节电改造（精选4篇）
节电改造 篇1
1 新型动力节电器的功能特点
动力节电器经过多年的生产、使用、研发已经发展到第五代。新一代动力节电器直接安装在用电设备的端子上, 直接供给电机部分电流, 这部分电流不需要供电网络线路来提供, 所以减少了供电线路的总电流, 从而减少了线路的有功损耗, 达到节电目的。由于动力节电器在用电处提供了部分电流, 与用电相关的上级网络包括10kV、110kV等等的送配电线路 (当然包括开关设备的发热形式的有功损耗) 和与之相关的升、降压变压器的有功损耗都降低了, 所以节电效果十分明显。
新型动力节电器具有自动跟踪功能, 轻载时进入高节电状态, 满载时进入低节电状态, 不影响正常生产;节电器可以降低电机启动电流20%~50%、降低运行电流约20%~30%, 使变压器增容30%, 同等容量可增加电机功率;节电器兼有抗涌流、抑制谐波, 清洁电网, 保护性节电设施;节电器可以提高电机自身效率, 减少线路损耗, 改善电网质量;亦可用于电压低、线路发热, 电机启动困难, 频繁掉闸, 远距离供电、大马拉小车、电流频繁变化、电费罚款等情况;随着自动化水平的提高, 砖瓦行业微电子设备日益广泛应用。动力节电器的安装使用, 可以保护微电子设备, 减少计算机误码使其计量准确, 工作正常。节电器自带电线, 不改变原有电路, 直接并联在电机接线端子即可;节电器适应所有交流电机及线路布控, 整体安装效果更佳。平均节电20%左右, 当年收回投资;融合美国硅谷高科技, 抑制瞬流、过电压、过电流、高次谐波等新技术 (该系统需另购) 。通过使用, 许多厂家都取得了可喜的效果。
2 砖厂使用新型动力节电器实例
2.1 湖北南漳清河砖厂
湖北南漳清河砖厂, 现有315 kVA的变压器1台、400 k VA的变压器1台、200 kVA的变压器1台, 电压382 V, 分别装有电容柜, 功率因数分别为0.94、0.95、0.94。高压计量, 月电费10几万元左右。
其中315 kVA变压器所带负载中, 132 kW的主机1台, 55 k W的破碎机1台 (安装动力节电器) , 37k W的破碎机1台, 18.5 kW的破碎机2台, 11 kW的破碎机4台, 几台小电机50 kW, 合计约355 kW。主机132 k W、破碎机55 kW于2011年8月8日安装动力节电器后 (注:其他设备未装) , 315 kVA变压器功率因数提高到0.98~0.99。经过4个月运行测试, 数据比如下:
a.安装使用厂家测试数据
挤出机132 k W, 安装前电流260 A, 安装后电流210 A, 下降50 A, 下降19.2%, 电机功率因数安前0.75, 安后0.98;
破碎机55 kW, 安装前电流220 A, 安装后电流120 A, 下降100 A, 下459.54%;
电机功率因数安装前0.77, 安装后0.99。
b.安装使用厂家测试数据
132 k W主机:安装之前每万块砖坯耗电122.98 kWh, 安装后每万块砖坯耗电83.6 kWh, 下降了39.38 kWh, 节电率:39.38÷122.98=0.32=32%。
55 kW破碎机:安装之前每小时耗电35.6 kWh;安装后每小时耗电27 kWh;下降了8.6 kWh, 节电率:8.6÷35.6=0.24=24%。
c.安装使用厂家计量电表测算数据
315 kVA变压器总体同期计量电表数据测算, 万块砖节约电度18%~20%。
备注:总功率355kW。实际安装动力节电器132 kW, 55 kW占总功率的52.67%。因此计量电表数据节电率低于单机节电数据。
2.2 四川邛崃宏林砖厂
四川邛崃宏林砖厂敢于把新技术、新工艺用于生产。安装动力节电器, 经回访调查, 总电流下降25%~30%, 取得了非常显著的效果。
