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摘要:供配电系统中大量存在的变压器既是耗电大户也是可以节电的关键一环。由于其容量和数量都很大,因而其在运行过程中的电能损耗不容忽视,因此对配电变压器的经济运行方式来进行一个细致的分析,并且在保障配电变压器始终的处在经济运行的状态,对降低配电变压器的运行损耗,保护环境,节约能源,缓解现今电力短缺均具有深远的意义。
关键词:节电技术;供配电系统;措施
中图分类号:TD609文献标识码: A
引言
本研究通过对节电技术在供配电系统中的应用的介绍,使大家对节电技术在日常生活中的关键性以及在供配电系统中的重要性有了一定的了解。对如何节约用电以及如何保护资源等方面也具有一定的参考价值,为我国更好地实施可持续发展战略奠定了基础。节能降耗是实现社会能源持续利用的关键,是建立资源节约型、环境友好型社会贡献的前提。我们应遵循国家的节能原则,既满足现行规范要求,又充分合理运用节电技术,逐步达到规范化和标准化,力求实现“设计着手,理念先行,科技创新,促进节电”的战略目标,不断推动节电新技术、新产品在民用建筑工程中的广泛应用。
1、节电技术发展及应用的必要性
我国从20世纪50年代起,借鉴国外的成功经验,就已开始考虑节电技术的应用。从20世纪末开始出现的电磁平衡调控技术,使用了电磁调压、电磁移相及电磁平衡变换等技术,并且与计算机智能控制电路完美结合,可实时动态监测电器负载变化的情况,根据当前电源的实际参数,自动调控输出实际需要的功率,达到精确的匹配,并且还可以把多余的能量反馈给电源,提高电气设备的功率因数,降低线路上的损耗,提高系统用电效率,增大了线路容量,使电压平衡得到改善,减少电气设备附加损耗,延长电气设备的使用寿命,从而有效实现了系统综合节电,大幅度提高了节电效率。
2、智能节电技术
2.1、什么是智能节电
智能节电采用的是电磁平衡原理,主要采用了特殊设计的电磁结构,内部经串联电抗器并联接入自揭调压器,外加独立相位调整兼消除谐波线圈。相关的技术人员对其进行了多次改良,最后形成了比较符合现代需求的一种新式的节电方法,不仅极大限度地节省了电力能源,还对环境起到了保护作用。
2.2、智能节电的优缺点
智能节电技术是通过电感之间电磁相互作用,回收彼此反相的剩余电流和无功功率,最大限度地节省电能,吸收无效能耗,是一种新型的高科技环保型节电产品。在很大程度上保护了目前紧缺的资源,同时实现了对环境的保护。但是智能节电也存在着一些缺点,比如:从长远来看,还不能适合人们的生活,需要有新的技术来替代,需要进行不断的更新,等等。
3、供配电系统节电的技术措施
3.1、选择及合理使用节电干式变压器
对于干式变压器来说,其自身拥有着很多的优点,主要表现在随意组合、应用领域广泛、容量可大可小、节约能源、可靠性高,正是因为这些优点,也才会让更多的供配电企业认可,应用的范围也是越来越广泛。与和传统的油浸式变压器相比之下,节电干式变压器就显得更加的节能、环保、可靠、绿色、安全。其主要的特点说明如下:
(1) 抗冲击性、抗过载性好、抗短路性
铁芯的优质硅钢片是45°角卷绕一体成型,所以其抗冲击、抗过载、抗短路的有力比之前的油浸式要好得多。
(2)降低无功损耗,节能性好
降低无功损耗与具有节能性的干式变压器,其是受到不同的制造方式来决定的。在制造干式变压器的过程之中,传统的油浸式层叠硅钢片式的变压器的降低能耗低,但是卷成一体的优质硅钢片的降低能耗就要比传统的要好很多。
(3)噪声低,环保性好
传统的油浸式变压器的噪声高,其主要是来自于硅钢片的接缝片。但是因为干式變压器的无缝卷采取的是绕一体成型的方式,就会使得干式变压器的噪音非常的低,且也没有有害的气体,所以我们选择这种干式变压器的环保性还是比较好的。
(4)阻燃抗裂的芳族取酰胺纤维的应用增加的干式变压器的可靠性
