电气节能设计.docVIP

电气节能设计 用较大容量变压器时电力部门还要增收额外的电力增容费。 变压器并非在电气寿命结束时才予以更换，对于电气寿命仅剩2~3年时，应经经济计算确定利旧或更新。 3. 变压器工作环境温度对变压器出力、安全运行及寿命有着较大的影响。变压器长期运行在98℃时，使用寿命为20年，当长期工作温度为104℃时，使用寿命为10年。油浸式变压器只有其上层油温不超过 部分总降变电所要求夏季时在主变压器室设置移动式风机对主变进行降温；部分低压配电房内干式变压器与低压配电柜贴临布置时，由于变压器配有IP40等级防护外壳，造成其散热不畅，变压器有功损耗增大，故在设计时可考虑在低压配电室配置空调以降低变压器温升，此举虽增加了空调设备投资及耗电量，但却降低了变压器有功损耗，延长变压器使用寿命，对企业安全供电保障生产顺利进行的经济作用难以衡量。 4. 变压器及配电装置应尽可能深入负荷中心，以减少供电线路压降及节省电缆线路长度，各低压供电线路截面适度留有裕度，除减少压降外，同时可减少线路阻抗，从而减少线路有功损耗。 二 . 软起动器的节能 较大容量的电动机直接起动时起动电流较大，功率因数低，无功需求高，对电网电压造成冲击，而电网电压下降，必定会影响其它用电设备的安全运行，采用软起动设备，降低了较大容量电动机起动时的电压、电流，从而维持系统供电电压的稳定。 1. 软起动设备一般做仅为起动设备用，在电动机起动完毕后通常做为（内）旁路运行，但在电动机设备负载率低时，软起动器输出较低电压，减小输出电流，从而减少电机的功率损耗，起到节能作用。 2. 软起动器的节能是有条件的，当电动机负载率小于35%时，节电率可达20%~50%，当负载率在35%至50%之间，节电率显著减小，仅10%~15%，当负载率大于50%时，节电率几乎为零甚至为负值。如一台50kW的电机采用软起动控制，负载率在35%时，年节电量约3000度，节省电费合人民币1900元， 4年左右收回软起动装置投资成本。 三 . 变频器节电技术 变频器适用于工矿企业生产中用量最大的风机及水泵类负荷，该类负荷的电气特性：电气转矩与转速为正比平方关系，轴输出功率与转速为正比立方关系。变频器通过改变其输出频率、电压，从而改变风机、水泵类负荷电气转矩及轴输出功率，起到在低负载率时低输出功率，如当变频器输出频率为25Hz时，其输出功率只有原电机功率的1/8，具有非常明显的节能作用。（但主要做为变速调节作用的如轧机系统用变频器其节能效果有限） 1. 钢铁企业主要变负载负荷有：高炉出铁场风机、高炉冲渣泵、锅炉引风机、锅炉给水泵、转炉一次除尘风机等负荷，该类负荷一般均为高压负荷，电动机容量大，采用变频控制电气节能效果明显。 2. 采用变频控制一般节电率均在30%左右。如一台9000kW高炉电动鼓风机采用变频控制后，其平均功率只有5000kW左右，年节电量约2400万度，折合人民币1600万元，而一台9000kW国产变频器设备投资约540万元。另如一台10kV 400kW除尘风机采用变频控制，年节省电能约60万度，折合人民币40万元，该变频器设备投资24万元。变频设备均在一年左右就收回成本，余下年份为净节电量，数量巨大，效益十分可观。 三 无功补偿及滤波节电技术 无功补偿及滤波技术是电力节能的一项重要措施，在各工业行业生产中应用十分广泛，采用该技术，既可节省大量有功损耗，又可改善电能质量，节能效果十分明显。 1. 高压滤波补偿技术 在6～35kV供电母线装设电容器、电抗器元件，构成高次谐波的低阻抗通道，滤除谐波的同时，补偿无功。有效地滤除电网中的高次谐波，减小电网元件的附加谐波损耗，降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗从而实现节能。在负荷平稳的用电场合可以实现供电母线月平均功率因数≥0.92。根据负荷大小和性质，确定装置的容量，投资一般在60～120万元。因其结构简单，维护方便，投资相对较低，可在负荷平稳的用电场合加以应用。 2. 低压滤波补偿技术 主要是在配电变压器或整流变压器二次侧0.4～1kV电压母线装设电容器、电抗器元件，实现低压侧就地滤波补偿功能。采用接触器投切或晶闸管过零投切方式，在负载处就地解决谐波滤波和无功补偿问题，大大降低谐波和无功通过变压器造成的损耗，适合在负荷容量较小的场合，单套安装容量100～1000kVAR，投资在4～30万元。 3. 高压动态无功补偿（SVC）技术 利用晶闸管串联、相控技术，快速调节相控电抗器的感性无功功率的大小，使动补系统实时跟踪负载无功的变化，实现供电母线的无功自动补偿。减少供电系统向用电负荷提供无功功率。响应时间≤10ms。在负荷冲击较大、对电能质量要求较高的场合（如电弧炉、精炼炉、直流传动和交交变频传动轧机等），应用动补系统可有效抑制电压波动和