《节电技术与节能管理》

• 电动机无功就地补偿的经济效益 ： • 降低总电流，减少线路损耗和变压 器损耗； • 可以提高变压器和输电线路的利用 率； • 可以提高线路末端的电压； • 与集中补偿相比，投资减少一半以 上。 • 典型的实例，如：空压机站、远程 水泵。
• 使用无功补偿电容应注意以下三点： • 干式电力电容器过电压能力差≤10 %。 • 集中补偿电容与高次谐波可能产生并联 谐振，从而放大了谐波电流，对电网产 生影响。因此，要严格控制电网的高次 谐波含量。 • 就地补偿电容应当避免自激。对频繁启 动的电机，升降机电机不要安装就地补 偿电容器。
• ＊现代资源与能源管理的工具是： MRP（物料需求计划）、 MRPⅡ（制造资源计划）、 ERP（企业资源计划）。 现在比较趋于统一采用ERP。 但成功率7 %。主要的问题是各种行 业性质不同，ERP不可能共享，本行 业相对好一些。
5.2 技术节能：
• ＊工艺节能: 节能型新工艺。 如合成氨成以前需要锅炉， 现在采用新工艺，免去了锅炉； 如热铸连轧节约了能源；还间接 节能的新工艺，通过提高投入产 出比，使单位产品综合能耗下降 等等。
第三部分 用电设备的节电技术
1.绕线式异步电机同步化运行与节电措施 1.1同步化改造 绕线式异步电机是感性负荷，定子中呈现滞后 的功率因数。在转子串电阻起动以后，转速平稳 时（接近同步转速），将转子通入直流电流，使 它变成与定子同极数的电磁铁。由磁极吸力将转 子牵入同步电动机运转机理工作，此措施叫做同 步化运行。同步化运行的结果相当于对电源提供 了大部分必要的无功功率。
2. 变压器的合理选择与经济运行
2.1.注意选择节能型变压器 目前新型的节能型变压器则有下列不同品种： 油浸式变压器：S10、S11； 干式环氧树脂真空浇铸变压器（简称“干式变压 器”）：SCB9、SCB10；（不可回收） 美国缠绕式干式变压器：SCR9；（不可回收） 杜邦绝缘干式变压器：SHG（B）10 。 早期的节能型变压器，如S7、S9等，依然是可 用的，并不一定要更新改造。无论如何，变压器 更新改造应考虑是否具有经济效益。
＊设备节能：通过技术改造达到节能的 效果；采用节能型新设备。采用先进的 科学的设备管理方法，使生产线达到高 产、优质、安全、低耗的目的。 保持生产设备完好率接近于 100%，保 持设备运行于最佳的技术状态。实现设 备动态管理──在技术状态监测的基础上， 搞好预防性维修（或者“预知维修”）； 实现设备的技术改造，使设备的“技术 寿命”与“经济寿命”返老还童。
• • • • • • • • •
1.2企业用电技术参数的一般要求： （1）配电损耗指标: 一次变压的配电损耗不超过传输功率的3.5%； 两次变压的配电损耗不超过传输功率的5.5%； 三次变压的配电损耗不超过传输功率的7%。 （2）提高用电负荷的填充系数 p平均 α＝──── （平均负荷与最大负荷之比） Pmax
• 2.2. 综合能耗： • （1）总综合能耗 • （2）单位综合能耗： • 单位产量综合能耗 • 单位产值综合能耗 • （3）可比单位综合能耗
3.单位产品综合能耗的计算依据
• • • • • • • • 标准煤：规定其发热量7000kcal/kg， （29 307.6kj/kg） 原煤：规定其发热量5000kcal/kg ； 折标煤：0.7143kg标煤/kg 。 原油：规定其发热量10000kcal/kg ； 折标煤：1.4285kg标煤/kg 。 天然气：规定其发热量9310kcal/m3 ； 折标煤：1.33kg标煤/kg 。
2.3.多台变压器经济运行
• 并联运行变压器应满足下列条件： • 变压器接线组别相同； • 电压变比相同（允许有±0.5% 的差 值）； • 变压器的短路电压要相等（允许有 ±10%的差值）； • 两台并联运行的变压器的容量比一 般不宜超过3:1。