干式变压器因其在每一匝之间、每一层之间均使用了最为先进的阻燃抗裂的芳族聚酰胺纤维,因此在很大程度之上保障了干式变压器的安全、稳定、可靠的运行。
3.2、降低供配电线路的损耗
供配电线路损耗主要是线路自身的电阻发热引起的,以热量的形式损失:
ΔP=3I2R
式中:ΔP-三相输电线路的功率损耗(W);I-线电流(A);R-线路相电阻。
由公式可知,线路损耗与经过导线的电流的平方、电阻均成正比关系。因此,可从以下几个方面解决线路损耗实现降耗节能,具体详见表1。
表1降低供配电损耗的技术措施
3.3、提高系统功率因数
供配电系统中有功功率P、无功功率Q及视在功率S的关系为S=(P2+Q2)1/2,功率因数COSφ=P/S。当供配电系统中有电感设备时都会产生滞后的无功功率Q,需要从系统中引入超前的无功功率相抵消。可采取的措施详见表2:
表2提高功率因数的方法
3.4、平衡三相负荷
在低压线路之中,因为存在高次谐波以及单相的影响,使得三相负荷就会发生不平衡的现象。三相电流或三相电压不平衡就会对供配电网络造成危害。主要有:
(1)影响计算机的正常工作。引发照度偏低(电压过低)、照明灯寿命缩短(电压过高) 以及电视机的损坏等;(2) 对通信系统的干扰加大力度,使得正常的通信质量受到影响。为了使三相负荷不平衡造成的能耗可以减少,就得及时的进行调整三相负荷;(3) 使得供配电网络的零线与相线电能损耗加大。
要将三相电流或三相电压的不平衡度从根本上来解决,首先在设计的时候,尽量的使三相负荷之间达到平衡;与此同时,可以采用滤波器抑制谐波以及采用调节单相电压的方法。最好的方法是采用省电装置来平衡三相电流或三相电压。
3.5、抑制谐波危害
供配电系统中的电能质量指的就是波形的质量与电压频率。衡量电能质量有三个主要指标,电压波形是其中的一个。随着各类电力电子设备在民用与工业建筑中越来越广泛的被应用,由此而产生的谐波电流对于供配电系统的巨大影响已经引起了人们的高度关注及重视。
3.6、高效节电的省电装置
高效节电的省电装置。其采用的是一种特殊的电磁结构,其内部是一个串联的电抗器,并且联接人自耦调压器与外加独立相位调整兼可以消除高次谐波的线圈,将其一起固定在一个三柱式铁芯上的综合型的节电装置。该装置具有以下功能以及特点:
(1)调整电压幅值及稳压
一部分用电单位的供电电压偏高,使得电气设备用的电量就会加大,所使用的寿命也会缩短,与此同时将线路损耗率加大。因其该装置采用的是最新的电磁平衡原理来相应的调整用电设备电压的稳定性与平衡度,也就是在它的内部并联了一个自耦固定式调压器。
(2)减少电动机的启动电流
通过节电装置及磁力作用的内部串联电抗器,可以对电动机启动电流起到一定程度上的的抑制作用,通常可以将启动电流减少到2~3倍的额定电流。假如有很多群控多台小型电机或台小型电机,其节电效果也是十分的明显。
(3)降低了线路、变压器及电机绕组的铜耗
谐波高频率上升,高频电流也会随即增大,进而就会使得交流电阻增大,线损增加。因为该装置平衡了三相电压,高次谐波得到了很好的抑制,并且由此降低了电机绕组、变压器以及线路等等的铜耗。按照铜耗公式P=12R来进行计算,减少电流值及电阻值对铜耗有明显的减少。
结束语
电力是清洁干净方便的能源,同时也是人们日常生产生活之中最不可缺少的关键的能源。但是近年来,各个地区经常性的会发生拉闸限电,这一方面说明了我国电力紧张的局面已经拉开帷幕;另一方面则是也宣告了新一轮供配电系统中的节电风潮正式来临。我国和发达国家的供配电效率方面很大的差距,我国的各大型用电企事业厂矿等单位的电能浪费,引领着世界的用电潮流。
参考文献
[1]苏楠.节电技术在供配电系统中的设计与应用浅析[J].电源技术应用,2014,01:357+365.
[2]邱雪峰.谈供配电系统节电技术措施[J].黑龙江科技信息,2012,34:39.
