电力节能技术范文

时间:2023-09-19 17:43:07

导语:如何才能写好一篇电力节能技术,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

电力节能技术

篇1

关键词:电力技术;电力节能;技术应用

0引言

近年来,随着社会经济的快速发展,电力在人们生产生活着起到了重要的作用。目前我国用电量大的省份对于用电量需求也十分强烈,故而用电节能成为当前资源节约的着重点。我国消耗的总能量是世界消耗总能量的1/3,故而节约能源是我国当前重要的战略措施[1]。电力技术中的电力节能技术应用,能够提升电力运转效率,实现能源的充分利用,从根本来有效降低能源消耗,提升经济效益的同时实现我国的社会效益,以推动国内经济的快速可持续发展。

1电力节能设计

电力节能实施的目的就是节能,在此工作过程中电力节能设计是一个关键环节,只有进行最优化的结构设计才能提高生产节能的作用。由于人们对电力资源的需求不断上升,电力企业对于电力节能设计进行更为深入的创新与改进[2]。电力节能需先完善电力节能的设计,考虑电力系统的可实施操作性,从电力系统负荷能力高低以及设备的可靠程度来进行观察分析。在配电中需保证电力系统的可操作调控性,以及确保运转工作中的高效、灵活、稳定。为提升电力系统利用能源的有效性,完成电力节能的目的,需要在电力系统内部仪器的使用中进行节能型仪器的选取[3]。还能够通过减少电能消耗以及均衡负荷等方法来进行节能效果的提升。配电规划的设置过程,需强化确定配电负荷系数的力度,选择最优结构进行设备的安装组合,以此促进设备的有效运行,减少电能消耗。国内电力企业需清晰认识到电力节能技术应用的重要性,在社会经济的发展需求下,进行电力的有效供给,保证电力的利用率,避免能源的消耗[4]。

2电力节能技术应用

2.1节能电力系统使用

目前,国内电网的消耗量达到了总供电量的百分之八,在能源节约的过程中进行电力节能技术的优化,全方位分析所处地域的供电距离以及电容量、电网运行等情况,在供配电系统的节能中需选取合理科学的电压,在选择配电电压之时,由于供电系统同有色金属的损耗比较小,故而应选取比配电电压稍大的。但如果用户配电设备较多,容量较大,技术经济指标好的话,则可优先选取同配电电压相同的电压。还有部分供电方式是使用专用的变压器进行供电,以满足用电用户的实际需求。电网运行中,感性负荷占多数,像电机、变压器等都是电力负荷中的感性负荷,进行无功补偿设备安装之后,能够提供无功功率。无功功率在整个系统容量中占大部分,这种无功功率对线路形成了无形的压力,不利于电网的正常合理运行,使得电压无法处于稳定的状态。减少其电网中的流动,降低电能消耗,发挥着无功补偿的重要作用。其无功补偿装置能够调整以及优化电力系统中的电压,稳定其电网运行,调整系统中的不平衡电流,以此提升电力企业的运行效益[5]。

2.2改进配电线路

架空绝缘导线有着极大的优点,将架空绝缘导线进行推广以及应用,可以增强线路运行的安全可靠性,避免外力及其他意外原因造成的短路,以此减少线路作业过程中的停电现象,达到提升配电线路的整体可用度。线路长度与导线的电阻量是成正比,同线路截面成反比。电力传递过程中的电阻压力过多会给功率造成极大的影响,实现对电阻的有效控制可以降低线路损耗,延长电路寿命。因架空绝缘导线自身的特性,可以满足沿墙敷设的实施,简化线路杆塔,节约线路材料,使得项目更为顺利美观地完成。还因为其线间距小,其线路电抗比普通导线更小,因而极大地减少了导线腐蚀程度,延长了配电线路的使用寿命[6]。

2.3电机调速

电力节能过程中,需要对电机的本身性能进行优化改良,优化运转变动负荷电机的速度,以节约电力能源。在改良电机性能的同时,加强负荷电机转速更有利于电机节能运行,使得电力资源的节约工程有了新突破与新进展[7]。电力技术中的电力节能技术应用主要是涉及电机本身和变负荷电机调速,在实际操作之中,把两者进行充分的结合应用,以此保证电机节能效果的最佳化。使用调速控制来进行水流量流速以及风流量流速,以此达到节能的效果[8]。

2.4完善电力系统

电力计量系统在电力企业运行中起着重要的作用,主要是由主站、通信网络、配电站、变电站组成,包括分层式与分布式电力系统结构[9]。电力计量系统建立的主要目的就是降低电力消耗实现能源节约,坚持可持续发展的理念,对配电系统运行进行降压工作,促进电力系统的高效、稳定运转。其中远程计量系统是应用分布式网络系统结构的主站,需对通信网络进行配置,收集电力总量数据,在实际的具体操作过程中,需通过网络、模拟、通信来实现对电力剂量信息的实时采集与处理工作[10]。

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关键词:电力技术;节能技术;应用

引言

随着科技的进步,我国的电力技术再一步一步地走向历史的新高。越来越多的科研人员献身在电力技术科研中,用他们的毕生所学,在电力领域不断地探索,为了我们的未来他们在不断地努力。而现如今,地球的资源越来越少,如果被利用完,那么我们将真正的走向灭亡。我们作为当代的年轻人,我们有责任也有义务为地球奉献我们的力量,这不是为了我们自己,而是为了全宇宙。仅2018年全国全社会用电量高达68449亿kWh,增长8.5%。如此大的的能源消耗,对物资物料都是巨大的损耗,由于我们不是专业的人员,我们的所学可能不能够帮上他们科研人员的忙,但是我们可以通过小的方面去协助他们共同完成拯救地球的计划。我们可以开拓我们的思想,在我们生活的琐碎事上,减少电的使用。为科研人员开发节能技术提供新的思想。

1通过电力技术中的节能技术应用引领新时代新潮

随着我国电力事业的不断发展,有许许多多的优秀的科研人员参与其中,为国家献身。在科研人员不断探索的电力领域的时候,他们发现节能对人类未来生活的重要性。由于科技的飞跃式发展,我国所消耗的电力越来越大,所以说,这个时候就体现了节能技术应用的重要性。人面对普通的人民群众,去科研中探索,去发现新型可以代替电力技术的技能技术显然不是我们可以做到的,那么如何将生活中的东西通过节能技术来减少电力的使用就是我们普通人民群众目前需要做的事情。例如,国家节能中心文件通过的大同城市级吸收式换热技术供热系统改造。同样也是将热能进行改造,而“大同城市级吸收式换热技术供热系统改造工程”也是我国首例城市级大温差供热改造项目,他们是通过对电热厂实施了汽轮机乏汽余热回收,同时对市区的换热站进行了大温差的改造,在施工完成后,实现了大面积余热供暖和取缔燃煤锅炉。让城市的空气得以进化。生活中的很多事情其实都可以通过我们的努力进行改变,如果我们不能够实现国家级难度系数大的工程项目,那么我们可以通过我们生活中的小事去制造能够将他们改变的工程,用全国各方面的人才的共同努力去引领这个时代的新潮。

2通过电力技术中的节能技术应用减少电力使用

例如太阳能发电,通过太阳能转化为热能,将我们生活中洗澡使用的热水器变得不需要用电去将水加热,而是通过每天的太阳能将水储存,再在每天晚上使用。这样下来,利用太阳能将水转化的热水的应用是节能技术的使用,不仅仅可以节能还可以环保。可以说是对于人类生活质量提高了一个层次。在一定程度上减少了电力的使用。为科研人员减少了一点工作的压力。通过从生活中的点点方面我们让节能技术渗透到其中去,让我们的生活一点点被节能技术应用充斥,这样节能技术的应用就可以引领我们新时代的潮流了。再例如国家节能中心文件通过的山东大学威海校区洗浴废水余热利用热泵集成技术应用。这个项目的提出是由于,在我们现在高质量发展的时代下,对节能环保、绿色可循环技术越来越重视,所以说广大青年朋友的首要任务就是探索生活中可被代替能源或者是用他们的剩余能量完成下一项工程的使用。而“山东大学威海校区洗浴废水余热利用热泵集成技术应用”就是通过可利用的洗浴废水的热量利用热泵集成技术来实现更多的热能的使用。为未来电力技术的节能技术应用提供了技术性的援助。

