工頻電源變換成其它頻率、電壓電源的電力裝置,是目前最先進的異步電機調速裝置,能實現電動機的軟起、軟停、無極調速、特殊增、減速功能,具有顯著的節能效果。

鋼鐵企業適用于變頻器控制的主要為風機及水泵類負載如高爐出鐵場風機、高爐沖渣泵、電站鍋爐送、引風機、鍋爐給水泵、轉爐一次除塵風機等,該類負荷一般為高壓負荷,電動機容量大,電氣特性為:流量與轉速成正比關系,電氣轉矩與轉速為正比平方關系,軸輸出功率與轉速為正比立方關系。變頻器通過改變自身的輸出頻率、電壓,從而改變風機、水泵等負荷電氣轉矩及軸輸出功率,在低負載率時變頻器降低其輸出頻率、電壓從而降低輸出功率,達到節能的目的。如當變頻器輸出頻率為40Hz時,其輸出功率只有額定功率的51.2%,具有非常明顯的節能作用(但做為變速調節作用的如軋機系統用變頻器其節能效果有限)。

1.3.2 變頻器節電效果

采用變頻控制的風機、水泵類負載一般節電率均在25%~30%左右。如一臺9000kW高爐電動鼓風機采用變頻控制后,其平均功率為5000kW左右,年節電量約2400萬度,折合人民幣約1600萬元,而一臺9000kW合資品牌變頻器 設備投資約550萬元左右。一臺中等容量如10kV 400kW除塵風機采用變頻控制,年節省電能約60萬度,折合人民幣40萬元,該變頻器設備投資24萬元。變頻設備在一年左右就能回收成本,余下年份為凈節電量,數量巨大,效益十分可觀。

1.4 無功補償及濾波節電技術

無功補償及濾波技術是電力節能的一項重要措施,在各工業行業生產中應用十分廣泛,采用該技術,既可節省大量有功損耗,又可改善電能質量,節能效果十分明顯。

1.4.1 高壓濾波補償技術

在6~35kV供電母線裝設電容器、電抗器元件,構成高次諧波的低阻抗通道,濾除諧波的同時,補償無功,有效地濾除電網中的高次諧波,減小電網元件的附加諧波損耗,降低線路和變壓器因輸送無功功率造成的電能損耗從而實現節能。在負荷平穩的用電場合可以實現供電母線月平均功率因數≥0.92。根據負荷大小和性質,確定裝置的容量,一套裝置投資一般在60~150萬元。因其結構簡單,維護方便,投資相對較低,可在負荷平穩的用電場合加以應用。

1.4.2 低壓濾波補償技術

主要是在配電變壓器或整流變壓器二次側0.4~1kV電壓母線裝設電容器、電抗器元件,實現低壓側就地濾波補償功能。采用接觸器投切或晶閘管過零投切方式,在負載處就地解決諧波濾波和無功補償問題,大大降低諧波和無功通過變壓器造成的損耗,適合在負荷容量較小的場合,單套安裝容量100~1000kVAR,投資在4~30萬元。

1.4.3 高壓動態無功補償(SVC)技術

利用晶閘管串聯、相控技術,快速調節相控電抗器的感性無功功率的大小,使動補系統實時跟蹤負載無功的變化,實現供電母線的無功自動補償。減少供電系統向用電負荷提供無功功率。響應時間≤10ms。在負荷沖擊較大、對電能質量要求較高的場合(如電弧爐、精煉爐、直流傳動和交交變頻傳動軋機等),應用動補系統可有效抑制電壓波動和閃變,濾除諧波,使電能質量指標滿足國家標準,供電母線月平均功率因數≥0.95,且無功不倒送。根據安裝容量的大小和電壓等級的不同,投資約150~1000萬元。經過測算,節能所帶來的經濟效益可在一至二年內收回投資。

1.4.4 低壓動態無功補償(SVC)技術

是對高壓動態無功補償系統的小型化和簡單化。在0.4~1kV電壓等級的配電變壓器或整流變壓器二次側,通過對無功功率的無級調節,實現連續自動地補償無功。在低壓負載端進行電能質量的治理,減小配電變壓器或整流變壓器的諧波損耗和無功損耗,延長使用壽命,同時穩定系統電壓,增加電機的出力。在小容量的應用中可發揮其簡單可靠的優勢。單套投資在20~50萬元。

1.4.5 高壓無功發生器(SVG)技術

運用瞬時無功功率理論,應用全控型電力電子器件,使電壓源逆變器輸出電壓的相位和幅度可控,從而輸出感性或容性的無功功率。是SVC技術的升級。響應時間≤5ms。應用于電壓波動較大,安裝面積較小的場合,與濾波補償裝置配合使用可有效抑制電壓波動和閃變,濾除諧波,供電母線月平均功率因數≥0.95,且無功不倒送。減小由供電系統輸送無功功率造成的損耗,同時也降低了諧波損耗。投資約200~1200萬元。

