工业企业电力节能技术原理及应用介绍
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然而，许多企业由于管理、工艺、技术等各方面原因，用电 利用效率偏低，具有较高的节能潜力，因此通过电力节能技 术的采用，降低电费支出成本、提高利润空间已经引起了越来 越多工业企业的关注和重视
概述
➢ 工业用电能源浪费症状分析
✓ 生产工艺落后：部分企业采用的生产技术或工艺相对 落后，单位产品能耗和电耗大
✓ 供配电系统运行效率低 1）变压器及配电线路配置不合理 2）设备配置不合理，“大马拉小车”情况严重 3）用电设备陈旧老化 4）流体设备运行工艺不合理
概述
➢ 工业用电能源浪费症状分析
✓ 电力品质低，电能质量差 1）瞬变电压和浪涌电流的影响 2）谐波的影响 3）供电电压不稳定
✓ 电力能源管理方式粗放 1）能源计量、检测管理制度不建全 2）电能管理缺乏精细化管理手段 3）缺乏统一的电力调度、负荷管理、电能管理平台
53
46
38
29
20
10
- 降低线路损耗的主要措施
➢ 减少变压次数，尽量将高压供电线路架设到企业的用电负荷中 心区域
➢ 合理提高供电电压，对电网进行升压改造是降低线损的有效措 施，例
➢ 提高功率因数，减少无功损耗，降低线损
企业供电的合理化
- 降低线路损耗的主要措施
➢ 均衡三相负荷，降低三相负荷的电流不平衡 度
➢ 合理调整运行方式，改进线路的布局，避免 超负荷及迂回供电
➢ 按照经济电流密ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ来选择导线的截面积，对 输送电流密度过大的导线，应及早更换、加 大线径
企业供电的合理化
• 4 企业根据受电端电压在额定电压允许偏差范围内， 企业用电设备的供电电压偏移值不应超过额定电压 ±5％。
• 5 调整企业用电设备的工作状态，合理分配与平衡 负荷，使企业用电均衡化，提高企业负荷率。根据 不同的用电情况，企业日负荷率应不低以下指标：
- a）连续性生产 95％； - b）三班制生产 85％； - C）二班制生产 60％； - d）一班制生产 30％。
P 21
2 企业供电的合理化
• 6 企业单相用电设备应均匀地接在三相网络上，降 低三相电压不平衡度，供电网络的电压不平衡度应 小于2％。
• 7 企业在提高自然功率因数的基础上，应在负荷侧 合理装置集中与就地无功补偿设备，在企业最大负 荷时的功率因数应不低于0.90；低负荷时，应调整 无功补偿设备的容量，不得过补偿。
2）用电设备多为满负荷设计，额定功率普遍偏大，实际运 行效率低，通常电机的使用效率不到75%，“大马拉小车”与 低负荷运行的情况普遍存在。因此，电机消耗的电能中有相当 部分是以发热、铁损、铜损、噪音与振动等形式被浪费掉
提高供配电运行效率
➢ 解决方案
提高供配电 运行效率
供 配 电 协 同 优 化
变 压 器 经 济 运 行
电 力 需 量 控 制
提高供配电运行效率
➢ 供配电协同优化
供配电协同优化是在保证企业电力系统安全、可靠、经济、 合理的运行的前提下，通过多种切实有效的技术手段的实施达 到系统节能的目的，具体的措施有： ✓ 提高企业日负荷率 ✓ 提高电力（配电）变压器负载系数 ✓ 提高企业和企业用电体系功率因数 ✓ 采用节能型变压器 ✓ 合理优化供配电系统的结构
胡景生.《变压器经济运行》.中国电力出版社
提高供配电运行效率
➢ 变压器经济运行分析最佳运行区 1.33βJZ2≤β≤ 0.75
经济运行区 βJZ2≤β≤ 1
✓ 技术手段
最劣运行区 0 ≤β≤ βJZ2
1）变压器并列运行的经济运行方式
2）变压器分列运行的经济运行方式
3）调整负载与变压器经济运行
4）变压器间负载的经济分配
5）变压器经济负载系数与经济运行区
目录
1、概述 2、供电节能技术 3、应用技术方案
4、小结
企业供电节能技术
企业节电技术
提高供配电 运行效率
用电设备 节能技术
改善供电品质 电力调度 提高电能质量 集成系统
供变 配压 电器 协经 同济 优运 化行
电 力 需 量 控 制
电 机 节 能
制 冷 系 统 节 能
照 明 系 统 节 能
空 压 机 系 统 节 能