3通过电力技术中的节能技术的应用减少工厂能量的消耗

在全国的用电排行榜来看,企业用电最多的不外乎就是各大工厂了,因为他们要为全国发货,他们所生产的东西可能会被全中国的人来使用,所以说,对于许多工厂而言,他们的用电情况就会高于其他的企业,但这也是他们无可奈何的地方。因为他的售货渠道,就注定了他需要更多的电力和人力去完成,所以对现在的工厂而言,在提高产品质量的前提下,来降低人力电力的费用,是各大工厂所需要看到的。例如各大工厂现在使用的风机,风机是气体压缩和气体输送机械的简称,他的种类有很多,如通风机,鼓风机,风力发电机。各工厂则是用风力发电机代替电力发动机,理由也是十分的简单。因为如果使用了风机他们就可以降低生产成本、提高产品质量,而这些条件风力发电机刚好可以满足。因为风力发电机是依靠输入的机械能,它是通过提高气体压力并排送气体的机械。所以说,用它来减少电力发电机的成本是非常明智的选择,会受广大工厂的老板的喜爱。

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关键词:市政照明;电力控制;节能途径与方法

中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:

前言:市政照明达到灯火通明的景象,可以说是一个城市现代化程度的最好体现。随着社会的不断进步,能源紧张不足的情况愈发明显的凸现出来,而伴随着能源紧张的局面,人们的节能意识也开始逐步的增强。可以说,由于大家节能意识正在不断的提高,使得我们正在迈向一个全新的节能时代。

一.照明节能用电的技术要求

由于我国长时间保持经济的高速发展,而忽略了一些潜在的问题,比如说在高速发展的同时,能源短缺的问题已经日益凸现出来,如果将此问题置之不理,那么终有一天,能源短缺问题终将成为制约我们发展的短板。那么,该如何解决能源短缺的相关问题呢?首先要做的,就是从节能开始,以节约电能为例,如何在群众中树立市政照明节能的用电意识,已经成为了待解决的重要难题之一,而要做到真正照明节能,就需要有相应技术上的支持,可以说,通过合理的设计和有效的电力运转,是做到照明节能的关键所在。

二.照明节能用电的相关途径

1.所有的放电灯,甚至包括荧光灯在内,都会在长时间的使用后,出现“老化”的问题。这种“老化”的问题,会使放电灯在使用的过程中,光量不断的降低,甚至在最后失去光明。通常,在照明设计的过程中,会设定一个适度的维护系数,例如维护系数数值为0.7,那么当放电灯在崭新时的亮度,就应比其应有的水平高出三十个百分点。而当其濒临“寿终正寝”时,其照明能力也只会略小于其目标设计。如果使用一个闭合回路系统,便可以对这种“老化”的情况做一定的补偿,通过调节亮度,使其照明水平一直保持在相应的目标水平。如果一套控制系统相对合适,那么其能源节省可达到原来的1/4。

2.当我们绞尽脑汁,在探讨如何通过各种各样人为的方式去节能照明的同时,我们却忽略了自然赋予我们资源财富。在探讨如何去节能照明的时候,我们一定要意识到自然光对于我们的重要性。可以说,对自然光的利用,是节能照明最重要的途径之一,将大幅度的减少能源的消耗。也就是说,通过对建筑设计细节做到相应的了解,然后顺应其建筑结构,便可以对自然光进行利用,而且可以初步的估算出节能量。当然,为了能将自然光的使用率变得最大化,相应电线、灯具的走向,也将变得十分讲究,它们的走向应与相应的采光点保持平行,这样,有助于自然光的更好的利用。可以说,合适的线路布局和采光,在一般性的办公室中,其节电量可达30%以上,而在顶部采光较好的工厂之中,节电量可达40%以上。

3.根据生活习惯的不同,可以通过对灯具的控制来减少照明亮度,来实现对电能的节约。在工作环境中,可根据现实状况的不同,在不同的环境运用不同的工具和方式方法来进行调节,以达到节能的目的,如可以通过定时系统或者感应器来实现调低亮度。采用定时系统,工作人员就能准确计算出节电量;采用感应器,则需对现实情况做到相应的分析。针对地域的不同,根据具体情况合理设置路灯的智能控制器,采用光控、时控相结合的方式,在满足城市道路照明要求的前提下尽可能避免电能的浪费。

三.市政照明节能的潜力

1.科学的选用更为优质的电光源,可以说是照明节能的首要任务。通常来讲,对照度要求不高的庭院灯、草坪灯等局部照明、点照明或辅助照明来说,采用LED光源代替传统的高压钠灯光源应该是可行的。LED路灯是一种通过直流低压点亮发光二极管组来实现照明需求的一种新型照明方式,具有亮度高、显色性好等特点;另外,由于LED路灯的输入为低压直流,能与太阳能结合起来,使得太阳能LED路灯成为了未来道路照明方式的一种可能。由此我们不难看出,对于节能来说,选择优质电光源的重要性。

2. 目前,国内外都在大力的推广安装照明节电设备,可以说照明节电设备在我国国内市场上,也是种类繁多。在这些种类众多的照明节电设备中,照明控制的节电装置占得比例相对较大,如果从工作原理上对它们进行分类,大致可分为以下几种:第一种是控硅斩波型的照明节能设备,由于存在大量的谐波,所以对电网的危害较大。第二种是降压式节能装置,由于其核心组成部分是一个多头的变压器,变压比比较固定,所以存在着无法稳压输出的缺陷,也无法对电光源起到保护作用。第三种就是智能照明调节设备,可实现对照明的智能调节,有效的对电光源进行保护,并且降低电能的消耗,其经济性和实用性远远的超过了前两种。

3. 为达到节能目的,可以采取科学的节能照明设计。如在照明线路的选择上,就可以更加的合理化:不合理的照明线路所造成低能损耗,约占整个输入电能的4%甚至更多,而造成损耗的原因主要是供电方式和导线的截面积。我国的多数电压为220V,而照明系统可以相对的分为单相二线、两相三线、三相四线三种。根据调查显示,三相四线的供电损失要比其他几种小得多,所以要尽量选择三相四线这种损耗较小的方式。

4. 良好的维护管理也是节约用电的重要方法之一,可以通过相应的对节能意识的宣传,提升人们的节能意识观念,让人们逐渐养成随手关灯良好习惯等,从身边的小事做起,为节能做出一份贡献。

四.市政照明中的节电方式

市政照明可以说是关乎城市形象的重要问题,一方面,灯火通明可以说是一个城市现代化与否的象征,另一方面,市政照明的用电量大,如何节能也是我们不得不考虑的问题。而如何在保证市政照明顺利进行下而又能同时做到节能省电,具体要做到以下几个方面:

开发利用新能源

自然的力量是无穷的,要达到节省电能的最终目的,开发新能源将是不容忽视的一条道路,如针对日照较为充分的城市,可对太阳能等新型能源进行开发,这样,就能从根本上做到对电力的节能。

合理设计与规划

在市政照明中,要做到节能省电,合理的规划和设计也是不容忽视的方面,如在夜间灯光不需要强烈照射的情况下,可适当采用间隔熄灭路灯的方式,这样既保证了照明,也达到了节能省电的目的;也可在城市中心,通过设立LED荧光屏,来取代路灯照明,这样不仅对城市是一种美化,更可以达到节能省电的目的。

节能设备的利用

市政照明中,达到节能省电目的的最根本的的途径就是采用节能设备。如路灯等市政照明设施,如果采用照明节电器,则可以提高用电效率,降低线路损耗,增强末端电压,有效解决因压降造成的末端照度不够或闪烁等问题,使整个路段照度均匀节电效果显著,在满足道路照明标准(GB7000.5-2005)的前提下节电率可达到35%~50%以上,这对节省电能做出的贡献将是不可估量的。