该厂有变压器315 kVA、160 kVA各一台, 共计475 kVA。负荷520 kW, 超负荷30%左右。总电流720 A~750 A, 由于工作电流大, 电压低, 变压器有时过热, 不得不采取必要措施降温, 万块砖能耗180元左右;安装动力节电器后, 总电流504 A~560 A, 下降了187 A~216 A, 电流下降率25%~30%。万块砖电费降到130元左右, 同比下降了50元, 万块砖电费降低了27.77% (50÷180=0.2777=27.77%) , 月电费由64 000元降到46 000元左右。每月节约18 000元左右。变压器增容190 kVA, 可增加设备140 kW左右, 可见节电、增容效果非常显著。而该厂节电设备投入才10万元左右, 6个月既可收回成本, 而节电器使用寿命可达十年以上。投入产出比达1:15左右。其经济效益还是有目共睹的。
2.3 河南固始强材有限公司
固始强材有限公司, 是一个小型砖厂, 年产标砖1 000多万, 但砖厂老板节能意识超前, 在节能挖潜改造降耗思想指导下, 敢于把新技术, 新工艺用于生产。为了降低制砖成本, 千里迢迢亲自带人到节能设备厂家调研采购, 并在河南固始首先大胆使用节电设备, 使该厂节电改造顺利完成, 并取得了预期的效果。
该厂有变压器160 kVA, 负荷150 kW, 处于超负合状态, 由于工作电流大, 供电距离远, 电压低只有364 V, 变压器时有过热, 只有加风扇降温保生产, 月电费24 000元左右, 万块砖能耗电费90元人民币;技改后总电流下降, 电压上升到386 V, 提高了22 V, 万块砖能耗电费降到70元, 能耗降低22.22% (20÷90=0.2222=22.22%) , 月电费降到18 000元~19 000元, 每月节约4 000多元。而该厂节电设备投入才3万元左右, 8个月即可收回成本, 该厂经济效益还是相当可观的。
节电改造 篇2
五月上旬，温家宝总理在国务院常务工作会议上关于节能减排的报告中，重点强调要普及推广新光源。五月二十八日，工信部部长李毅中也指示，要用铁的手腕淘汰落后产能。据此，为了造福子孙后代，利用新型高效路灯代替高压钠灯、白炽灯等照明产品，是一条非常有效且简单易行的实现节能减排目标的途径，具有立竿见影的效果，符合时代发展和社会进步的迫切要求。
城市路灯照明节电改造工程项目，由我公司为项目提供国家标准的照明产品，以EMC合同能源管理模式，为合作城市进行照明节能改造。我公司负责项目配套资金的投入，并负责项目的设备、施工、管理、维修;当地政府提供政策支持和行政管理，无需出资。节能改造后的节省电费，由政府分期返还给出资企业，作为设备偿还款。当确定实施路灯节电改造的城市后，该城市依据下列工作流程进行运作：
一．准备资料，组织协调
当地政府主管部门提供城市路灯的数量、电价等相关资料，并提供测试路灯地段。由市（县）主管领导召集由城建部门、发改委、财政部门等相关领导参加的路灯节电改造项目协调会。
二．签订意向合作书
由我公司和当地政府主管部门签订路灯节电改造《合作意向书》，明确路灯节电改造路段、路灯数量、电价等事项以及工程实施施工的日程安排。
三．下达改造工程文件
以政府的名义向各有关部门和单位下发城市路灯节电改造工程批复文件。
四．样板路段测试
由我公司派遣专业技术人员，在政府主管部门和我公司确定的样板地段上进行路灯节电测试。样板路段节电测试完毕后，由政府主管部门与我公司以及市政部门等相关单位共同确认节电效益，并签订《节电改造效益确认书》。该确认书作为下一步EMC合同能源管理的节电依据，并作为能源管理合同的附件，五．拟制节电改造项目方案
根据城市路灯节电改造的实际情况，由我公司拟制城市路灯节电改造项目的可行性报告。
六．签订节电改造项目合同
由政府主管部门、市政部门、财政部门与我公司共同签订《路灯能源管理节电改造合同》。
七．工程施工
我公司施工部门进入该城市对节电改造工程路段路灯进行实施安装施工。
