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节电器节能技术方案综述
发布时间:2018-04-03    点击次数:次   
电力能源广泛应用于我国能源、化工、冶金、石化、煤炭、建材、公用设施、家用电器以及电力拖动等多个行业和领域,是我国工业基础的基础。据统计测算,我国电机保有量约19亿kW,总耗电量约3.8万亿kWh,占全社会总用电量的64%,其中工业领域电机总用电量为2.9万亿kWh,约占工业用电的75%,是名副其实的“用电大户”。
 1、电机电容补偿节电:电容补偿是应用最早的节电方法,起始于二十世纪六十年代,是利用电容的 储能特性对线路和电力设备进行无功补偿的节电方法,但只能有限地改善电网供电质量,提高线路功率因数,其在动力设备有载运行的供电回路中,无法达到有效的有功节电率,而且对于变化的负载很难实现更好的补偿,在应用中受到很多限制,电容补偿只能做为一种辅助的节能手段。
2、星三角转换调压技术:由于其最低电压只能降到220V,不能再降低,影响了节能效果,在实际应用中,对于大容量电机,自耦变压器的体积要做得很大,不易实现连续启动电压的增加和减少,而且其触头易损坏,寿命过短,在应用中遇到许多技术困难和较大的局限性,目前已较少使用这一电机技术。
3、电机谐波和瞬变浪涌抑制控制节电:谐波和瞬变浪涌在用电系统中大量存在,对供电系统安全运行造成极大危害,而且不断浪费能源。该装置利用专门的瞬变抑制元件和特殊的线路设计,采用电感的感应原理,有效过滤电网电路中瞬变浪涌和高次谐波,以减小和削弱谐波和浪涌的强度,从而保护系统安全并达到节能的目的。但这种方法并不能完全消除谐波和浪涌的干扰。由于谐波和浪涌并不是电机耗能的主要原因,因此该类装置作为节能的辅助手段对系统安全有良好效果。
4、电抗式调压技术:该装置是通过电抗器和电子元器件及可控硅的组合线路达到降压节电的目的。但是其率较低,功率因数较差,成本较高,在对电动机、风机和水泵的节能应用中,其有功节电率的价值很低,而且对于负载大于65%,功率因数大于0.7的应用对象极不适用,设备故障率较高,技术上尚处于进一步提高阶段。
5、可控硅调压技术:利用改变可控硅导通角大小降低电机电压而达到节电目的,虽然具有节电效果,但在调压过程中导致了正弦波的严重畸变,输出不稳定,同时还导致了大量谐波和尖峰电压产生,污染电网,使用效果较差,而且使用范围很窄,仅限于电动机的变负载,轻载和功率因数较低的负载范围。
6、逆变调压技术(UPS类):UPS系统是先将电机电网的交流电转变成直流电,再从直流电经过逆变而得到交流电。由于UPS只改变输出电压,不改变频率,通过隔离变压器后,UPS可输出高质量的电源。但是UPS效率很低,价格昂贵,而且在交流和直流的变换过程中,该系统会给电网带来严重的电流谐波污染。
7、PWM脉宽调制技术(即变频调速):该类技术的核心是通过改变电机频率亦即调制脉宽以达到降低能源消耗的目的。这一方面的代表产品有电机应用中的节能变频器,电源应用中的开关电源和照明系统中的节能灯及电子镇流器等。其中应当特别提出说明的是变频器,其在节能领域中的应用已经比较广泛,但在实际应用中其使用范围亦受到限制,它只适用于特别需要变频的范围内,而且这一方法至今是其他方法所无法取代的。但是对于恒速运行中的电机,风机和水泵等,包括中轻载、重载、满载和超载以及功率因数较高的运行状态,无明显节电效果,而且其产生的谐波和瞬变浪涌比较严重,加上投资回收期较长也是一大缺憾。
8、智能化磁电电机可逆匹配式节电:其主要原理是依据磁电相互转换及能量可逆匹配的原理,通过计算机控制系统对电机真实负载的精确测量,由磁电转换装置输出同电机负载达到最佳匹配效果的供电功率,而将电源供给的多余的电能通过回馈装置再回馈到电源系统中去,实现可观的节电效果。它解决了电动机、风机、水泵等动力设备在重载、满载和适量超载及功率因数高端区运行条件下的有效节电的重大问题,实现了对电机及供电线路的有价值的双向补偿,本身不产生任何谐波和瞬变浪涌,而且还可自动消除系统中原有的谐波和瞬变浪涌,极大地提高了能源质量,保证了用电系统的安全性,是节能领域又一项新的重大成就,也是对电机节电技术发展的一项重要贡献。

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