结论:伴随着我国经济高速的发展,能源紧缺问题已经成为了急需解决的重要难题之一,而解决能源紧缺问题,首要的任务就是要做到树立节能意识,以电力系统为例,可以在市政照明环节中,采用节能技术,通过对电力的控制,在保证城市照明和城市形象不受影响的情况下,达到节能的目的,也可以通过对自然光、空间布局的利用和一些新兴节能工具的运用,来做到真正的节能。可以说,电力照明的控制问题已成为市政节能的关键。

参考文献:

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关键词:电力工程;供配电,设计;节能

当前,根据有关资料,全国电网的损耗约占总发电率的5.32% ,因此如何尽量降低供配电环节的电能损耗具有重要的意义。《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》在能效目标上明确提出:要确保到2010年,单位国内生产总值能源消耗降20%。节能应涵盖建筑、结构、设备和使用等方方面面。在此分析了供配电设计中的一些节能措施,仅供参考。

1、供配电系统总体规划方面的节能措施

供配电系统总体的规划设计,应充分考虑负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素,做到系统尽量简单可靠,操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半径,减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数,以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器,实现经济运行,减少由于轻载运行造成的不必要的电能损耗。

1.1供电电压等级与节能

根据负荷容量、供电距离及用电设备等因素,合理设计供配电系统和选择供电电压等级。供电电压越高则线路电流越小,线路上损耗的电能就越少。

变电所应尽量靠近负荷中心以缩短供电半径、减少线路损失,在供电电压的范围内提高供电电压的等级,可以达到节能的目的,但却要增加投资。对此,必须进行方案的经济比较。供电电压与负荷大小、输送距离有一定关系,可参见表1。

表1.线路电压、输送功率与输送距离关系

1.2线路设计的选择与节能

输电线路有架空线路与电缆线路两种,导线电缆的截面选择过大,虽然可以达到节能的目的,但却会增加投资;选择太小又会影响可靠运行,缩短使用寿命,带来安全隐患及经济损失。

设计时架空导线截面应按经济电流密度合理选择,较长距离的大电流回路或35kV以上的高压电缆,应选择经济截面。

线路设计时应遵循减少线路损耗的原则。配电线路有电阻,有电流通过时会产生功率损耗,其公式为:

P=3I2R・10-3

式中: P―――三相输电线路的功率损耗(kW);

I―――线电流(A);

R―――线路相电阻(Ω)。

其中,“R”线路电阻在通过电流不变时,线路长度越长则电阻值越大。如果一个工程线路上下纵横交错,对于一般工程线路总长不下万米,大工程更长,造成的电能损耗是相当可观的。所以,减少线路能耗必须引起设计人员的足够重视。在具体工程中,线路上电流一般是不变的,要减少线损,只能尽量减少线路电阻。线路的电阻R=ρL/S,即与导线电阻率ρ、导线长度成正比,与导线截面S成反比。因此,要减少电阻值应从以下几个方面考虑:

(1)尽量选用电阻率ρ较小的导线,如铜芯导线较佳,铝线次之;

(2)尽可能减少导线长度。在设计中线路应尽量走直线少走弯路,在低压配电中尽可能不走或少走回头路,变电所应尽可能靠近负荷中心;

(3)增大导线截面积。对于较长的线路,在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求的前提下,在选定线截面时要加大一级线截面。这样虽增加了线路费用,却因节约能耗而减少了年运行费用,综合考虑节能经济时还是合算的。

2.变配电设计方面的节能措施

2.1合理选用变压器

变压器是电压变换设备, 广泛应用于电力系统,特别是10kV 和35kV 电压等级的变压器,在电力和配电系统中普遍使用,数量巨大。据估计,目前在电网上运行的10 kV 和35kV 级变压器约有10 亿kVA 以上。由于使用量大,运行时间长,变压器在选择和使用上存在着巨大的节能潜力, 特别是量大面广的10kV 和35kV 级变压器。选择高效节能产品,不但对节约能源具有重要意义,同时还可以大大降低变压器的运营成本,是企业改善经济效益的重要途径。因此,选择变压器时,应选用低损耗节能型变压器,如S系列或S10系列、S11系列,目前广东佛山最低配置用到S11的变压器。对于高层建筑、地下建筑、化工等单位及对消防要求较高场所,宜采用低损耗节能型干式电力变压器(SG10、SG11、SC6 等系列) 。对电网电压波动较大,为改善电能质量,可采用有载调压电力变压器。

2.2多采用变频设备

变频器节电可以从4个方面节电:第一,软启动,一般交流电动机的启动电流为电动机额定电流的6~7倍,变频调速启动电流不超过电动机的额定电流。第二,节省设计冗余,一般设计都按照使用时的极端条件,因而都留有设计冗余,有的余量很大,形成大马拉小车。变频调速可以把这部分冗余节省下来。即负载变化时,变频器进行调速,电动机输出的轴功率相应变化。第三,调速节电,电动机轴上的输出功率和转速及负载转矩之间的关系如下式:

P=TN/97.4

式中: P为电动机轴上的输出功率; T为负载转矩; N为电动机转速。转矩按平方降低特性的电动机如风机泵类, T∝N2,P∝N3,由此可知,转速下降,轴功率变小,这是变频调速的主要节电原理。以一台75kW的锅炉引风机为例,采用变频器后,节电相当可观。数据表明:应用变频调速装置其节电率可达到50%左右,并且风机所需风量越低,应用变频调速节电效果越好。第四,功率因数高,一般在0.95以上,节省无功,减轻了变压器的负担。

由于变频器的优异性能,许多以往采用电磁调速电机的设备都改为变频调速,在实际工作中改造采用变频器调速,既节省了电能,又优化了工艺。变频调速确实是节能降耗的好技术,已被许多企业认可并采用。

2.3提高供配电系统的功率因数

功率因数提高了, 可以减少线路无功功率的损耗,从而达到节能的目的。前面提到的输电线路损耗P 中包含了线路传输有功功率时引起的线损和线路传输无功功率时引起的线损。传输有功功率是为了满足设备功能所必须的,是不变的。而在供配电系统中的某些用电设备如电动机、变压器、灯具的镇流器等都具有电感性,会产生滞后的无功电流,它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端,无形中又增加了线路的功率损耗。然而,这部分损耗是可以避免的, 可以通过以下两种方法来降低损耗:

(1) 减少用电设备无功损耗,提高用电设备的功率因数。在设计中, 应尽可能采用功率因数高的用电设备,如同步电动机等,电感性用电设备可选用有补偿电容器的用电设备(如配有电容补偿的荧光灯) 等。

(2) 用静电电容器进行无功补偿。电容器可产生超前无功电流以抵消用电设备的滞后无功电流,从而提高功率因数。同时减少整体无功电流在具体设计时可采用高压集中补偿、低压分散补偿和低压成组补偿等方式,可根据具体情况选择补偿方式。

3.照明设计方面的节能措施

照明节能设计应提倡绿色照明。绿色照明并不只是照明节能,而是在有益于提高人们生产、工作、学习效率和生活质量,保护身心健康的基础上达到节约能源、保护环境的目的。因此,照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下,力求减少照明系统中光能的损失,从而最大限度的利用光能。通常照明的节能措施有以下几种:

(1) 充分利用自然光,这是照明节能的重要途径之一。在设计中,电气设计人员应多与建筑专业配合,做到充分合理地利用自然光,使之与室内人工照明有机地结合,从而大大节约人工照明电能。

(2)《照明设计规范》规定了各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度等。照度标准是不可随意降低的,也不宜随便提高。要有效地控制单位面积灯具安装功率, 在满足照明质量的前提下一般房间(场所) 应优先采用高效发光的荧光灯(如T5、T8 管) 及紧凑型荧光灯;高大车间、厂房及室外照明等宜采用高压钠灯、金属卤化物灯等高效气体放电光源。

(3) 推广使用低能耗、性能优的光源用电附件,如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等,公共建筑场所内的荧光灯宜选用带有无功补偿的灯具,紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器,气体放电灯宜采用电子触发器。

(4) 改进灯具控制方式, 采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点可采取分区控制灯或适当增加照明开关点。卧房、病房、客房等床头灯可采用调光开关;高级客房采用节电钥匙开关;公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关;走道、楼梯人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关。

4、结语

总之,节能是一项涉及全社会的工作,电气设计人员在设计中应从安全性、可靠性、经济性及节能等方面进行综合考虑。选择合理的设计方案, 尽可能有效地减小电能损耗,提高供配电系统运行的经济性,对提高电能的利用率、节约电能、促进经济可持续发展和建设节约型社会具有重要的意义。

参考文献:

[1]工业与民用配电设计手册[M].北京:中国电力出版社.