八．工程验收：
待我公司对路灯安装完毕，由政府主管部门与我公司共同组织工程验收，并由政府主管部门出具城市路灯节电改造项目的《工程竣工验收报告》。
九．政府按约还款
制冷系统节电控制改造的研究 篇3
制冷行业是现代化生产的重要产业, 冷冻机的电耗在水产加工、食品加工等工业中占有很大比重。虽然目前制冷过程已达到较高效率的水平, 但冷冻系统的电机所存在的浪费仍是惊人的。一台运行于接近满负荷状态的电机的运行效率为70%-85%, 但如在过0%负荷情况下运行, 其效率仅有45%-55%。一般水产加工的冷冻电机大多数时间运行于40%负荷状态, 导致了能源的浪费。
针对国内制冷行业大量使用螺杆空气压缩机的实际, 项目团队着重研究了如何解决压缩机电机的变频调速问题, 从而实现利用变频技术改变电动机转速来调节流量和压力的变化, 根据用气量的大小自动调节电机转速, 减少了电机频繁的加载和卸载, 使得供气系统气压维持恒定, 使制冷系统取得明显的节能效果。
2 改造策略
以某公司制冷节能控制系统的改造工作为例进行分析, 通过对制冷设备的观测, 压缩机设备参数如下:
现场观察来看, 12台制冷压缩机负荷范围基本都在100%范围内波动。由于生产负荷的变化, 12台机组仅有几台在工作, 滑阀都开启在100%, 不能随着加载负荷变化而变化, 多台机组在大部分的时间都处于卸载状态 (现场观察) 。
通过改变电机的转速来匹配实际变换的制冷量需求。制冷压缩机有一套完整的负荷调节体系, 冰轮的螺杆机组就是通过滑阀来进行能量调节的。通过变频改造后, 调节方式也就发生了变化。大致过程如下:当运行信号到来以后, 变频器会以一个较低速度运行, 滑块则会自动调节到最大负荷状态, 固定滑块的状态。此时变频器则参考吸气压力的高低自动调节制冷压缩机的转速, 构成一个过程闭环控制系统。当变频器运行到我们设定的下限频率, 说明此时制冷量需求较小, 系统自动让变频器固定在下限频率运行, 滑阀此时重新参与能量的调节, 实现变频调节结合滑阀调节的一个完美节能解决方案, 效果明显。
3 关键技术分析
3.1 设计主控系统
将逻辑控制功能都纳入系统的控制范围, 通过变频器控制电机切换以实时控制电机运行速度, 采集吸气压力, 通过MCB101模拟量模块输出, 依据实时负载的大小自动调节。选用丹佛斯AKD102变频器, 实现一个变频器控制一个空气压缩机组, 制定合理的控制策略, 对多个机组输出相同的频率 (35-50Hz) , 调整压缩机转速, 在保护空气压缩机组的同时, 实现最大程度的节能。
3.2 变频节能控制系统
采用自适用控制逻辑, 同步调节电机转速和滑阀开度, 来调节机组输出冷量。最高效率点在40%~50%负荷左右, 而且负荷降低, 单位冷吨能耗增加缓慢。
在低负荷状态运行时, 同时调节滑阀开度和电机转速, 调节机组运行状态、可控制螺杆压缩机最佳制冷量, 避免震动对机组的伤害, 确保机组运行安全。
优化机组启动性能, 延长设备寿命, 对机组实现软启动, 启动电流不会超过机组满负荷电流 (FLA) 的110%, 机组没有启动时间间隔的限制, 机组可频繁启停。
4 软硬件具体设计
(1) 在原主回路中增加变频接触器, 当选择变频模式时, 变频接触器吸合, 同时工变频接触器要有机械上的互锁, 防止误动作。
(2) 在控制回路中保留原有的启停按钮操作方式不变, 增加变频/工频选择开关。
(3) 增加延时继电器, 确保上电20min内主机处于预热状态, 不会立即启动。
(4) 原有工频运行指示灯指认为变频运行指示灯。其余指示灯信号指示功能不变。
(5) 选择了一款能够抵抗较强电磁干扰的压力变送器, 与主变频器构成压力闭环控制。
(6) 开发主控控制系统, 逻辑控制功能都纳入控制系统的控制范围, 对变频器控制以及速度进行实时控制, 采集吸气压力, 通过MCB101模拟量模块输出, 依据实时负载的大小自动调节。