[3]凌永林.浅谈供配电系统的技术措施实现节能减排[J].电源技术应用,2013,09:86.
[4]万国军.试论节电技术在供配电系统中的应用[J].黑龙江科学,2013,11:90.
关键词:节电技术;供配电系统;措施
中图分类号:TD609文献标识码: A
引言
本研究通过对节电技术在供配电系统中的应用的介绍,使大家对节电技术在日常生活中的关键性以及在供配电系统中的重要性有了一定的了解。对如何节约用电以及如何保护资源等方面也具有一定的参考价值,为我国更好地实施可持续发展战略奠定了基础。节能降耗是实现社会能源持续利用的关键,是建立资源节约型、环境友好型社会贡献的前提。我们应遵循国家的节能原则,既满足现行规范要求,又充分合理运用节电技术,逐步达到规范化和标准化,力求实现“设计着手,理念先行,科技创新,促进节电”的战略目标,不断推动节电新技术、新产品在民用建筑工程中的广泛应用。
1、节电技术发展及应用的必要性
我国从20世纪50年代起,借鉴国外的成功经验,就已开始考虑节电技术的应用。从20世纪末开始出现的电磁平衡调控技术,使用了电磁调压、电磁移相及电磁平衡变换等技术,并且与计算机智能控制电路完美结合,可实时动态监测电器负载变化的情况,根据当前电源的实际参数,自动调控输出实际需要的功率,达到精确的匹配,并且还可以把多余的能量反馈给电源,提高电气设备的功率因数,降低线路上的损耗,提高系统用电效率,增大了线路容量,使电压平衡得到改善,减少电气设备附加损耗,延长电气设备的使用寿命,从而有效实现了系统综合节电,大幅度提高了节电效率。
2、智能节电技术
2.1、什么是智能节电
智能节电采用的是电磁平衡原理,主要采用了特殊设计的电磁结构,内部经串联电抗器并联接入自揭调压器,外加独立相位调整兼消除谐波线圈。相关的技术人员对其进行了多次改良,最后形成了比较符合现代需求的一种新式的节电方法,不仅极大限度地节省了电力能源,还对环境起到了保护作用。
2.2、智能节电的优缺点
智能节电技术是通过电感之间电磁相互作用,回收彼此反相的剩余电流和无功功率,最大限度地节省电能,吸收无效能耗,是一种新型的高科技环保型节电产品。在很大程度上保护了目前紧缺的资源,同时实现了对环境的保护。但是智能节电也存在着一些缺点,比如:从长远来看,还不能适合人们的生活,需要有新的技术来替代,需要进行不断的更新,等等。
3、供配电系统节电的技术措施
3.1、选择及合理使用节电干式变压器
对于干式变压器来说,其自身拥有着很多的优点,主要表现在随意组合、应用领域广泛、容量可大可小、节约能源、可靠性高,正是因为这些优点,也才会让更多的供配电企业认可,应用的范围也是越来越广泛。与和传统的油浸式变压器相比之下,节电干式变压器就显得更加的节能、环保、可靠、绿色、安全。其主要的特点说明如下:
(1) 抗冲击性、抗过载性好、抗短路性
铁芯的优质硅钢片是45°角卷绕一体成型,所以其抗冲击、抗过载、抗短路的有力比之前的油浸式要好得多。
(2)降低无功损耗,节能性好
降低无功损耗与具有节能性的干式变压器,其是受到不同的制造方式来决定的。在制造干式变压器的过程之中,传统的油浸式层叠硅钢片式的变压器的降低能耗低,但是卷成一体的优质硅钢片的降低能耗就要比传统的要好很多。
(3)噪声低,环保性好
传统的油浸式变压器的噪声高,其主要是来自于硅钢片的接缝片。但是因为干式變压器的无缝卷采取的是绕一体成型的方式,就会使得干式变压器的噪音非常的低,且也没有有害的气体,所以我们选择这种干式变压器的环保性还是比较好的。
(4)阻燃抗裂的芳族取酰胺纤维的应用增加的干式变压器的可靠性
干式变压器因其在每一匝之间、每一层之间均使用了最为先进的阻燃抗裂的芳族聚酰胺纤维,因此在很大程度之上保障了干式变压器的安全、稳定、可靠的运行。
3.2、降低供配电线路的损耗
