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影响电气节能装备效能最大化的因素  

2010-12-12 09:57:19|  分类: 节能 |  标签: |举报 |字号 订阅

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    当前许多企业非常重视电气节能装备的推广应用,装备或改造安装了诸如变频器、静电电容无功补偿、谐波治理、三相不平衡治理、节能照明灯等节能电气设备。由于对节能装备原理的认识不到位,缺乏正确的理念和科学选择配置知识,技术与经济对比优化不到位。存在选择不科学、配备不合理、安装地点不当、管理不到位现象,导致部分节能电气装备难以发挥出其最大的效益。

1.1设计配置不合理

1.1.1变频器。由于众所周知电机轴功率与电机转速的立方成正比,在负载驱动功率一定的条件下,改变电机的转速就能够实现系统节能。变频器是实现异步电机调速最方便、快捷的方案,因其不改变原有安装关系、不影响原有生产流程和生产组织方式,无须新增配电场所等原因,备受企业人士的推崇。通常在对设备本身启动负荷的大小和正常负载率、负荷及速度变化范围、负荷及速度变化的频度,盲目的选择变频器进行节能改造,投入使用之后,才发现节能效果与当时预测相差甚远。如某企业对间隙减载不到10分钟的132KW压风机实行变频器调速控制;对负荷率高达8590%、负荷稳定的132KW水泵进行变频调速改造;对10分钟间隙运行一次,每次运转少于10秒的自动取样机进行变频控制;对开动时间24h/d1.5kw22kw的风机电机采用变频调速;用变频器控制负载率仅有40%22kw皮带输送机。

1.1.2静电电容器无功补偿。静电电容器无功补偿是应用最为普及的无功补偿方式。最常见的实例有:设计补偿后的功率因数接近1,甚至超前运行;强调就地安装,10KW以上的小功率设备也每台配置电容器;高次谐波分量大的场所也只直接安装电容器;以至于无功补偿装置的补偿效果不理想,运行费用高,甚至电容器经常损坏。如某企业正常生产只需投入6080%的电容器,功率因数就达到0.95以上;在工作设备数量多且集中的生产车间,对功率只有11kw以上的设备单台配置电容器进行补偿;将未配备电感线圈的电容器直接并联到大功率整流设备上;将功率因数自动投切目标设置0.99

1.1.3谐波治理装置。谐波治理能够消除谐波电流引起电气线路、变压器、电机和电容器等电器设备的附加损耗,延长设备的使用寿命、降低设备运行温度,是近年来电气节能改造的新领域。常见有配置谐波治理设备的响应特性与谐波治理要求不相配;谐波治理设备直接安装到电能计量分界点,满足供电企业对用电企业电能谐波质量的要求;设备谐波特性与电源谐波参数不一致;导致谐波治理效果不理想,企业得到的效益不佳。如5000A电解槽整流设备配置动态谐波治理设备;带冲击性负荷的电弧炉和破碎机选用普通的谐波治理装置;35KV电弧炉皮治理,在35KV电源变电站直接并联谐波治理装置。

1.2安装切入点不正确

1.2.1影响电气节能装备效能最大化的因素 - 喜欢苦咖啡 - yzhb6704 的博客在电费计量点处装备节能电气设备。如在企业高压电源(接近电费计量点)处安装谐波治理设备、无功补偿设备。与供电企业结算电费的谐波电流分量和功率因数能够达到规定目标,表面上看用电企业得到相应的电费奖励,达到了目的。但是这种方式,其实际效果仅在高压接入点之前,真正负荷侧、线路侧、中间变压器环节的无功电流损耗和谐波附加损耗没有得到有效的降低,实际节能效果主要体现在供电企业,投资建设企业效益没能最大化。

1.2.2绝对化了的就地安装三相不平衡治理。企业一般是尽可能将单相负荷和二相380V负荷进行三相均匀分配来达到三相负荷平衡,达到有关设计规范要求。某加工企业800KVA变压器低压母线上检测结果三相负荷基本平衡,但从开关柜出线处测量部分线路三相不平衡负荷较大,据此对集中设备群中的功率不大的二相负荷设备、单相设备就地每台上不平衡治理装置,实现系统三相电流平衡,其结果是节能效果不明显,投资回收期远大于预期。又如某企业对同一车间集中配电的每台20KVA以上的二相设备配置不平衡负荷治理装置,设备台数多,投资大,管理复杂,节能效果远小于预测值。

1.2.3在电压波动大且常高于额定值场所使用节能照明灯。在车间、过道、办公场、交通道路上采用高效节能照明灯,取得了显著的效果。但在电压波动频繁且变化幅度较大、常常电压高于额定值的生产车间使用,节能效果不明显,而且节能灯的使用寿命短。如某企业在电弧炉车间,节能照明灯直接接在电弧炉电源线上,照明灯亮度变化大,寿命短;在电压长期高于额定值的场所,使用节能照明灯,其寿命短。

1.3技经分析比较不到位

企业在设计选用节能电气设备时,技术经济对比分析通常只涉及国家规定的电价政策,以获取政策规定的最大优惠。但其分析深度和广度无法满足建设企业达到节能装备效能最大化的要求。

1.3.1节能变压器的计算负载率偏低。按照电工学原理,变压器损耗最低值应该在负载率60~70%左右,许多企业变压器的计算负载率选择在这个区域附近,以实现变损最低。但变压器的正常运行费用不仅包括变损电费,还包括变压器月基本容量费28/KVA、变压器投资折旧费和维修费等,因此,在变压器运行经济性分析时,应综合对比技术经济指标来优化变压器的配置方案。 

1.3.2无功补偿量的偏大,补偿功率因数达到0.95以上。许多企业为了降低线路上的无功电流引起的线路损耗和变压器损耗,达到无功电流最小,选择的无功补偿装置容量大于实际计算经济合理补偿容量,计算功率因数接近0.99。由于用电企业无功补偿装置投资收益主要是靠供电企业功率因数奖励,线路损耗和变压器的附加无功损耗费用占的比例较小。而供电企业功率因数奖励上限是0.95,为企业电费的0.75%。因此,补偿后功率因数超过0.95时,对用电企业而言,其经济性就会下降。

1.3.3未分析谐波治理、无功补偿安装点对电能损耗的影响。企业在设计选型时,只做了治理效果与电价方面的技经分析,而未做安装点对电能损耗的影响技经分析。电能计费计量点谐波电流和功率因数指标相同时,用电企业的电能综合损耗与谐波治理、无功补偿安装点的关系:当谐波治理、无功补偿安装点在变压器高压侧时,无论安装点与电费计量点距离远近,变压器的附加损耗不变,与谐波治理、无功补偿装置安装与否无关;当谐波治理、无功补偿安装点在变压器低压侧时,变压器损耗剧减;安装点在变压器高、低压侧线路附加损耗下降的速率是不一样的,治理设备在变压器高压侧安装时电能损耗下降速率低于安装在低压侧。

 

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