提高供配电运行效率
➢ 变压器经济运行分析
变压器经济运行与否，是由所带负荷大小、本身能耗的功率 以及变压器在磁化过程中引起的空载无功损耗、绕组电抗中的 短路无功损耗等因素决定的
变压器在变换电压及传递功率的过程中，自身将会产生有功 功率损耗和无功功率损耗，可以根据变压器的有关技术参数， 合理地选择运行方式，并加强变压器的运行管理，充分利用现 有的设备条件，达到节约电能的目的
无自
设
功动谐备
补电波状
偿压治态
技控理监
术制
测
电 力 监 控 分 析
电 能 量 计 量 分 析
用 电 负 荷 管 理
提高供配电运行效率
➢ 供电系统构成
提高供配电运行效率
➢ 供配电系统存在的问题
1）供配电系统中能耗最多的是电力变压器及配电线路。由 于企业生产工艺的改变，会出现按设计配置的变压器容量与实 际不相匹配的情况，例如变压器容量过大、负载率低，变压器 损耗大；配电线路粗细和长短不合理、不规范等问题
目录
1、概述 2、供电节能技术 3、应用技术方案
4、小结
概述
根据国家能源局统计： 2012年全国用电量为49591亿千瓦工 业用电量为36061亿千瓦时，占总用电的72.7%。在工业企业的 各项成本中，电费已成为紧随物料成本、人工成本之后的第 三或第四项大最大的成本，特别是在某些高耗能企业中，电 费已成为最主要的成本
• 3 企业根据受电端至用电设备的变压级数，其总线 损率分别应不超过以下指标：
- a）一级 3.5％； - b）二级 5.5％； - c）三级 7％。
企业供电的合理化
提高功率因数和降低线损率的关系表
原有功率因数 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9
补偿后功率因 数
0.95
线损率减少% 60
企业供电的合理化
• 1 企业应根据用电性质、用电容量，选择合理供电 电压和供电方式。
- 从节能的角度分析，在输送功率相同的情况下，选择高 压比低压更好
- 以6kV和10kV为例，采用10kV供电比6kV减少损耗64%， 从10kV升压为35kV，线损会降低91.8%
企业供电的合理化
• 2 企业变配电所的位置应接近负荷中心，减少变压 级数，缩短供电半径，按经济电流密度选择导线截 面。
概述
➢ 工业用电能源浪费症状分析
✓ 生产工艺落后：部分企业采用的生产技术或工艺相对 落后，单位产品能耗和电耗大
✓ 供配电系统运行效率低 1）变压器及配电线路配置不合理 2）设备配置不合理，“大马拉小车”情况严重 3）用电设备陈旧老化 4）流体设备运行工艺不合理
概述
➢ 工业用电能源浪费症状分析
✓ 电力品质低，电能质量差 1）瞬变电压和浪涌电流的影响 2）谐波的影响 3）供电电压不稳定
✓ 电力能源管理方式粗放 1）能源计量、检测管理制度不建全 2）电能管理缺乏精细化管理手段 3）缺乏统一的电力调度、负荷管理、电能管理平台
53
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- 降低线路损耗的主要措施
➢ 减少变压次数，尽量将高压供电线路架设到企业的用电负荷中 心区域
➢ 合理提高供电电压，对电网进行升压改造是降低线损的有效措 施，例
➢ 提高功率因数，减少无功损耗，降低线损
企业供电的合理化
- 降低线路损耗的主要措施
➢ 均衡三相负荷，降低三相负荷的电流不平衡 度
➢ 合理调整运行方式，改进线路的布局，避免 超负荷及迂回供电
➢ 按照经济电流密ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ来选择导线的截面积，对 输送电流密度过大的导线，应及早更换、加 大线径
企业供电的合理化
• 4 企业根据受电端电压在额定电压允许偏差范围内， 企业用电设备的供电电压偏移值不应超过额定电压 ±5％。
• 5 调整企业用电设备的工作状态，合理分配与平衡 负荷，使企业用电均衡化，提高企业负荷率。根据 不同的用电情况，企业日负荷率应不低以下指标：
- a）连续性生产 95％； - b）三班制生产 85％； - C）二班制生产 60％； - d）一班制生产 30％。
P 21
2 企业供电的合理化