供配电线路损耗主要是线路自身的电阻发热引起的,以热量的形式损失:
ΔP=3I2R
式中:ΔP-三相输电线路的功率损耗(W);I-线电流(A);R-线路相电阻。
由公式可知,线路损耗与经过导线的电流的平方、电阻均成正比关系。因此,可从以下几个方面解决线路损耗实现降耗节能,具体详见表1。
表1降低供配电损耗的技术措施
3.3、提高系统功率因数
供配电系统中有功功率P、无功功率Q及视在功率S的关系为S=(P2+Q2)1/2,功率因数COSφ=P/S。当供配电系统中有电感设备时都会产生滞后的无功功率Q,需要从系统中引入超前的无功功率相抵消。可采取的措施详见表2:
表2提高功率因数的方法
3.4、平衡三相负荷
在低压线路之中,因为存在高次谐波以及单相的影响,使得三相负荷就会发生不平衡的现象。三相电流或三相电压不平衡就会对供配电网络造成危害。主要有:
(1)影响计算机的正常工作。引发照度偏低(电压过低)、照明灯寿命缩短(电压过高) 以及电视机的损坏等;(2) 对通信系统的干扰加大力度,使得正常的通信质量受到影响。为了使三相负荷不平衡造成的能耗可以减少,就得及时的进行调整三相负荷;(3) 使得供配电网络的零线与相线电能损耗加大。
要将三相电流或三相电压的不平衡度从根本上来解决,首先在设计的时候,尽量的使三相负荷之间达到平衡;与此同时,可以采用滤波器抑制谐波以及采用调节单相电压的方法。最好的方法是采用省电装置来平衡三相电流或三相电压。
3.5、抑制谐波危害
供配电系统中的电能质量指的就是波形的质量与电压频率。衡量电能质量有三个主要指标,电压波形是其中的一个。随着各类电力电子设备在民用与工业建筑中越来越广泛的被应用,由此而产生的谐波电流对于供配电系统的巨大影响已经引起了人们的高度关注及重视。
3.6、高效节电的省电装置
高效节电的省电装置。其采用的是一种特殊的电磁结构,其内部是一个串联的电抗器,并且联接人自耦调压器与外加独立相位调整兼可以消除高次谐波的线圈,将其一起固定在一个三柱式铁芯上的综合型的节电装置。该装置具有以下功能以及特点:
(1)调整电压幅值及稳压
一部分用电单位的供电电压偏高,使得电气设备用的电量就会加大,所使用的寿命也会缩短,与此同时将线路损耗率加大。因其该装置采用的是最新的电磁平衡原理来相应的调整用电设备电压的稳定性与平衡度,也就是在它的内部并联了一个自耦固定式调压器。
(2)减少电动机的启动电流
通过节电装置及磁力作用的内部串联电抗器,可以对电动机启动电流起到一定程度上的的抑制作用,通常可以将启动电流减少到2~3倍的额定电流。假如有很多群控多台小型电机或台小型电机,其节电效果也是十分的明显。
(3)降低了线路、变压器及电机绕组的铜耗
谐波高频率上升,高频电流也会随即增大,进而就会使得交流电阻增大,线损增加。因为该装置平衡了三相电压,高次谐波得到了很好的抑制,并且由此降低了电机绕组、变压器以及线路等等的铜耗。按照铜耗公式P=12R来进行计算,减少电流值及电阻值对铜耗有明显的减少。
结束语
电力是清洁干净方便的能源,同时也是人们日常生产生活之中最不可缺少的关键的能源。但是近年来,各个地区经常性的会发生拉闸限电,这一方面说明了我国电力紧张的局面已经拉开帷幕;另一方面则是也宣告了新一轮供配电系统中的节电风潮正式来临。我国和发达国家的供配电效率方面很大的差距,我国的各大型用电企事业厂矿等单位的电能浪费,引领着世界的用电潮流。
参考文献
[1]苏楠.节电技术在供配电系统中的设计与应用浅析[J].电源技术应用,2014,01:357+365.
[2]邱雪峰.谈供配电系统节电技术措施[J].黑龙江科技信息,2012,34:39.
[3]凌永林.浅谈供配电系统的技术措施实现节能减排[J].电源技术应用,2013,09:86.
[4]万国军.试论节电技术在供配电系统中的应用[J].黑龙江科学,2013,11:90.