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摘要:简要归纳交流企业节电的一些技术措施、方法,分析各种方法,分析各种方法的特点和应用时需要注意的事项。
关键词:企业节电 方法 效益
一、引言
近几年一些节能的专用设备、装置不断推陈出新,给实施节电提供了很多的选择,以适应不同设备工况、不同应用领域节能的要求。企业节电的方法和途径可概括为三个方面:①采用合理的运行控制方式和采用先进的节电设备;②提高用电管理水平节电;③采用无功补偿,提高供配电系统和用电设备的功率因数。
二、采用经济性的生产运行控制方式和先进的节电设备,是实施生产控制与节电的有效方法
1、对需要、调速、工艺生产调节控制、风机水泵类,采用变频节能具有较好的节电效果。变频调速技术有显著的节电效果、优良的调速性能以及广泛的适用性、延长设备使用寿命、减少生产驱动设备故障率、提高产品质量等。变频器节电一般在20%以上,一般1~2年便可以收回投资,主要应用在风机、水泵上节能效果最明显:变频节电改造不足的是一次性投资大和会产生谐波,特别是生产谐波电网和其他用电设备造成影响,在采用变频节能方案时要考虑这些因素,在合理对变频器及辅助设备选型,评估其对周围用电设备的影响并治理。
2、对无需调速与控制的用电设备,采用节电用设备实施节电改造电能。对无需调速与控制的用电设备,采用节电专用设备,如智能马达节电装置、节电宝等节电。这类设备投资小、适用性广、针对性强,同时能改善电能质量,是企业节电改造的一条途径。
3、实施企业照明系统集控节电改造。企业照明系统,用电量占10%左右(理论统计值)。照明集控节能改造一般节电20%以上,理论上可达30%多,延长灯具使用寿命2~3倍;照明节能改造一般对车间常用明灯,2~3年就可收回投资(理论上1~2年)。
4、采用高效节能设备将带来长期生产用电成本节约。采用高效节能电机、高效节能变压器、高效节能灯等,也是节电的一条有效途径。
传统的意识在选择用电设备时,往往看重的是使用功能是否达到生产工艺要求和采购成本,忽略了运行成本。
三、提高企业用电管理水平,是企业节电工作投入少,产出多的有效方法
1、建立电能计量和用电有效工作目标是企业节电的基础。建立完善的企业电能计量才能清楚地了解企业用电情况,分析节电环节和采取节电方案才能开展用电运行控制和调节;用电有效工作目标是强化责任,促进用电部门改进用电效率推进节电管理、节电改造、开展技术进步等工作的经济手段,任何企业从理论上讲,管理是提高企业资源有效使用的手段。
2、工程项目设计和用电运行管理控制提高企业自然功率因数是实施管理节电最有效的途径。实施节能补偿改造,要优先检查企业自然功率因数。自然功率因数的提高要从企业工程项目实施和用電运行管理中考虑,其工作的中心是减少投资和运行中“大马拉小车的现象”,提高用电系统的负荷率,以提高自然功率因数。
(1)合理配置电气设备,一般电动机使用负荷率不能低于40%,变压器使用负荷率不能低于30%;低于这个负荷率应当考虑更换。
(2)用现代调速技术控制变负载电动机,如变频调速、晶闸管串级调速、电车的逆导斩波调速等技术,使电动机能随工艺负载变化自动调速,使电动机运行在高效和低无功消耗区。
四、采用无功补偿提高功率因数,是系统节电和提高电能质量的基本途径
1、进行无功补偿提高供配电系统的功率因数。功率因素是衡量电力系统用电效率的一个经济指标,它由系统的有功和无功两个因素决定。由发电到用电整个过程中,伴随着有功功率产生的同时孪生着无功功率。有功是电能转换为用户所需的能量,比如电流通过电动机使电能转换为机械能,电流通过灯发光等等。无功是电流在电力系统磁场或电场中流动,不会使电能转换为用户需要的能量,是不做功的,但在电网中循环流动会造成较大的电能浪费。
在固定负荷时,当功率因数从1将到0.8,有功增加还不大:当它降低到0.6时,有功损耗接近于功率因数为1时的3倍.当它降低到0.5时,有功损耗接近于功率因数为1时的4倍.当它降低到0.4时,有功损耗接近于功率因数为1时的6倍以上。
据有关资料统计,一个100万KW的电力系统如果无功功率问题处理得好,每年可节约的电能超过1亿KW,可使电网系统的设备节约2~3万KW的设备容量.