[2]变压器经济效益评价方法[M].北京:国际铜业协会.

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关键词:家用电器;节能技术;电力电子技术

前言:

本文主要讲了家用电器节能存在的一些问题,没有比较健全的监督部门以及资金不够,一些检测仪器不全。电力电子技术在20世纪得到了快速的发展,如今在很多领域都有使用,尤其是信息通信方面和家用电器领域。电力电子技术与人们的生活紧密地联系在一起,人们在使用电脑、空调、冰箱等时,都是在间接地或者直接地使用电力电子技术,所以电力电子技术也渐渐地被人们重视起来,成为众多学者的研究目标。

1 家用电器节能遇到的问题与电力电子技术现状

1.1 电力电子技术的现状

电力电子技术在一些电子器件中发挥着非常重要的作用,通过电力电子技术来对各种电路进行控制。人们综合运用电力电子技术的各项功能,在此基础上添加一定程度的创新,从而能够在众多领域得以应用。其中应用最多的是电力方面,在发电方面起着核心作用,其次就是工业方面以及家用电器方面。电力电子系统在促进电力系统发展过程中有着重要的作用,在电力输电时,先是从电厂开始发电,然后把输送的电流通过改变电压之后才进行输送,因为在输电的过程中,输送过程中的电压也高的话,输送的电流也就相对比较小一些,在电流从电厂输送的过程中,可以产生比较小的损失,从而就能够将大量的电流节省下来。将电力电子技术运用到高压输电中,从而能够将在长距离输电、容量大的电路在输送的过程中产生的损耗降到最低。电力电子技术的应用,极大程度上促进了中国电力系统方面的发展。电力电子技术在电器节能方面也有着重要的作用,因为电能在输送过程中电流与电压的转换以及对电能的控制是通过各种电力电子器件来进行的。电力电子技术有着四种基本的功能,人们综合运用电力电子技术的各项功能,在此基础上添加一定程度的创新,从而能够在众多领域得以应用。其中应用最多的是电力方面,在发电方面起着核心作用,其次就是工业方面以及家用电器方面。电力电子技术在家用电器上也有着非常重要的作用,而且在家用电器中的应用于我们日常生活都有着直接或者间接的关系,我们对电力电子技术的应用也有着比较深的感触。比如说,我们平常生活中都会用到的节能灯,而节能灯就是综合运用了一些电力电子技术才生产出来的,它是电力电子技术的结晶。电力电子技术的应用使得节能灯的体积比白炽灯和日光灯更小,样式比白炽灯和日光灯更多,而且其发光率更比白炽灯和日光灯高,所以节能灯以绝对的市场优势占据着很大的市场份额。除了节能灯外,电力电子技术在家用电器中的应用的产物还有电视机、计算机、变频空调等,这些产品已经融入在我们生活的点点滴滴中,在我们生活中发挥着非常重要的作用,为我们的生活水平的提高做出了很大贡献。

1.2 家用电器节能遇到的问题

在家用电器节能方面,仍然没有比较健全的监督部门,虽然有些城市监督机构成立的比较早,但是部门中人数较少,很多节能工作不能直接进行,有时只能监督一些耗电严重的大规模企业,一些小企业往往成为漏网之鱼。而且购买节能监测仪器需要大量的资金,而当监督部门资金不够时,相应的一些仪器必然不能到位,长期以来也没有建立一个比较完善的家用电器节能方面的检查部门,不能查出哪些家用电器耗电严重。部分家用电器生产企业内部高层管理者没有节能节电的意识,也不重视节能工作,或者公司内部存在相关节能要求,但是不能够实际落实。

2 电力电子技术的发展前景和针对家用电器节能问题提出的对策

2.1 电力电子技术的发展前景

电力电子技术已经融入在人们的日常生活中,比如说计算机、变频空调、手机等产品,在人们生活中有着不同的角色,而且人们对这些的依赖性也越来越强。电力电子技术有着非常广阔的发展空间,具体表现在以下几个方面:新产品所需要的材料在不断更新。在一个经济迅猛发展的大前提下,人们对生活质量的要求也越来越高,对新产品的开发与新的材料的要求也越来越高,所以要更新现有技术和现有材料是电力电子技术的必然趋势,正因为电力电子技术与人们的日常生活紧密相连,所以我们应该更加重视电力电子技术用到的材料更新,从而降低电子器具的成本,扩大电子器具能够应用的范围,为人们能够有快捷方便舒适的生活做出贡献。从降低电子器件生产成本的角度考虑,人们应该在生产电子器具时运用电力电子技术不断改进电子器件的装置,使得电力电子器件那能够模块化生产,从而降低成本,获得更大的经济效益。

2.2 针对家用电器节能的现状提出的相关对策

在家用电器节能方面,仍然没有比较健全的监督部门,很多节能工作不能直接进行,有的监督机构因为人员不够只能监督一些耗电严重的大规模企业,一些小企业往往成为漏网之鱼。所以要改变这一现状,必然要在各地建立相应的节能监督部门。在监督部门内部成员问题上,各地区应该根据自身的实际情况收编一定的人才,定期对节能监督人员进行培训,让他们在监督时能够做到公平公正,同时监督部门高层也应该因地制宜,不断完善监督制度,不断更新对耗电企业的处置方式,消除部分企业存在的侥幸心理。节能工作不是一个两个人的事情,也不是仅是生产企业需要做的事情,节能减排与我们每个人都密不可分,我们应该承担起节能的责任,节能减排,人人有责。相关节能部门应该加大节能减排宣传力度,可以在各小区举办形式不同的活动,通过居民参与的方式,强化居民对于节能减排的意识,向居民普及节能减排的相关知识,使居民在购买使用电子器件时能从节能方面考虑,从而购买相关的节能产品。

3 总结

世界上存在的资源都是有限的,一旦挥霍完,人类将会无资源可用。而且我国能源匮乏,煤矿资源每年的开采量已经严重超出了煤矿资源的极限,而且受到环境、技术多方面因素的限制,煤矿资源开发的难度越来越大,所以我国节能工作迫在眉睫。在家用电器节能上,我国还没有比较健全的监督部门,虽然有些城市监督机构成立的比较早,但是部门中人数较少,很多节能工作不能直接进行。要解决这一问题,就应该在各地建立相应的节能监督部门,在监督部门内部建立和完善相关节能制度,在对企业监督时要严格执法,做到公平与公正。同时也要加大宣传,可以在各小区举办形式不同的活动,通过居民参与的方式,向居民普及节能减排的相关知识,从而强化居民对于节能减排的意识,使得居民在选购电子器件时,能够优先考虑节能器件。要想实现每家每户都能节能器件的目标,就要不断开发新的节能器件,要不断进行创新。在研究创新时必然要用到电力电子技术,因为电力电子技术与人们的生活紧密地联系在一起,人们在使用电脑、空调、冰箱等时,都是在间接地或者直接地使用电力电子技术。在电子器件生产时在运用电力电子技术方面要注意研究和开发新的材料,从而降低电子器具的成本,扩大电子器具能够应用的范围,从而能够为给人们提供快捷方便舒适的生活做出贡献。

参考文献:

[1]鲁冠华,刘星.浅析电力电子技术的发展[J].山东水利职业学院院刊,2009,(04):1-3.