(7) 原有12台压缩机全部使用变频器, 分为四组, 每组使用一套独立的制冷控制器控制, 带有控制器的变频器为主控 (Master) , 它可以控制另外三台从动变频器 (Followers) 。主控器和主变频器与主吸气压力传感器构成闭环控制, 当主变频器达到最大速度但还未满足吸气压力时, 从动变频器开始工作, 第二台到第三台到第四台。为保证管网压力相同, 四台变频器速度是相同的。反之当主变频器达到最小速度还超过吸气压力时, 从动变频器开始停止, 第二台到第三台到第四台。为保证管网压力相同, 主从变频器速度也是相同的。
四组控制器 (Master1, 2, 3, 4) 由一台PLC控制, 通过通讯连接到各主控制器。制冷量要求不高时, 只需运行Master1, 需要时再启动Master2, 3, 4, 以此类推。可以以级联方式运行, 也可以同频方式运行。总体控制由上位机决定。
5 系统节能改造效果
5.1 节能分析
原系统采用PID控制, 根据吸气压力或蒸发器出水温度设定值与实际值偏差调节压缩机转速。数据分析显示:采用滑阀调节, 当产生70%的冷量时消耗了80%的用电功率 (蒸发温度-15℃, 冷凝温度+35℃) 。 (黑色曲线)
采用变频节能控制器控制, 被压缩气体的压缩过程与满负荷压缩过程完全相同, 仅仅是压缩过程的时间发生变化影响部分泄漏损失增加, 无额外能量损失。数据分析显示:当产生70%的冷量时消耗了72%的用电功率 (蒸发温度-15℃, 冷凝温度+35℃) 。 (蓝色曲线)
5.2 稳定的吸气压力, 较高的蒸发温度, 有效减少结霜
日照地处海边, 空气湿度大, 系统改造后, 蒸发温度稳定且提高, 有助于整体系统的节能, 并且减少结霜。
5.3 大幅降低起停次数
传统机组设计:一个五机头机组, 压缩机日总起停次数达500-800次。系统改造之后, 使得起停次数大幅降低50%左右, 节能效果明显。
6 应用分析
(1) 采用变频螺杆节能的前提条件是压缩机长期工作在部分负荷下。
(2) 不同的工况, 节能效果不一样。排气压力与吸气的比值越大, 采用变频调节时部分负荷下节能效果越好, 因为大压比工况采用滑阀调节时部分负荷的定容压缩现象越严重。
参考文献
[1]李昂.节流机构在制冷系统中的应用分析[J].低温与特气, 2007 (04) .
节电改造 篇4
近年来供电企业非常重视节能减排工作,其中电能输送是节能空间最大的环节。据中国电力企业联合会统计,2011年全国电网综合线损率为6.52%,2009年部分发达国家的电网企业综合线损率处于6% 左右水平,综合线损率相差不大。但我国仍然存在大量重载或过载的输电线路,先前的输电线路导线截面没有根据实际负荷更换,导致截面过小而不能承受负荷的突增,造成电能资源的损耗加剧以及经济效益的明显下降,因此存在一定的节能潜力[1]。
目前在高压输电系统方面,进行升压改造及增大导线的截面越来越被认为是节能增效的选择。如俄罗斯1 150 k V特高压输电线路采用了8分裂导线(300 mm2,400 mm2) ;日本1 000 k V特高压输电线路采用了大截面 (610 mm2,800 mm2) 的8分裂导线 ;美国765 k V电线路设计采用过3代分裂导线。第1代和第2代导线结构均为4分裂 ;第3代设计使用6分裂导线,导线总截面积增加了5%,增加的2根子导线明显减少可听噪声和电晕现象[2]。在低压配电系统中,输电线路 ( 尤其是小截面的线路 ) 的损耗主要由电阻产生。线路中的有功和无功电流都会在线路电阻上造成电能损失。在线路上的总电能损失,一般为用电设备总额定功率的5% ~ 8%,它占整个变配电系统电能损失的比例非常可观[3],增大低压输电导线截面积可改善此现象[4]。同时,35 k V被认为已经不适应经济发展较快地区的负荷增长的需求,应当进行升压改造[5]。因此,不管是在高压还是低压输电线路,都应充分考虑经济增长,进行线路改造,在增大输送容量的同时减少电能损失。