• 以两台变压器并联运行为例：怎么 调度它们的运行有计算公式可依。 • 简单的方法是：当两台并联运行的 负荷低于额定值的30%时，改为单台 运行；当单台运行超过70%时，可考 虑两台并联运行。 • 实际上，在具体的企业里，往往与 生产安排有很大的关系，所以也不 必过分强求节能，而忽略了生产调 度的要求 。
• 当电压降低20%时，电动机的机械转矩减 少36%，电流增加20%－25%，温度上升 12 － 15℃ 。此时，一部分电机烧毁，而 大部分电机因拖不动负载而停机。 • 运行中电压过高：由于铁芯磁路进入饱 和区，使激磁电流急剧增大，从而导致 定子电流增大，造成电机过热，温度超 过允许值，缩短电机寿命或烧毁。
3. 注意做好电压调节工作
• 3.1.《全国供用电规则》规定：用户 受端电压变动幅度应不超过额定电 压的要求为： • 35kV±5%； • 10kV±7%； • 低压照明220V(＋10% ~ －5%）； • 电动机端电压三相380 V (＋10% ~ －5%） 。
3.2.电压偏移对电器的影响：
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集成化制造与管理技术：CIMS── 现代化集成制 造系统，我省有3家企业开展这方面的应用 （厦门金龙客车、福建炼油厂与福州人造板 厂）。 CIMS 讲究TQCS T ：缩短产品开发周期和生产周期，适应多品种、 小批量的生产经营方式； Q：实现最佳的质量控制（产品整体优质、而且 不出现部件质量过剩）； C：实现最低成本，争取最佳效益； S ：满足客户各种不同的需求，实现产品个性 化。
QC＝P（tgθ1－tgθ2） （kvar） 其它方法： 查表法； 图形求取法。
l 电动机无功就地补偿容量的计算 • 电动机就地补偿容量的计算可以根 据下式计算： • QC ≤1.732＊UeI0 • Ue：电动机的额定线电压（kV） • I0：电动机空载电流（A） • 通常中小型电机可放宽15%－25%。
• （6）广泛收集节能技术、节能设备、产 品等信息和情报。 • （7）开展必要的能量平衡测试，组织节 能技术改造。 • （8）认真做好奖惩与激励, 扎实有效地 开展能源、资源节约与综合利用工作
2.常用的能耗统计分析表示方法和分类
• 2.1. 单项能耗： • （1）总单项能耗 • 如：煤、电、油、水。 • （2）单位单项能耗： • 单位产量单项能耗； • 单位产值单项能耗。
• （1） 对照明灯的影响 • 电压高于额定值 5% ，白炽灯寿命缩 短45%； • 电压高于额定值10%，白炽灯寿命缩 短70%。 • 电压降低10%，白炽灯照度减少35%， 日光灯则减少10%，而且寿命降低。 水银灯则为20%。
• （2） 电压偏移对于电机影响： • 三相电压不平衡：当不平衡度为 2%时，电动机温升 增加5℃；当不平衡度达3.5%时则增加15℃。 • 电压过低： • 启动时电压过低，使启动转矩下降过多，电机启动 缓慢，甚至无法启动。 • 若运行中电压过低，如果负荷不变，最大转矩下降， 转速降低，转子电流增大，从而导致定子电流增大， 造成电机过热。温度超过允许值，缩短电机使用寿 命，甚至烧毁电机。当电压 下降到某一数值，可能 出现电动机的最大转矩小于阻转矩，此时电机停转 或在某些情况下（如，逆止门不严，有水压等）引 起电机倒转。
节能培训班讲座
福建福人木业有限公司 郭森民
第一部份企业能源管理工作
1.企业能源管理工作的主要内容： （1）贯彻执行国家的能源方针、政策、法规和标 准。 （2）制定和组织实施企业能源需求与节能的规划 和年度计划。 （3）对企业能源消费进行统计、考核、分析和监 测。 （4）组织开展节能宣传、教育和培训。 （5）对能耗设备、输能管网进行定期检查和维护。
＊采用系统节能的新方法：如热电联产，热能 的梯级利用，保持优化运行等等。 ＊采用先进的生产过程控制系统 离散型工业（机械加工制造型企业）在技术 上采用： NC数控、数控中心； DNC直接数字控制。 流程型工业（如，化工、造纸、人造板）在 技术上采用：生产过程自动化检测、计量与计 算机监控。典型的控制系统： • DCS ── “集－散”式计算机监控系统； • FCS ── “现场总路线型”计算机监控系统。