• 6 企业单相用电设备应均匀地接在三相网络上，降 低三相电压不平衡度，供电网络的电压不平衡度应 小于2％。
• 7 企业在提高自然功率因数的基础上，应在负荷侧 合理装置集中与就地无功补偿设备，在企业最大负 荷时的功率因数应不低于0.90；低负荷时，应调整 无功补偿设备的容量，不得过补偿。
2）用电设备多为满负荷设计，额定功率普遍偏大，实际运 行效率低，通常电机的使用效率不到75%，“大马拉小车”与 低负荷运行的情况普遍存在。因此，电机消耗的电能中有相当 部分是以发热、铁损、铜损、噪音与振动等形式被浪费掉
提高供配电运行效率
➢ 解决方案
提高供配电 运行效率
供 配 电 协 同 优 化
变 压 器 经 济 运 行
电 力 需 量 控 制
提高供配电运行效率
➢ 供配电协同优化
供配电协同优化是在保证企业电力系统安全、可靠、经济、 合理的运行的前提下，通过多种切实有效的技术手段的实施达 到系统节能的目的，具体的措施有： ✓ 提高企业日负荷率 ✓ 提高电力（配电）变压器负载系数 ✓ 提高企业和企业用电体系功率因数 ✓ 采用节能型变压器 ✓ 合理优化供配电系统的结构
胡景生.《变压器经济运行》.中国电力出版社
提高供配电运行效率
➢ 变压器经济运行分析最佳运行区 1.33βJZ2≤β≤ 0.75
经济运行区 βJZ2≤β≤ 1
✓ 技术手段
最劣运行区 0 ≤β≤ βJZ2
1）变压器并列运行的经济运行方式
2）变压器分列运行的经济运行方式
3）调整负载与变压器经济运行
4）变压器间负载的经济分配
5）变压器经济负载系数与经济运行区
目录
1、概述 2、供电节能技术 3、应用技术方案
4、小结
企业供电节能技术
企业节电技术
提高供配电 运行效率
用电设备 节能技术
改善供电品质 电力调度 提高电能质量 集成系统
供变 配压 电器 协经 同济 优运 化行
电 力 需 量 控 制
电 机 节 能
制 冷 系 统 节 能
照 明 系 统 节 能
空 压 机 系 统 节 能
提高供配电运行效率
➢ 变压器经济运行分析
变压器经济运行与否，是由所带负荷大小、本身能耗的功率 以及变压器在磁化过程中引起的空载无功损耗、绕组电抗中的 短路无功损耗等因素决定的
变压器在变换电压及传递功率的过程中，自身将会产生有功 功率损耗和无功功率损耗，可以根据变压器的有关技术参数， 合理地选择运行方式，并加强变压器的运行管理，充分利用现 有的设备条件，达到节约电能的目的
无自
设
功动谐备
补电波状
偿压治态
技控理监
术制
测
电 力 监 控 分 析
电 能 量 计 量 分 析
用 电 负 荷 管 理
提高供配电运行效率
➢ 供电系统构成
提高供配电运行效率
➢ 供配电系统存在的问题
1）供配电系统中能耗最多的是电力变压器及配电线路。由 于企业生产工艺的改变，会出现按设计配置的变压器容量与实 际不相匹配的情况，例如变压器容量过大、负载率低，变压器 损耗大；配电线路粗细和长短不合理、不规范等问题
目录
1、概述 2、供电节能技术 3、应用技术方案
4、小结
概述
根据国家能源局统计： 2012年全国用电量为49591亿千瓦工 业用电量为36061亿千瓦时，占总用电的72.7%。在工业企业的 各项成本中，电费已成为紧随物料成本、人工成本之后的第 三或第四项大最大的成本，特别是在某些高耗能企业中，电 费已成为最主要的成本
• 3 企业根据受电端至用电设备的变压级数，其总线 损率分别应不超过以下指标：
- a）一级 3.5％； - b）二级 5.5％； - c）三级 7％。
企业供电的合理化
提高功率因数和降低线损率的关系表
原有功率因数 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9
补偿后功率因 数
0.95
线损率减少% 60
企业供电的合理化
• 1 企业应根据用电性质、用电容量，选择合理供电 电压和供电方式。
- 从节能的角度分析，在输送功率相同的情况下，选择高 压比低压更好
- 以6kV和10kV为例，采用10kV供电比6kV减少损耗64%， 从10kV升压为35kV，线损会降低91.8%
企业供电的合理化
• 2 企业变配电所的位置应接近负荷中心，减少变压 级数，缩短供电半径，按经济电流密度选择导线截 面。