本文从宏观角度建立了输电线路改造节电量计算模型,包括增加一条并列运行线路、增加一条不等截面导线、增大导线截面以及线路升压四种改造方案,通过线路电阻变化评估节电量,计算简便,模型结果可作为地区电网评估改造输电线路的节电潜力的参考。
1 线路改造节电量计算模型
线路改造直接体现为线路阻抗下降,可通过线路电阻变化计算节电量,线路电阻可取实测值,也可取理论计算值R =ρl/s。下式为重过载线路改造后的年节电量的计算公式 :
式中,Δ(ΔA) 为年节电量,k Wh ;ΔA为上年度线路损耗电量,k Wh ;L为线路总长度,km ;l为重过载线路长度,km ;Δ% 为线路改造后线损电量变化百分比 ;t为改造后的运行时间,h ;T为年度运行时间,简易计算取8 760 h。
为了降低输电线路损耗,可采取以下方案进行线路改造。
1) 增加等截面、等距离线路并列运行,线路改造后线损电量变化百分比为 :
式中,N为并列运行路线的回路数。
2) 在原导线上增加一条不等截面导线线损电量变化百分比的计算公式为 :
式中,R1、R2分别为原线路的电阻、增加导线的电阻,Ω。
3) 增大导线截面,或改变线路迂回线损电量变化百分比的计算公式为 :
式中,R1、R2分别为线路改造前后的电阻,对于有分支的线路,则以等值电阻代替,Ω。
4) 输电线路升压改造,当用电负荷增长,造成线路输送容量不够或能耗大幅度上升时可进行线路升压改造,根据电力导则,升压改造的线路损耗降低率可按表1查询[6,7]。
2 实例分析
某地区电网公司现有大量的重过载输电线路,如果进行重过载线路改造时将导线更换为大截面导线或增加并列运行线路,可增大输电线路的节能空间。本章以该公司为例,根据前面提出的计算模型,进行重过载线路改造的节电潜力分析。
2.1 改造原则
某地区电网公司重过载线路如表2所示,负载率超过70% 为重载线路,超过额定输送值为过载线路。
输电线路导线改造节电量的计算原则 :
(1) 输电线路导线改造对象为重过载输电线路,假设重过载线路全为架空线。
(2) 假定该地区电网公司各电压等级输电线路全为架空线。
(3) 假定各电压等级输电线路应用的导线截面如下所示,500 k V线路 :4×400 mm2、4×500 mm2、4×630 mm2;220 k V线路 :1×240 mm2、2×240 mm2、1×300mm2、2×300mm2、1×400mm2、2×400mm2、1×500mm2、2×500mm2、2×630mm2;110k V线路 :120、150、185、240、300、400mm2;35k V线路 :50、70、95、120、185 mm2;10 k V线路 :50、70、95、120 mm2。
(4) 假设对于各电压等级的所有输电线路,以上各种类型截面的线路长度所占的比例相同,如10 k V线路中截面为50、70、95、120 mm2的导线线路长度各占25%。
(5) 电压等级为10 k V的某一段输电线路损失电量的估算方法为 :该段线路损失电量 = 该段线路长度×( 总线损电量×10 k V线损电量占比÷线路总长度 )。其他电压等级线路的线损电量的估算方法与此相同。
(6) 对重过载线路的具体导线截面积改造方案如表3所示,其中,500、220、110 k V线路的改造方案参考了《架空导线载流量及输送容量查询表》,使改造后该截面对应的线路经济输送容量比改造前的容量增加了20% 以上 ;35 k V和10 k V线路的改造方案参考了《常用导线电阻、电抗、经济输送容量及持续允许负荷一览表》,使改造后该截面对应的线路经济输送容量比改造前的容量增加了20%以上。
2.2 重过载线路改造计算
2.2.1 方案一
本方案采用第一种模型,计算原则如下 :