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[关键词]电能质量谐波节电技术

中图分类号:TM711 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)23-0296-01

一、概述

自工业社会以来,电力已经成为现代人类社会中不可缺少的重要能源之一。无论在工业生产还是日常生活中,电力用户对电力的可靠性及质量的要求都在不断提高。要提高电能质量,必须从电压、电流和频率在电能传输过程中受到的影响来考虑。在现在利用较多的交直交电力传输线路中,远距离高压线路、变压器、整流器、逆变器等部分都会对电力质量产生或多或少的影响。电能质量的降低拥有各种各样的原因,而这些问题需要用不同的方法来解决。对于电力需求侧,拥有良好的用电感受后也必须不断提高节电技术,提高电力能源使用效率。

二、电力系统电压偏差

1、电压偏差的危害

电力系统电压偏差超标会使照明设备的发光效率、光通量和使用寿命有不同程度的下降。端电压降低对于需要在重负荷下启动和运行的电动机的安全运行是十分不利的。不仅如此,端电压的降低会影响同步电动机的稳定性。而对于电力变压器,电压过低会使其过电流;而电压过高会使变压器电场增强,加快电老化。家用电器在低电压的情况下运行时会使电流增大,最后甚至导致其内部电机绕组烧毁;而电压过高则有可能损坏绝缘或由于励磁过大而过电流。综上所述,电压过高或者过低都会造成用电设备寿命减少甚至直接损坏。

2、电力系统电压调整

当线路传输功率时,电流将在线路阻抗上产生电压损耗,一般是指线路两端电压有效值之差。在电网线路、变压器等部件上进行电压传输室,电压损耗一方面与电网元件参数有关,另一方面决定于线路或变压器传输的功率。一般来说,在超高压电网中,因输电线路的导线截面较大,X远大于R,所以无功功率主要影响电压损耗的幅值,有功功率主要影响电压损耗的相角。

由上述分析可知,电压调整的主要着手点是进行无功功率的调整。发电机调压不需要附加设备,而是充分利用发电机本身具有发出货吸收无功功率的能力,不需要附加投资。在无功功率不足的系统中通常大量采用并联电容器作为无功补偿设备。最后现在应该大力推广和采用的方法还有使用有载调压变压器,这是在各种运行方法下保证电网电压质量的关键手段之一。

三、电力系统频率偏差

1、频率偏差的简单介绍

电力系统负荷的大小每时每刻都在不断变动,电源出力及其频率调节系统跟随负荷变化又有一定的惯性,致使系统频率总是处于变动的状态中。电力系统的频率和电压这两个电气参数间存在着紧密的依存和制约关系,只有在正常运行的偏差范围内,才有可能假定彼此的影响可以忽略不计

2、频率偏差的危害

系统低频率运行发电厂和负荷都有一定的影响。由图低频率运行时发电能力的变化曲线可以看出,在电力系统及其负荷容许的低频率运行范围内,水轮发电机组的运行不受什么限制。但是对于火力发电厂影响很大,尤其是高温高压厂。系统频率的下降,将导致电厂辅助机械出力减小,继而发电出力下降,从而使系统频率下降更大,对系统频率崩溃起着推波助澜的作用。点离场系统的高频率运行,是系统电源处理高于负荷在额定频率下消耗功率的一种异常工况。这种情况常常出现在事故解列后的系统中,若遏制不及时或者力度不够,则必将导致机组损坏、系统瓦解、电厂全停的重大恶性事故。

3、电力系统频率调整

频率调整的方法主要采用调频厂对电力系统进行频率的一次调整和二次调整。在一次调整中,系统的单位调节功率取决于两个方面,即发电机和负载,但是负载的单位调节不可调,所以只要将机组的调差系数整定的小一点或发电机的单位调节功率整定得大些就可保证频率质量。频率的二次调整就是手动或自动地操作调频器使发电机组的频率特性平行地上、下移动,从而使负荷变动引起的频率偏移可保持在允许范围内。

四、电力系统谐波

1、谐波的简单介绍

谐波是一个周期电气量的正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍。电力系统谐波的主要来源是各种非线性负荷用户,用电设备产生的谐波电流注入电力系统,使系统各处电压含有谐波分量。此时电力系统处于非正弦状态下,相应的电力系统参数也需作出相应的改变。

2、谐波畸变的危害

非线性负载产生的谐波电流会注入到供电系统中。流入电容器组的电流会十分大,同时某一次谐波的含量特别,最终造成过载损坏的结果。谐波电流畸变会增加变压器的附加发热,甚至会使变压器过热而烧坏。谐波电压畸变会导致电动机内部旋转频率不同于转子同步频率,从而在转子中感应出高频电流,使电动机效率下降、发热、振动和产生高频噪声。这些谐波电流也对通讯线路产生干扰,同时也会造成电能计量误差。

3、谐波潮流计算

当系统中有非线性负载即谐波源时,作为基波潮流计算常用的牛顿-拉夫逊法能可用以求解此时的潮流,所要做的只是将发电机、变压器、输电线路等部分的等值电路参数分别乘上谐波次数或谐波次数的其他形式。发电机谐波电抗可表示为;变压器漏抗值,其谐波阻抗可表示为;输电线路中,单位长度阻抗。当网络接线复杂时,计算工作量较大,需有事先编好的计算程序才能求解。

4、电力系统谐波的抑制

由于谐波问题在有些电力系统中已经对电力系统和用电设备产生了严重危害和影响,所以世界各国十分重视和关心谐波问题,并研究出了很多抑制方法。在谐波源增加可控硅变换装置脉冲数是最基本的一种方法,也可适当改变供电系统的运行方式,并减少发电机产生的谐波。还有在电容器贿赂串接电抗器、安装交流滤波器、采用有源滤波器、较大供电系统熔炼和合理选择供电电压等常用的方法也可较大程度地抑制谐波。

五、电力需求侧节能技术

1、我国能源现状

在电力系统中电能质量不断提高的同时,电力需求侧也应不断发展节能技术提高能源利用率。随着我国经济的发展及近几年经济的持续增长,我国能源生产总量增加的同时,能源消费总量也逐年上升。一方面能源生产供应的持续增长,成为我国经济发展的重要保障;同时能源消费的增长也为世界能源市场提供了较为广阔的发展空间。另一方面能源生产供应和能源消费的增长也意味着能源消耗的加大,如果不能更合理地开发利用能源,必将对我国的生态环境、自然环境造成重大破坏,甚至是不可痊愈的创伤。

2、家用电器节能技术

现在家用电器使用较多且损耗较大的主要有照明、电动机、小型变压器、电加热系统和空调,对这些传统家电技术进行一定的改进从而使能量使用更充分是当今研究的重点。于是绿色照明技术、电动机系统节能技术、节能变压器、高效电加热技术、集中空调系统运行管理技术相应而生。其中离居民生活最近的绿色照明主要是指以提高照明效率、节约电力、保护环境为主要目的的照明设计、设备选用及控制方法,其工作包括开发并应用高光效光源等。

3、高耗能企业节能技术

高耗能产业和居民用电一样也是用电需求很大的电力用户,其中能源的浪费相应也很严重,寻求节能技术是高耗能产业提高生产水平的有效途径。电炉钢产业主要采用电弧炉废钢预热、强化用氢、集束射流氢枪和铁水热装等技术;电解铝产业则主要采用提高电流效率、降低效应系数等方法;水泥产业生料制备采用立式磨技术,并且采用高效节能的烧成系统,输送则采用机械方式。不同的高耗能产业都从生产的各个环节进行技术改进达到节电的目的。

参考文献

[1] 赵伟.电力需求侧节能技术.北京:中国电力出版社,2013.2.