3.3 用户低电压运行造成供电线路能损增加
• 电压降低（%） • 1 • 2 • 3 • 4 • 5 • 10 • 15 • 20 线损增加（%） 2 4 6.1 8.2 10.3 21 32.3 44
3.4 调压、稳压方式:
*变压器调档方式 （用户自行处理）; *变压器有载无级调压方式（通常由电业公司处理）; *特种装臵技术处理：浪涌抑制器、MOV、稳压器等； ＊其它调压、稳压和处理电压波形的技术产品： “电力富”(Elector Flow) ; [U-KNOW]节电器； 磁平衡稳压器； 雪崩型二极管； 综合节电器。
• 电：通常规定1000kWh = 0.404 t标煤 。 ( 若 以 当 量 计 ， 规 定 其 发 热 量 860kcal/kWh ； 折 标 煤 ： 0.1229kg 标 煤 /kWh 。) • ＊千卡kcal是属于应废除的计量单位，现 在要求采用千焦k J来表示： 1 kcal = 4.1868 kj • ＊热功率换算如下：(购买空调可用) • 1kW = 3600kJ/h = 3.6MJ/h = 860kcal/h
• 连续生产≥0.95； 三班生产≥0.85； • 两班生产≥0.6； 单班生产≥0.3 • （3）对功率因数要求：0.9－0.95 • （4）作到变压器安全合理运行。 • 作好预防性试验、检查和维护；处于经济 运行。 • （5）提高整流效率，抑制谐波分量。 • （6）降低自备电厂的用电指标。 • 燃油电厂自用电率≤7%； • 燃煤电厂自用电率≤9%。
4. 稳态负荷的功率因数自动调节
• 4.1.《全国用电规则》关于用电力的规定：
• 用户用电力率低于 0.7 时，不予供电； • 新建及扩建的电力用户，其力率一 律不低于0.9； • 企业用电力率最好保持在 0.9 － 0.95 。
• 4.2功率因数补偿原则： • 对较大用电设备最好采用就地无功补偿 （如30kW以上的电动机）；较小的零星 的用电设备的无功功率 则采用集中补偿， 并由功率因数自动控制器控制。 • 集中式无功补偿容量的计算： • S2 = P2＋Q2 • cosθ=P/S • tgθ=Q / P
2.2单台变压器的最佳负荷率βj
• • • • • • • • • • • 10kV SL7型变压器的经济负荷率βj 容量(kVA) βj 100 0. 555 250 0. 537 315 0. 54 500 0. 549 630 0. 54 800 0. 512 1000 0. 517 1600 0. 53 总之，变压器负荷率在 40%－ 60%之间，是比较好 的选择。
4.节能效果分析：
T＝ K / L L＝Zj－S T：回收期； K：投资指标； L：投资后所增加的利润额。 Z：节能量； j ：当时的能源价格； S：节能技改后维护费用和管理费用。
5.管理节能和技术节能
5.1管理节能──科学管理 ＊现代能源科学管理的特点是： 定量化 标准化 系统化 度化
•
制
因此，要在计量、成本核算管理、系 统优化和管理制度方面下功夫。
第二部分工厂企业的合理用电
• 一次能源：煤100% • 发电（效率30－40%） • 发电厂自用电（6－9%） • 变电站（效率96－99%） • 输变电网络损耗（8%左右）。
• 实际上，一次能源变成电，输到工厂 企业的10kV中心配电所，只剩下33%左 右。
1.企业供配电系统的经济运行
1.1 。企业合理用电的基本要求： （ 1 ）选择先进的工艺、设备；强化质量和设备 管理，努力实现安全、优质、高产和文明生产。 实现单位产品最低电耗。 （ 2 ）调整负荷减少配电损耗：缩小峰谷差使日 负荷曲线尽可能地平滑以减少配电损耗。尽可 能使变压器处于经济运行的状态。 （3）合理选择电压，减少变压级次。 （4）精选变压器的位臵 （5）改善功率因数和电压质量 （6）降低高次谐波对电网的影响