(1) 改造的对象,即待改造的重过载线路为:220 k V截面为1×240 mm2、1×300 mm2、1×400 mm2、1×500 mm2的重过载线路 ;110 k V截面为120、150、185、240、300、400 mm2的重过载线路 ;35 k V截面为50、70、95、120、185 mm2的重过载线路 ;10 k V截面为50、70、95、120 mm2的重过载线路。
(2) 改造方式 :将以上描述的待改造重过载线路的导线改造为双分裂导线。
若对某地区电网各电压等级的重过载线路进行如本方案所描述的改造,其节能潜力如表4所示,其中,部分重过载线路指的是本方案计算原则所描述的待改造重过载线路 ;待改造重过载线路线损电量根据下式估算 :
待改造重过载线路线损电量 = 待改造重过载线路长度×( 线损电量 / 线路总长度 )。
线损电量变化百分比为负表示改造后线损率下降,计算公式参照前文,下同。
由上表可见,待改造重过载线路改造为双回路并列运行后可节约电量约1.62亿k Wh,折合标准煤1.99万t。
2.2.2方案二
本方案采用模型二,计算原则如下 :
(1) 改造的对象,即待改造重过载线路与方案一相同。
(2) 改造方式 :将以上描述的待改造重过载线路在原导线上增加一条不等截面的新导线,新导线的截面选择参照2.1中输电线路导线改造节电量的计算原则 (6)。
若对某地区电网各电压等级的重过载线路进行如本方案所描述的方式进行改造,其节能潜力如表5所示。
由表5可见,在待改造重过载线路原导线上增加一条不等截面导线可节约电量约1.77亿k Wh,折合标准煤2.18万t。
2.2.3 方案三
本方案采用模型三,计算原则如下 :
(1) 改造对象为除了220 k V的2×630 mm2导线的重过载线路之外的所有重过载线路。
(2) 改造方式 :将待改造重过载线路的导线更换为截面更大的新导线,新导线的截面选择参照2.1中输电线路导线改造节电量的计算原则 (6)。
若对某地区电网各电压等级的重过载线路进行如本方案所描述的改造,其节能潜力如表6所示。
由表6可见,对待改造重过载线路增大导线截面可节约电量约0.82亿k Wh,折合标准煤1.01万t。
2.2.4 方案四
本方案采用模型四。若将某地区电网35k V的重过载线路升压改造为110k V线路,将110k V的重过载线路升压为220 k V线路,其节能空间如表7所示。
由上表可见,通过对35 k V和110 k V重过载线路进行升压改造,可节约电量约0.48亿k Wh,折合标准煤0.59万t。
2.2.5 重过载线路改造潜力汇总
通过上述四种线路改造方案的计算分析,可以得到某地区电网重过载输电线路改造节能潜力如表8所示。由此可见,采用不同的模型进行重过载线路改造会产生不同的节电潜力,在实际的改造过程中可根据经济、可行性等因素考虑使用多种方案[8,9]。
3 结语
本文针对重过载线路导致输电线路损耗增大问题,提出了线路改造节电量计算模型,包括四种改造方案及其节电量计算方法。该计算模型仅考虑由电阻产生的输电线路损耗,并通过改造前后的线路电阻变化评估节电量,计算简便,可作为地区电网评估输电线路改造的节电潜力的参考。本文的实例分析结果表明,利用本文提出的节电量计算模型对四种线路改造方案进行计算,能有效地得出其节电空间。
摘要：针对重过载线路导致输电线路损耗增大的问题,建立输电线路改造节电量计算模型,并给出了该模型中增加一条并列运行线路、增加一条不等截面导线、增大导线截面以及线路升压四种方案的节电量计算方法。以某供电局为例,进行输电线路改造的节电量计算和分析,结果表明采用不同的模型进行重过载线路改造会产生不同的节电潜力,在实际的改造过程中应根据经济、可行性等因素考虑使用多种方案。
关键词：输电线路改造,节电,重过载线路
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