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关键词:火力发电厂 电气设备 选型 节能技术

中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1672-3731(2014)05(a)-0114-01

随着时代的进步和经济的快速发展,为满足社会各行业用电需求量,我国的火力发电厂建设规模越来越大,由于火力发电厂属于高消耗行业,如果不选择合理的电气设备和节能技术,将会造成严重的能源损耗,浪费许多资源,因此,在建设火力发电厂时,必须要选择恰当的电气设备和节能技术,确保火力发电厂快速、高效、节能的发展,为社会的发展提供电力保障。

1 火力发电厂电气设备

随着工业的快速发展,我国的火力发电厂建设规模越来越大,火电厂电气设备的有效运行是保证火电厂快速发展和供电的重要依据,因此,必需选择合理恰当的电气设设备,确保火电厂的高速运行。

1.1 电气设备的选型

火力发电厂在选择电气设备时,要根据火电厂本身的特点及发展情况,选择恰当的电气设备。由于火力发电厂具有很高的爆炸风险,因此,在有爆炸危险的环境下,要选择防爆电气设备,目前火力发电厂常用的防爆电气设备有选择粉尘防爆型电气设备。为了确保火力发电厂的可持续发展,火电厂要尽量使用具有高节能的电气设备,有效的减少火力发电厂的能源消耗,减少火电厂的生产成本投入,增加火力发电厂的经济效益。

1.2 火力发电厂电气设备安装技术

1.2.1 火电厂变压器安装技术

变压器是火力发电厂最重要的电气设备之一,变压器的质量将直接决定着整个火力发电产的运行状况及供电质量。在安装变压器时,首先要仔细检查变压器各部件的密封情况及绝缘情况,确保变压器的能正常运行,要根据设计的施工图纸,选择恰当的变压器,保证变压器符合火力发电厂运行的要求,安装变压器前,要对变压器的各部件进行测试,确保变压器的有效运行。

1.2.2 断路器的安装技术

在安装断路器前,首先要仔细检查断路器的组装是否相关的组装技术要求,确保断路器在火力发电厂中能正常运行,在安装断路器时,要保证断路器同回路的连接符合相关技术要求,连线方式要规范,防止因线路故障对断路器造成影响。

1.2.3 电力电缆安装技术

电力电缆是电气设备中电网的重要部分,如果电力电缆安装不合适,将会对电力的输送造成影响。在安装电力电缆时,首先要考虑电力电缆的安装环境及电缆的安全问题,要严格的检查电力电缆的规格和质量,在埋设电缆时,要参照施工图纸和当地的实际情况,确定好电缆的长度和方向,做好开挖标志,然后在进行电缆埋设。使用的电力电缆容量要符合电气设备容量的要求,确保电力的有效输送。

2 火力发电厂的节能技术

在火力发电厂的生产过程中,经常会出现能源损耗的问题,不但浪费了大量的资源,还增加火力发电厂的生产成本,对火力发电厂的可持续发展造成了严重的影响,因此,必须采取有效的措施,降低火力发电厂的能源消耗,提高火电厂的经济效益。

2.1 变压器的节能技术

变压器是火力发电厂生产中最重要的电气设备,采用有效的措施降低变压器的能源消耗,能极大的提高火电厂的经济效益。火力发电厂要选择合适的低压变压器和照明变压器,在保证火电厂的正常运行前提下,减少火电厂的消耗。火电厂很大一部分能源浪费在照明上,因此要使用合理的照明器具,尽量减少照明消耗。通过试验对比发现照明灯具在380~220 V电压下要比在400~230 V电压下节省10%电能,因此,使用低压供电能有效的减少电气设备的能源消耗。要根据火力发电厂的实际运行情况,合理的控制变压器的运行数量,减少变压器空载运行的数量,降低能源的损耗。

2.2 减少电气设备电网输电过程中的磁性损耗

在火力发电厂的电网输送过程中,由于电网的导线为金属,具有一定的磁性,当电流通过后,导线的温度会逐渐增加,产生一定的磁场,增大电网输送中的电能消耗,因此,可以采用非导磁性材料制成的电网,有效的降低导线的温度,减少电气的损耗。要合理的布置母线和钢结构的位置,避免母线和钢结构在平行状态下,防止出现感应电势和电流。

2.3 降低电气设备电网的线路线损

火力发电厂要合理的布置供电中心的位置,尽量减少供电中心同动力中心的位置,以此减少电力电缆的铺设长度,从而减少电缆末端的电压损耗及电缆中的电能消耗。减少电力电缆的铺设长度能降低电缆中的对地容性电流,降低电缆通电后的温度,减小电缆的无功损耗,达到降低电气设备电网线路线损的目的。

2.4 选择合适的调速器

火力发电厂的调速器对电气设备的正常运行有十分重要的作用,当电气设备的负荷发生变化时,电气设备的辅机也会发生改变,目前火力发电厂大多采用调节阀或挡板调节电气设备的辅机,由于在调节电气设备的辅机时需要消耗大量的能源,严重的造成了能源消耗,增大了火力发电厂的生产成本,因此,要选择合适的电气设备辅机调速器,尽量减少调节辅机的能源消耗。变频调速器具有频率范围广、功率因数大、工作效率高、节能效果好等诸多优点,可以使用变频调速器代替传统的调速器,有效的节省能源消耗。

2.5 选择合适的电动机

火力发电厂要根据运行的实际情况,将低效的电动机换成高效的电动机,提高电气系统的运行参数和效率,高效电动机具有耗能少、成本低等优点,利用高效电动机能确保电气系统的稳定运行,有效的减少能源消耗。

3 结语

火力发电厂对社会的发展有极其重要的意义,合理的选择电气设备和节能技术对火电厂的发展有十分重要的作用。由于火力发电厂属于高消耗行业,因此,要采取有效的节能设备和节能技术,确保火力发电厂快速、高效、节能的发展,为社会的发展提供电力保障。

参考文献

[1] 牛若涛.火力发电厂电气系统节能方法研究[J].内蒙古石油化工,2013(8):10-11.

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这些年来,随着中国经济的发展,电梯在社会中的应用越来越多,在对宾馆、写字楼等的用电情况调查统计中,电梯用电量占总用电量的17%-25%以上,仅次于空调用电量,高于照明、供水等的用电量。而节约资源是我国的基本国策。国家实施节约与开发并举、把节约放在首位的能源发展战略。国家鼓励、支持节能科学技术的研究、开发、示范和推广,促进节能技术创新与进步。而通过对有关电梯节能技术的专利申请的研究分析则在一定程度上可以反映电梯节能技术的发展趋势、国内外技术的差距。本文以CPRS 系统中收录的电梯节能技术领域的专利现状为研究对象,对在中国申请的国内外相关专利申请的数量、类型、申请人特点和技术发展的趋势等方面进行了分析,得出分析结论,指出存在的问题并提出建议。

1 电梯节能技术领域简介

目前最好的节能电梯型号可以节约用电50%,一般的节能电梯可以节能是30-40%,电梯节能技术主要体现在两个方面,一是电梯拖动系统采用变频技术,二是驱动系统为永磁同步无齿轮曳引技术。电梯变频技术相对于普通的异步电动机而言可节省25%的电能,永磁同步曳引技术可以节省约30%的电能,但变频技术依然成为主导地位,也是很多电梯企业现在所采用的技术。

2 专利申请类型与数量

本文仅针对发明专利申请和实用新型专利申请进行分析。截止到2013 年11 月30 日,CPRS系统中公开的有关节能电梯的专利申请数量共计803件,其中,发明342件,实用新型461件,因为2004年以前申请量相对较小,本文主要针对2004 年以后的专利申请进行分析。从2004年开始,电梯安全领域总申请量趋势如图1所示。

图1电梯安全领域总申请量趋势

从图1 可以看出,从2004年开始,该领域内的专利申请量稳步增长,从2004 年的13件,增加至2012 年的148件。2009 年以后,专利申请量开始迅速增长,随着知识产权的普及,专利申请量增幅显著,2010年的申请量突破了100 件,绝对数量和增幅都非常明显。虽然从图1 上看, 2013 年的申请量略有下降,但是由于存在从申请到公开的延迟,结合目前各个领域申请量都大幅增长的实际情况,2013 年的申请量应该超过2012年的申请量。

在所申请专利中,发明和实用新型两者申请量的增长趋势与整体申请量的增长趋势基本相同。

3 国内外专利申请数量与质量

由于电梯装置结构相对复杂,个人很少能够筹集到足够的资金来投入研发,而且与其应用相关的机械、检测、微电子及自动化等方面的已有先进技术,大多掌握在国外的各个大电梯公司手中,因此该领域主要是由国外大公司提出的申请。而国内申请人由于缺少技术的积累,往往是个别公司对某些具体的结构进行改进,在该领域国内企业还没有哪家能够遵循技术发展的脉络而持续提出专利申请。经统计,在该领域内,其中国外申请人占了绝大多数。其中申请的主要国外企业为三棱、奥蒂斯、日立等,而国内主要申请一些技术含量较低的实用新型。