无功功率分为感性和容性无功功率,交流系统的无功功率应保持平衡,一般用户大多数是电动机、变压器等电感性负荷,必须用容性功率来平衡感性无功负载。
有功功率的变化影响电网周波,无功功率的变化影响电网的功率因数和电压质量,电压不稳定或波动影响企业产品的质量。无功补偿不足不仅会引起电网电压崩溃,造成严重事故,而且会对用户外的电网系统造成影响。因此,国家规定用户的功率因数必须按照规定达标,否则将受到经济处罚。
无论是从节电或电能质量的角度,企业必须对电网的无功进行补偿处理。提高用户的功率因数可以降低视在功率,从而降低电网的投资;提高功率因数,使设备与线路中的有功损耗减少;从而使路线与变压器的电压降减少,增加输送电能力并使电能质量提高。
2、无功补偿方式与节电效率。无功补偿分集中补偿、分组补偿和就地补偿三种方式。
(1)集中补偿 就是高低压配电所内设置若干组电容器组。电容器接在配电母线上,补偿该配电所供电范围内的无功功率,并使总功率因数达到所规定的值以上。这种补偿方式只能补偿高、低压母线之前(电源方向)线路上的无功功率,它相当于把无功功率源移到用电企业的配电所,使用户对供电系统的要求无功功率有所减少。但它对于配电母线下的企业内部的变压器线路的无功功率不能起到补偿作用,仍有大量的无功功率(无功电流)在企业内部线路上流动,企业内部主要是以低压供电为主,无功电流在低压网中的大量流动,产生大量损耗。集中补偿投资小,便于集中管理。
(2)分组补偿 是企业各个负荷中心进行的局部补偿,一般是车间或对多台小功率用电设备装设无功补偿,又叫小集中补偿,它能使无功电流限制在一个较小的范围内环流,节电效果比集中补偿好。这种补偿存在的问题是380V低压母线以下配电网中仍存在大量低压无功电流流动并产生损耗。
(3)就地补偿 把无功补偿器直接装设在用电设备旁或进线端子上。消除环流在高、低压线路上的流动,减少线路负荷和损耗,这是一种最初底的补偿方式,节电效果最好,不足之处是补偿点多。
3、进行无功补偿的几点建议
(1)根据国内外统计资料,电动机所消耗的电能占整个企业用电的60%~70%,所消耗的无功功率占整个企业无功负荷的比重还要高一些。消耗无功负荷第二位是变压器,一般占总无功负荷的20%,因此要抓住这两类设备的无功补偿
(2)三种补偿是互补的,各级补偿对补偿区内的无功有一定限制作用,下级补偿对降低上一级的无功,提高上一级的功率因数是有效的支持,过补对企业电网电能质量没有好处,还会带来害处,对企业投资也不经济。在补偿改造时要从整个系统补偿考虑,避免过补的浪费。
(3)考虑各个点补偿装置时需要其与电能流量的关系,即安装补偿装置处的电能质量如电压、谐波等对补偿电容器的影响及危害;投切、过补对电网的影响及危害。
(4)实施节能补偿改造,要优先选取用技术选进、先进性能优秀的补偿设备,特别是集中补偿和分组补偿、先进的设备一次投入大。但运行成本低、补偿节能效果好,对电网的影响小,补偿制要采用无干扰投切实际性灾情况。电容器组选择要考虑合适的容量和组数。
关键词:企业节电 方法 效益
一、引言
近几年一些节能的专用设备、装置不断推陈出新,给实施节电提供了很多的选择,以适应不同设备工况、不同应用领域节能的要求。企业节电的方法和途径可概括为三个方面:①采用合理的运行控制方式和采用先进的节电设备;②提高用电管理水平节电;③采用无功补偿,提高供配电系统和用电设备的功率因数。
二、采用经济性的生产运行控制方式和先进的节电设备,是实施生产控制与节电的有效方法
