電氣節(jié)能的三個主要措施

1、電氣節(jié)能的三個主要措施1 .對于有功功率的抑制變壓器的有功功率損耗如下式表示： Pb=Po+Pk*p其中： Pb-變壓器有功損耗（KW;Po-變壓器的空載損耗（KW;Pk-變壓器的有載損耗（KW;B 變壓器的負(fù)載率。由以上公式表明，變壓器的有功損耗等于變壓器的空載損耗加上 變壓器的有載損耗乘以變壓器的負(fù)載率的平方。這里，需要首先解釋一下各個變量的不同的含義。就整個公式來說，它主要包含了兩個方 面的意義，首先是方程的有功功率損耗和無功功率損耗這一對概念。 對于無功功率這一概念，它主要指的是，在一段電路中，它并沒有外 加一些電器設(shè)備，或者說沒有加入一些具備有意義功率的負(fù)載的情 況。也就是說，在無功

2、功率電路中，整個電路系統(tǒng)僅僅具備有空載損 耗，并沒有過多的有功損耗發(fā)生。在這樣一種情況下，它的電阻損耗 往往是變壓器的內(nèi)阻損耗或者是一些傳輸導(dǎo)線的損耗。值得一提的 是，在傳輸線較長的電路中，傳輸導(dǎo)線上發(fā)生的傳輸損耗是不容忽視 的，所以它的損耗值必須予以考慮。 對于傳輸線上的一些具體的負(fù)載 來說，它們的損耗要略大于傳輸線上的損耗，那么，主要的損耗來源則在變壓器的有載損耗上面。而對于這一個變量來說，它必須要考慮 到一個系數(shù)，就是變壓器的負(fù)載率。對于不同的變壓器來說，它的負(fù) 載率都是不一樣的。我們可以模擬一個簡單的滑動變阻器電路， 其中 只有一個固定的電壓源（我們假設(shè)這樣一個電壓源是具備一定的內(nèi)阻

3、的，假設(shè)內(nèi)阻的值為r）和一個電阻可變的滑動變阻器。在這樣的情 況下，我們可以利用微分的辦法輕松得到，當(dāng)滑動變阻器 Rp的內(nèi)阻 的大小與固定電源的內(nèi)阻大小相等的情況下，滑動變阻器Rp當(dāng)前的功率值是最大的。與此同時，該滑動變阻器的負(fù)載率為（3=50%此時的變壓器的負(fù)載率是最低的，它的節(jié)能程度可以達(dá)到一種理論上的 最大值。但是，這樣的一個情況其實是得不償失的，它的問題主要出 現(xiàn)在過多地強調(diào)理論性，而并沒有考慮經(jīng)濟(jì)效益。比如，如果按照以 上的方式進(jìn)行節(jié)能的話，雖然在理論上確實可以得到最低的負(fù)載率， 但它卻需要安裝雙電源進(jìn)線，為了加大變壓器的具體容量，則必須要 加大初裝費的投入，由此則必須要支付更多的價

4、格。對于此來說，其 實是得不償失的。也就是說，雖然我們按照負(fù)載率最小的方式進(jìn)行對 有功功率的限制，但是由于初裝費用過高，所以投入產(chǎn)品比其實并不 劃算，它其實違背了我們之前提過的電氣系統(tǒng)節(jié)能三原則中的第二個 原則，也就是經(jīng)濟(jì)效益原則，而這一原則最終導(dǎo)致了該方案的最終杜 絕。所以說，整個有功功率的限制，主要取決于對于變壓器的空載損耗和變壓器的有載損耗這兩方面進(jìn)行一定的， 適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。在具體的 調(diào)節(jié)過程中，必須考慮到功能性原則與經(jīng)濟(jì)效益原則并重這一局面， 唯有如此，才能真正做到對有功功率的限制。2 .減少線路上的能量損耗由于線路上存在電阻，有電流流過時，就會產(chǎn)生有功功率損耗。其公式如下： P=3I2