4 技术发展现状的对比

根据对所有专利申请进行分类号统计,发现目前节能电梯的技术主流主要集中在改进机械传动和电力拖动系统、采用电能回馈器将制动电能再生利用、更新电梯轿厢照明系统以及采用采用先进电梯控制技术等方面。由于电梯耗电主要在电动机上,约为电梯耗电的70%。因此,对电梯电动机的节能改造或节能技术的应用尤为重要,也是电梯节能的主要应用空间。这一点从专利申请的分布也可以看出,目前前述的几家国外企业的电梯节能也是主要集中在对于电动机的节能改造,主要技术是采用永磁同步拖动于制动电能回馈技术。

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关键词:电力系统;输配电线路;节能降耗;

中图分类号:TM732文献标识码: A 文章编号:

前言

电力系统本身是一个能耗大户,而城市配电网更是电力系统能量损耗的主体部分,实现配电网的节能降耗对供电企业提高经济效益,实现目标利润起着举足轻重的作用。由于负荷增长速度快而配电网建设投资滞后,配电网在节能降耗方面有着很大的挖掘潜力。城市配电网的降损节能工作不但可以减少用户电费支出,提高企业经济效益,挖掘配电设备供电能力,而且对国家能源利用、环境保护、资源优化配置极为有利。应当有关部门的高度重视。

1、线损的概念

由于电力系统的传输过程中的各个环节的电气元件都存在一定的电阻,在有电流流过的时候就会产生功率的损耗,这种电功率在输电网传送过程中的损耗称为线损。线损是电网在输送和分配电能过程中,各设备元件和线路所产生的电能损失,包括固定损失、可变损失和其它损失。固定损失是指电网中的设备或线路的电能损失不随负荷的变化而变化,与外加电压、设备容量和产品质量有关;可变损失是指电网中的设备和线路的电能损失随负荷电流的变化而变化。如变压器的铜损、其它设备线圈的铜损和输配电线路的可变损失;其它损失是指在供用电过程中,由于管理不善所造成的损失。

2、电力输配系统中降损节能技术措施

2.1电网规划优化

城市电网可通过合理的电网规划来降低线损。电力部门可充分利用调度自动化系统、网损在线检测系统、负荷监控系统等完善线损管理手段。如利用计算机软件进行潮流计算、潮流分析工作。重大方式变化时,及时进行潮流计算,选择最佳运行方式使其损耗达到最小;利用调度自动化系统,制定出各变电所主变的经济运行曲线,使各变电所主变保持最佳或接近最佳运行状态,保证主变的经济运行。

2.2电力变压器节能

合理使用变压器。配电变压器的损耗是配电网损耗的主要组成部分。因此,降低配电变压器的损耗对于降低整个配电网的损耗效果非常明显。方法主要有:使用低损耗的新型变压器、合理配置配电变压器容量等。

2.2.1使用低损耗的新型变压器

若采用非晶合金铁芯变压器,具有低噪音、低损耗等特点,其空载损耗仅为常规产品的五分之一,且全密封免维护,运行费用极低。S11系统是目前推广应用的低损耗变压器,空载损耗较S9系列低75%左右,其负载损耗与s9系列变压器相等。因此,应在输配电项目建设环节中推广使用低损耗变压器。

2.2.2变压器经济运行

变压器经济运行指在传输电量相同的条件下,通过择优选取最佳运行方式和调整负载,使变压器电能损失最低。变压器经济运行无需投资,只要加强供、用电科学管理,即可达到节电和提高功率因数的目的。变压器的容量、电压等级、铁芯材质不同,故运行参数各不相同。因此变压器经济运行就是选择参数好的变压器和最佳组合参数的变压器运行。

3、电网无功配置优化

大量无功电流在电网中会导致线路损耗增大,变压器利用率降低,用户电压跌落。无功补偿是利用技术措施降低线损的重要措施之一,在有功功率合理分配的同时,做到无功功率的合理分布。无功配置优化是通过调整无功潮流的分布降低网络的有功功率损耗,并保持最好的电压水平,从而达到降低线损的目的。合理地选择无功补偿方式、补偿点及补偿容量,能有效地稳定系统的电压水平,避免大量的无功通过线路远距离传输而造成有功网损。对配电网的电容器无功补偿,通常采取集中、分散、就地相结合的方式;电容器自动投切的方式可按母线电压的高低、无功功率的方向、功率因数大小、负载电流的大小、昼夜时间划分进行,具体选择要根据负荷用电特征来确定。

3.1装设并联电容器

装设并联电容器后,系统的谐波阻抗发生了变化,对特定频率的谐波会起到放大作用,不仅对电容器寿命产生影响,而且会使系统谐波干扰更加严重。因此有较大谐波干扰而又需补偿无功的地点应考虑增加滤波装置。

3.2串联补偿

串联补偿是指在长距离输电线路上装设电容器,以对线路的电抗进行补偿,缩短电气距离提高系统的稳定水平。通过加装串联补偿装置,可以提高远距离大容量系统的送电能力,实现更大范围内的资源优化配置。

3.3同塔多回线路

同塔多回线路,是指在同一个线路铁塔上架设两回及以上线路,目的是节省输电线路走廊、降低工程造价。在环境资源日趋紧张的形势下,充分利用输电线路走廊的空间,架设同塔多回线路,可以实现在占用同样环境资源的情况下更多地输送电能。

4、对配电线路的选择

4.1扩大导线的载流水平

按导线截面的选择原则,可以确定满足要求的最小截面导线;但从长远来看,选用最小截面导线并不经济。如果把理论最小截面导线加大一到二级,线损下降所节省的费用,足可以在较短时间内把增加的投资收回。截面加大后线路无功损耗也会有所下降。由于导线的使用年限一般在10年以上,加大截面节能降损所创造的经济效益是十分显著的。

4.2选用架空绝缘导线

架空绝缘导线有很大的优点,随着输配电线路节能降耗工作的深入,架空绝缘导线会得到进一步推广应用。选用绝缘导线的优点有:

(1)提高线路供电的可靠I生。采用绝缘导线的线路可以防止外力及特殊隋况引起的相间短路,减少合杆线路作业时的停电次数,减少维修工作量,提高线路的利用率。

(2)可以简化线路杆塔结构,甚至可以沿墙敷设,既节约了线路材料,又美化了环境道路。

(3)减少线路电能损失,降低电压损失,特别是架空成束绝缘导线,由于其线间距离极小,线路电抗仅为普通裸导线线路电抗的1/3。

(4)减少了导线腐蚀,延长了线路使用寿命。

5、结束语

综上所述,通过对输配电线路中各种节能降耗技术的研究,提出了适合电力输配系统中降损节能技术措施。随着我国经济的迅速发展,人民生活水平不断提高,电力已成为城乡人们生活中不可缺少的一部分。在这种情况下,电力供应显得十分紧张,节能就成了当前的迫切任务。针对企业的实际睛况,选择最合适节能措施,才能更好的达到节能降耗的目的。

参考文献:

【1】高红英,10kV配电网降损分析[J],电力设备,2008(3)

【2】韩瑞君,冯晶,王云梅,降低配电网中线损的技术措施[J],应用能源技术,2002(5)

【3】王涛,张坚敏,李小平,计划线损率的计算及其评价[J],电网技术,2003(7)

【4】赵继红,电力系统10kV配网中的线损管理[J],农村电气化,1999(11)

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1空冷电厂的能耗

空冷电厂中主要分为直接空冷系统(ACC)电厂及间接空冷系统(F-ISC)电厂,笔者主要通过分析单机容量为600MW的两类空冷电厂能耗,从而比较其能耗特征。某ACC亚临界2×600MW电厂,其供电煤耗为每小时351g/kW,而其装机取水量为每秒0.197m3/GW,而其空冷站点占地为12.56m2/MW,空冷单容厂用电为12.32kW/MW,其中每台空冷机产生的噪声为70dB。而某F-ISC亚临界2×600MW电厂供电煤耗为每小时347g/kW,其装机取水量为每秒0.085m3/GW,而其空冷站点占地为31m2/MW,空冷单容厂用电为8kW/MW,其主要采用自然通风方式,无噪声[1]。而亚临界2×600MW电厂为常规湿冷系统,其供电煤耗量为每小时329g,但其装机取水量在考虑节水30%后为每秒0.56m3/GW。通过比较三种发电厂系统的供电煤耗量及耗水量,采用空冷机组能够有效的节约水资源的消耗,但其耗煤量较高,因而为降低其供电煤耗,需进行一定的改造。