1.4.6 低壓無功發生器(SVG)技術

在0.4~1kV電壓等級的配電變壓器或整流變壓器二次側應用SVG技術,就地補償無功。可與其它電氣柜布置在同一配電室內,就近治理電壓波動和諧波等問題,對單臺變壓器負荷的效果尤為明顯。單套投資在30~60萬元。

1.5 低壓接觸器節電技術

低壓交流接觸器在電氣系統中應用廣泛,數量十分龐大,是除低壓斷路器外應用的最多的低壓電氣元件,但其有噪聲大、電耗大、鐵芯溫度高等諸多缺點。

永磁式接觸器是稀土永磁應用技術與智能型微電子技術有機結合,較普通產品節電99.9%以上,產品運行無噪音,工作時既不受網電壓波動的干擾,也不會對周圍電子設備造成影響。臨界吸合釋放動作一次完成。無振顫現象,觸頭接通分斷速度比電磁式交流接觸器提高3-5倍。同時還具有對外無漏磁,線圈工作時無溫升等諸多優點。是傳統交流接觸器的較好替代產品。

一臺傳統的低壓115A交流接觸器年耗電量約661kWh,而同樣載流量的節能型永磁接觸器年耗電量僅2.3kWh,節電658.7 kWh,一臺傳統的低壓400A交流接觸器年耗電量約1649.7kWh,而同樣載流量的節能型永磁接觸器年耗電量僅2.3kWh,節電1647.4 kWh。

1.6 照明節電技術

鋼鐵企業照明系統耗電量占鋼鐵企業總用電量比例不大,但仍有一定數量規模,照明節電符合國家節能減排產業政策,也是國家節能措施審查的主要內容之一。

1.6.1 工業廠房照明用電量占企業全部照明用電量的比例最大,傳統的金屬鹵化物燈具等采用電感式鎮流器能耗高,新型節能型工礦燈具均采用節能型電感鎮流器,熒光燈具采用節能型電子鎮流器,使得鎮流器節電率達燈具額定功率的10%~12%,同時延長燈具使用壽命及降低了環境溫度。

1.6.2 LED燈具為半導體節能型新型光源,是一種廉價的發光二極管材料,能耗極低,其照明效率為傳統鎢絲燈泡的12倍,熒光燈的3倍,其持續點燃時間為10萬小時,且無頻閃。可應用于鋼鐵企業辦公樓、輔助間等層高不高場所及民用、市政及家庭場所,但由于光通量有限,在工業廠房內暫未推廣應用。

1.6.3 鋼鐵企業道路照明可逐步推廣采用太陽能光伏照明燈具,最大限度利用光能,節省電能,太陽能燈具一般5年左右收回投資成本,但光伏產業面臨著投入成本高、環境污染問題。

1.6.4 照明設計應充分利用自然光,大面積照明區域采用分區照明控制方式,滿足國家照明標準。

1.7 節能型電機應用技術

節能型電機的選用在鋼鐵企業自身及設計單位均未得到足夠的重視及推廣,這與Y系列電機在鋼鐵企業的廣泛使用現狀及企業業主、設計單位對國家、地方相關政策的不清晰、不了解有較大關系,國家、地方均已出臺須采用新型節能電機的規定。Y系列電機已被國家明文規定為淘汰型電機,生產廠家不允許再生產,銷售商不得再銷售,現有運行的Y系列電機須逐步淘汰。

新型節能電機如YX、HJN、XYT系列比現在廣泛使用的Y系列電機效率約提高2%~5%,對一臺長期運行的電機,年節電量可觀。

如一臺 90kW異步電動機采用節能型,其效率比Y系列提高3%,按年工作6500h計, 節電達17000kW,合人民幣11000元,一年之內可收回兩種電機差價成本。

新建工程項目應選用節能型電機而不再采用Y系列電機,這在總承包工程中更應引起重視,以免引起總包方與甲方間由于驗收問題產生糾紛。

1.8 其它電氣節能措施

電氣節能的措施是多樣的,上述各項措施不能一一概全,還有其它電氣節能措施如電力電纜合理布局敷設、節能橋架應用、電能的分時、分地計量等,在工程設計中應選擇性選用,使電氣設計真正達到安全、經濟、節能、環保要求。

2 電氣節電技術應用應注意的問題

雖然電氣節能技術值得大力推廣,但也不能為節能而節能,企業應根據自身的特點、資金狀況、現時運行工況、所在區域實情等條件,盡可能選擇符合自身情形的節能措施同時必須考慮如下幾個前提:

1)不能影響產品的質量、產量;

2)不能造成環境的破壞,或惡化;

3)選用節能設備額外增加的投資應在短期內收回,一般期限不超過3~4。

【參考文獻】

[1]卓樂友.電力工程電氣設計手冊[S].北京:水利電力出版社,1991.

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