5、RX 10-3 KW式中：I相電流（A）R線路電阻（Q）由于導(dǎo)線在單位長度上面的電阻率是比較小的，所以在1m左右的導(dǎo)線上，并不存在多大的熱損耗，它不會有多大的功率流失。但是, 我們必須要注意這樣一個情況，當(dāng)導(dǎo)線的長度達(dá)到一定的值的時候， 它的導(dǎo)線電阻損耗就不能再忽略不計了。 經(jīng)過科學(xué)的分析與測算，當(dāng) 導(dǎo)線的長度為100米的時候，它就相當(dāng)于消耗了一個功率為 100W勺 電燈泡。對于一段導(dǎo)線來說，我們可以根據(jù)如下的表達(dá)式進(jìn)行更加細(xì) 致的討論：對于一段傳輸線來說，如何讓那其能量的損耗最小呢？我們可以 根據(jù)如上的表達(dá)式來進(jìn)行討論。如上圖所示，對于電阻的長度的更改， 可以采取盡量鋪設(shè)“筆直的線路”，而盡

6、量減少“彎曲的線路”這種 方式來進(jìn)行避免。而對于電阻率來說，我們可以考慮買電阻率盡量小 的導(dǎo)線。例如，在具體的施工中，關(guān)于這方面的技術(shù)實施，則主要考 慮如下兩類情況：當(dāng)該建筑為一類建筑的時候，則主要采用銅芯對傳 輸線進(jìn)行架設(shè)，而當(dāng)該建筑為三類建筑或者是四類建筑的時候，則主要采用鋁芯來對傳輸線進(jìn)行假設(shè)。關(guān)于橫截面積來說，在這里則不考 慮將其進(jìn)行增寬處理。這同樣是考慮到了之前所提到的“經(jīng)濟(jì)效益原 則”。很顯然地，當(dāng)橫截面積增大之后，根據(jù)公式來說，單位長度的 導(dǎo)線上所消耗的功率確實變少了，也就是說，如果我們僅僅考慮功能 性原則的話，這樣的方案確實是可行的，但是，它僅僅考慮到了一個 方面，如果我們引入

7、“經(jīng)濟(jì)效益原則”的話，則馬上會發(fā)現(xiàn)，做到這 一點，其實是不太劃算的。因為對于一段導(dǎo)線來說，它的橫截面可以 類比地近似為圓形。也就是說，它的直徑每增大一倍，其橫截面所需 要消耗的材料約等于原來的四倍左右，這顯然是非常不劃算的。所以, 對于橫截面積這一可變變量來說，將其放著不動，似乎可以說是最為 理想的選擇。3 .提高系統(tǒng)的功率因數(shù)提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，減少無功在線路上傳輸，以達(dá)到節(jié)能的目 的。線路損耗的公式展開后得下列計算式： P=3I 2RX 10-3= （RP2/UL2+RQ2/UL2 10-3 KW式中：UL線電壓（W）P有功功率（KWQ無功功率（KVar）眾所周知，一個變壓器設(shè)備的功率是由

8、有功功率和無功功率這兩 者結(jié)合起來的。但是，這僅僅是從振幅方面分析了這三者之間的關(guān)系， 而另外一個非常不容忽視的地方，則是從相位的角度來對這三者進(jìn)行 細(xì)致的分析。這里，就有必要引入功率因數(shù)這樣一個概念。功率因數(shù)這樣一個概念存在兩種不同的定義方式，其中一種定義方式是定義為 P/S的形式，也就是說，它相當(dāng)于有功功率與視在功率的比值。它的 另外一種表示方式則如下：。也就是說，它的最大值是不可能超過1的，而且有一定的相位關(guān)系。所以，在提高功率因數(shù)方面，常常需要 增加一個無功功率來進(jìn)行補償，使得整個相位差為0或者是2PI的整 數(shù)倍。在加入這樣一個補償條件之后，就可以使得功率因數(shù)趨近于1, 而這樣的一種變換，則可以減少無功功率在線路