1、对需要、调速、工艺生产调节控制、风机水泵类,采用变频节能具有较好的节电效果。变频调速技术有显著的节电效果、优良的调速性能以及广泛的适用性、延长设备使用寿命、减少生产驱动设备故障率、提高产品质量等。变频器节电一般在20%以上,一般1~2年便可以收回投资,主要应用在风机、水泵上节能效果最明显:变频节电改造不足的是一次性投资大和会产生谐波,特别是生产谐波电网和其他用电设备造成影响,在采用变频节能方案时要考虑这些因素,在合理对变频器及辅助设备选型,评估其对周围用电设备的影响并治理。
2、对无需调速与控制的用电设备,采用节电用设备实施节电改造电能。对无需调速与控制的用电设备,采用节电专用设备,如智能马达节电装置、节电宝等节电。这类设备投资小、适用性广、针对性强,同时能改善电能质量,是企业节电改造的一条途径。
3、实施企业照明系统集控节电改造。企业照明系统,用电量占10%左右(理论统计值)。照明集控节能改造一般节电20%以上,理论上可达30%多,延长灯具使用寿命2~3倍;照明节能改造一般对车间常用明灯,2~3年就可收回投资(理论上1~2年)。
4、采用高效节能设备将带来长期生产用电成本节约。采用高效节能电机、高效节能变压器、高效节能灯等,也是节电的一条有效途径。
传统的意识在选择用电设备时,往往看重的是使用功能是否达到生产工艺要求和采购成本,忽略了运行成本。
三、提高企业用电管理水平,是企业节电工作投入少,产出多的有效方法
1、建立电能计量和用电有效工作目标是企业节电的基础。建立完善的企业电能计量才能清楚地了解企业用电情况,分析节电环节和采取节电方案才能开展用电运行控制和调节;用电有效工作目标是强化责任,促进用电部门改进用电效率推进节电管理、节电改造、开展技术进步等工作的经济手段,任何企业从理论上讲,管理是提高企业资源有效使用的手段。
2、工程项目设计和用电运行管理控制提高企业自然功率因数是实施管理节电最有效的途径。实施节能补偿改造,要优先检查企业自然功率因数。自然功率因数的提高要从企业工程项目实施和用電运行管理中考虑,其工作的中心是减少投资和运行中“大马拉小车的现象”,提高用电系统的负荷率,以提高自然功率因数。
(1)合理配置电气设备,一般电动机使用负荷率不能低于40%,变压器使用负荷率不能低于30%;低于这个负荷率应当考虑更换。
(2)用现代调速技术控制变负载电动机,如变频调速、晶闸管串级调速、电车的逆导斩波调速等技术,使电动机能随工艺负载变化自动调速,使电动机运行在高效和低无功消耗区。
四、采用无功补偿提高功率因数,是系统节电和提高电能质量的基本途径
1、进行无功补偿提高供配电系统的功率因数。功率因素是衡量电力系统用电效率的一个经济指标,它由系统的有功和无功两个因素决定。由发电到用电整个过程中,伴随着有功功率产生的同时孪生着无功功率。有功是电能转换为用户所需的能量,比如电流通过电动机使电能转换为机械能,电流通过灯发光等等。无功是电流在电力系统磁场或电场中流动,不会使电能转换为用户需要的能量,是不做功的,但在电网中循环流动会造成较大的电能浪费。
在固定负荷时,当功率因数从1将到0.8,有功增加还不大:当它降低到0.6时,有功损耗接近于功率因数为1时的3倍.当它降低到0.5时,有功损耗接近于功率因数为1时的4倍.当它降低到0.4时,有功损耗接近于功率因数为1时的6倍以上。
据有关资料统计,一个100万KW的电力系统如果无功功率问题处理得好,每年可节约的电能超过1亿KW,可使电网系统的设备节约2~3万KW的设备容量.