2火力发电空冷机组节能降耗技术

火力发电中空冷机组的节能降耗技术也主要分为间接空冷机组及直接空冷机组的节能降耗,而其降耗途径主要是从容量的改造、空冷热电联产的发展、超临界空冷机组发展、运行方式合理及空冷气轮机、联合循环空冷机组等的改造。

2.1间接空冷机组

间接空冷机组主要是利用自然通风空冷塔运行,某发电厂中采用20MW超高压参数的空冷气轮机,其机组热能消耗大约为9002kJ/kW•h,每年的耗煤量超过标准量约2.46t,而当在高温炎热时节更容易降低机组的满发背压,从而使其发电出力降低。通常当环境气温处于23℃时,机组额定功率为20万kW,则其仅带负电荷为13.8万kW,而其消耗煤量达到396.5g/kW•h。而在改进是则可针对其机组容量进行改进,主要是将其末级叶片高度由680mm降低为580mm,并将其满发背压改由原来的17.6kPa提升为29kPa,且最高值为32kPa,阻塞背压则改为5.5kPa,而设计背压则由5.3kPa改为8.8kPa。经过改进后能够有效的降低机组的热能损耗,其热耗为8367kJ/kW•h,而夏季带负电荷能力也提高至20万kW,且其供电消耗煤量也降低至375g/kW•h。在进行空冷机组节能降耗改造时还需考虑其运行方式的合理性,而间接空冷机组中影响其供电煤耗的主要因素为环境气温段、风环境、防冻影响及运行方式几方面[2]:①不同地区、不同气温段中超高压参数为20万kW的空冷机组其发电煤耗也会受到不同影响。当气温高于30℃时其发电煤耗增加则更多,而当气温处于15℃的中段时其发电煤耗则较低,而当其环境气温为全程气温段时机组的煤耗量则每年要高出8.5~9.0g/kW•h,因而在环境气温低于15℃时且时间较久的偏冷地区对于空冷机组的运行极为有利,能够有效的降低发电煤耗。②风环境对间接空冷机组的影响,间接空冷机组的空冷散热器通常是与自然通风的空冷塔塔外布置,而其受到风环境的影响则更大,能够影响空冷机组的带负荷能力及发电煤耗。当环境风速处于3.4~5.4m/s的微风阶段则极易影响机组的瞬间电负荷,其机组所带的额定负荷能力仅占60%,严重影响带负荷能力及发电能力,也大大提高了空冷机组的发电煤耗值。此外,当气温处于或低于5℃时为防冻期,而其全年气温较多低于5℃的地区,其空冷塔出水的温度也应保持在20℃,但其实际则需温度为25℃,因而需增加发电煤耗确保其机组安全稳定运行。③当机组运行不当时也会对其发电煤耗产生影响,例如当夏季时期干燥缺水时,电厂依然采用空机组投运,因而不但增加了空冷机组的发电煤耗,也降低其使用性能。由此可见,间接空冷机组虽能有效的节省水资源,但其发电煤耗远比湿冷机组较高,而随着近年来相关专家不断对其空冷气轮机加以改进。主要针对其能够在高温段提高其带负荷能力,低温时保证满负荷运行,而其投运时间降低,运行时间增加,从而保证其运行方式的合理性,能够有效的降低空冷机组的发电煤耗,且已逐渐实现带额定功率20万kW的运行[3]。

2.2直接空冷机组

直接空冷机组主要通过鼓风式机械通风的空冷风机群组成,以集群方式运行。而目前直接空冷机组中采用热电联产或以大代小、增加容量的方式能够取得较好的节能降耗效果。某热电厂中通过单机最大容量为2.5万kW的2×MW空冷供热机组替代老式空冷机,其机组为小火电凝汽机组,有效的通过小型机组实现大面积供热,且能够节约发电煤耗。经统计分析,在经改造后其年底耗煤量仅为360g/kW•h,不但有效的降低了耗煤量,也能节约用电,取得较大的工业生产的经济效益。在改造中还应主要机组中空冷风机群的运行模式,针对其为实现直接空冷机组的节能、防冻、降噪等目的,改造时应针对其配备低电压变频器伴随空气温度、带负荷能力、空冷风机群的转速瞬间调整等方面进行改造。首先,针对其春秋季进行优化调整区的运行模式,由于其环境气温段大多处于3~20℃时为春季保护运行模式,因而通过简单的调整空冷风机群的转速则能保证机组经济、可靠的运行,且其发出电力往往高于以往平均功率,也能大大降低发电煤耗。而当夏季时处于高温时节,其气温基本大于20℃以上时为保护运行模式阶段,因而采用定速运行的方式[4]。当夏季时应确保孔冷峰机群在额定的转速下运行,或其转速高于额定转速10%,但其耗煤量较高,处于高峰时节,但其历时较短。而冬季时温度处于3℃以下为保护运行模式阶段,其通常在全年中所占日历较长,而其主要是针对空冷机组进行防冻运行,通常以低速运行的模式,保证机组运行、生产的稳定性,也能有效的降低发电煤耗及用电消耗。由空冷风机群于集群运行的方式能够在保证空冷机组背压不变时有效的降低风机群的运行速度且可停止部分机群运行,因而有效的降低了耗电量。直接空冷机组运行中应尽量保持个同列风机的频率相同,从而在保证空冷机组背压不变时有效的降低各风机群的运行速度,通常直接空冷机系统中将所有空冷风机以半速运行能够有效的降低耗电量,且不影响其稳定生产[5]。直接空冷机组节能降耗技术能够有效的降低水资源的消耗,因而在缺水地区采用能够取得较好的效果,通常采用燃煤IGCC空冷发电技术,能够有效的提高燃煤的利用率,且节水率较高,并能解决燃煤污染的问题,具有较高的节能环保价值。为进一步降低水资源、煤矿资源等的消耗,发展1000MW超超临界空冷机组具有较大意义,普通的600MW标准煤耗指标中工况下发电标准煤耗为300.9g/kW•h,其加权平均发电标准煤耗为312.2g/kW•h,而1000MW空冷机组工况下发电标准煤耗为281.3g/kW•h,加权平均发电标准煤耗为292.7g/kW•h,有效的降低了发电煤耗[6]。在对火力发电空冷机组进行节能降耗改造时除需考虑其自身机组适应状况外,还需针对其所处的地区气候合理分析改造。例如末级叶片的高度则应依据南北地区的气候差异适当调整。其次,改造中还应针对用户需求状况分析,确保其经济改造。可通过空冷热电联产机组将损失的冷源转化为供热热源,实现综合用能、联产节能的效果,而对于气候偏冷的地区则可依据其采暖供热需求采用空冷汽轮机抽汽作为热源,从而实现火力发电供热,但其空冷凝汽机改为空冷供热机组能够更为有效的降低其发电煤耗。

3结束语

火力发电空冷机组节能降耗的技术主要为间接空冷及直接空冷两种机组的系统改造技术,能够有效的降低煤矿、水资源的消耗,间接空冷机组主要针对空冷汽轮机低压缸及末级叶片的高度进行调整改造,并保证其运行方式的合理性。而直接空冷则主要是通过对其容量、集群、空冷供热机组等方面进一步改造,且发展1000MW超超临界空冷机组,从而有效的降低电耗及发电煤耗,实现节能降耗目标。

作者:李波 单位:中国电建集团四川电力建设三公司

参考文献:

[1]杨志平.大型燃煤发电机组能耗时空分布与节能研究[D].华北电力大学,2013.

[2]王佩璋.火力发电空冷机组节能降耗的技术途径[J].电力勘测设计,2009,03:45~48.

[3]杨勇平,杨志平,徐钢,王宁玲.中国火力发电能耗状况及展望[J].中国电机工程学报,2013,23:1~11+15.

[4]周一工.中国燃煤发电节能技术的发展及前景[J].中外能源,2011,07:91~95.