无功功率分为感性和容性无功功率,交流系统的无功功率应保持平衡,一般用户大多数是电动机、变压器等电感性负荷,必须用容性功率来平衡感性无功负载。
有功功率的变化影响电网周波,无功功率的变化影响电网的功率因数和电压质量,电压不稳定或波动影响企业产品的质量。无功补偿不足不仅会引起电网电压崩溃,造成严重事故,而且会对用户外的电网系统造成影响。因此,国家规定用户的功率因数必须按照规定达标,否则将受到经济处罚。
无论是从节电或电能质量的角度,企业必须对电网的无功进行补偿处理。提高用户的功率因数可以降低视在功率,从而降低电网的投资;提高功率因数,使设备与线路中的有功损耗减少;从而使路线与变压器的电压降减少,增加输送电能力并使电能质量提高。
2、无功补偿方式与节电效率。无功补偿分集中补偿、分组补偿和就地补偿三种方式。
(1)集中补偿 就是高低压配电所内设置若干组电容器组。电容器接在配电母线上,补偿该配电所供电范围内的无功功率,并使总功率因数达到所规定的值以上。这种补偿方式只能补偿高、低压母线之前(电源方向)线路上的无功功率,它相当于把无功功率源移到用电企业的配电所,使用户对供电系统的要求无功功率有所减少。但它对于配电母线下的企业内部的变压器线路的无功功率不能起到补偿作用,仍有大量的无功功率(无功电流)在企业内部线路上流动,企业内部主要是以低压供电为主,无功电流在低压网中的大量流动,产生大量损耗。集中补偿投资小,便于集中管理。
(2)分组补偿 是企业各个负荷中心进行的局部补偿,一般是车间或对多台小功率用电设备装设无功补偿,又叫小集中补偿,它能使无功电流限制在一个较小的范围内环流,节电效果比集中补偿好。这种补偿存在的问题是380V低压母线以下配电网中仍存在大量低压无功电流流动并产生损耗。
(3)就地补偿 把无功补偿器直接装设在用电设备旁或进线端子上。消除环流在高、低压线路上的流动,减少线路负荷和损耗,这是一种最初底的补偿方式,节电效果最好,不足之处是补偿点多。
3、进行无功补偿的几点建议
(1)根据国内外统计资料,电动机所消耗的电能占整个企业用电的60%~70%,所消耗的无功功率占整个企业无功负荷的比重还要高一些。消耗无功负荷第二位是变压器,一般占总无功负荷的20%,因此要抓住这两类设备的无功补偿
(2)三种补偿是互补的,各级补偿对补偿区内的无功有一定限制作用,下级补偿对降低上一级的无功,提高上一级的功率因数是有效的支持,过补对企业电网电能质量没有好处,还会带来害处,对企业投资也不经济。在补偿改造时要从整个系统补偿考虑,避免过补的浪费。
(3)考虑各个点补偿装置时需要其与电能流量的关系,即安装补偿装置处的电能质量如电压、谐波等对补偿电容器的影响及危害;投切、过补对电网的影响及危害。
(4)实施节能补偿改造,要优先选取用技术选进、先进性能优秀的补偿设备,特别是集中补偿和分组补偿、先进的设备一次投入大。但运行成本低、补偿节能效果好,对电网的影响小,补偿制要采用无干扰投切实际性灾情况。电容器组选择要考虑合适的容量和组数。