節(jié)電基本知識論述

1、第一次課 節(jié)電的基本知識一、概論1、節(jié)約用電的重要性（1）節(jié)電是保證我國經濟持續(xù)、快速、健康發(fā)展的重要方面能量；（2）要愛護資源，保護環(huán)境；（3）節(jié)約電力是改變我國某些企業(yè)經濟效益的重要措施之一；（4）節(jié)電可以看成是一種最經濟的電源。2、節(jié)電的方針政策（1）我國能源工作的總方針是堅持”開況和節(jié)流并重”要在20年間年平均節(jié)能率達37，這是一個指標。二、節(jié)電的措施與方法節(jié)能的概念并不是減少使用電能，降低生活品質，而應該是提高能效，降低能源消耗，科學的用電“該用則用，能省則省”。1、實現(xiàn)節(jié)電措施（1）提高認識，轉變掛念。（2）多渠道籌集資金，增加節(jié)電投入。（3）加強對帶電的宏觀管理（4）采用經濟技術

2、等辦法（5）大力推進技術節(jié)電，支持和鼓勵節(jié)電技術和產品的開發(fā)和應用（6）推行電力需求惻管理（7）建立健全節(jié)能節(jié)用法規(guī)體系。3、實現(xiàn)節(jié)電措施：有效實施節(jié)電措施的步驟如下提出節(jié)電對象清單掌握節(jié)電方法和技術實施的步驟按制定的計劃進行根據(jù)節(jié)電計劃目標制定預算方案取得預算訂貨或施工施工估算節(jié)電效果評價提出報告。第二次課 電動機的節(jié)能技術一、電動機系統(tǒng)節(jié)能技術概述1、電動機節(jié)能概念主要包括更新淘汰低效電動機及高耗電設備；節(jié)能電動機概念和技術，合理匹配電動機系統(tǒng)，提高電動機效率；以先進的電力電子技術傳動方式改造傳統(tǒng)的機械方式，實現(xiàn)被拖動裝置控制和設備制造；推廣軟啟動裝置、無功補償裝置、計算機自動控制系統(tǒng)技術

3、、優(yōu)化電動機系統(tǒng)的運行和控制。2、電動機的損耗和效率：電動機在將電能轉換為機械能的時候，本身也消耗一部分能量。這些損耗一般可分為繞組損耗、鐵芯損耗、風摩損耗和負載雜散損耗。電動機的效率是有效輸出功率與輸入功率之比。有效輸出功率是輸入功率與電動機本身功耗之差。有效地減少自身功耗可以達到提高電動機效率的目的。3、高效電動機高效電動機（YX、YX 等系列）通常指高效率三相異步電動機。效率水平能達到或超過電動機能效國家標準（GB18613-2002）所規(guī)定的節(jié)能評價值的電動機。4、電動機能效國家標準電動機能效國家標準是“中小型三相異步電動機能效限定值及節(jié)能評價值”，國標號為GB18613-2002。由

4、國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局于2002年1月10日發(fā)布，2002年8月1日實施。能效限定值是電動機最低效率允許值，是強制性指標；節(jié)能評價值是高效電動機的認二、電動機的節(jié)能措施電動機的節(jié)能方法多種多樣，節(jié)能措施也有多項。本文介紹了部分電動機節(jié)能措施，供同行參考。1、新購電動機，應首先考慮選用高效節(jié)能電動機，然后再按需考慮其他性能指標，以便節(jié)能電能。2、提高電動機本身的效率，如將電動機自冷風扇?？稍谪摵珊苄』驊敉怆妱訖C在冬季時停用冷風扇，有利于降低能耗。3、將定子繞組改線成星三角形星混合串接繞組，按負荷大小轉換星形接法或三角形接法，有利于改善繞組產生的磁動勢波形及降低繞組工作電流，達到高效節(jié)能的目的。

5、4、采油其他連續(xù)調速運行方式，如使用調速器、變極電動機、電磁耦合調速器、變頻調速裝置等。5、更換“大馬拉小車”電動機，電動機“大馬拉小車”除了浪費電能外，極易造成設備損壞。另外，合理調整電動機配套使用，可使電動機運行在高效率工作區(qū)，達到節(jié)能的目的。6、合理安裝并聯(lián)低壓電容器進行無功補償，有效地提高功率因數(shù)，減少無功損耗，節(jié)約電能。7、從接火處通往電能表及通往電動機的導線截面應滿足再流量，且導線應盡量縮短，減小導線電阻，降低損耗。5、高效電動機的選用下列情況下應該考慮選用高效電動機。（1）在新上項目需要新的電動機時；（2）舊電動機損壞或電動機需要進行重繞時；（3）在電動機長期運行于低負載或過負載

6、狀態(tài)下需要更新電動機時。以上措施可以分別采用，也可以多項采用。總之，對電動機采取一些必要的技術節(jié)能措施，有利于電網(wǎng)的承荷能力，也有利于用戶節(jié)省電費。第三次課 照明節(jié)電技術一、概述1、照明概念電氣照明，利用電能轉變?yōu)楣饽苓M行人工照明的各種設施。電氣照明技術是一門綜合性技術，它以光學、電學、建筑學、生理學等多方面的知識作為基礎。電氣照明設施主要包括照明電光源（例如燈泡、燈管）、照明燈具和照明線路三部分。其中，照明電光源和燈具的組合，稱作電照明器。照明電光源即人工照明使用的以電為能源的發(fā)光體。按其發(fā)光的原理可以分為熱輻射光源、氣體放電光源和半導體光源三大類（見照明光源）。2、電氣照明分類（1）按照明

7、方式分為三種一般 HYPERLINK t _blank 照明、局部照明和混合照明。（2）按其使用目的可分為6種正常照明。正常情況下的室內外照明，對電源控制無特殊要求。事故照明。當正常照明因故障而中斷時，能繼續(xù)提供合適照度的照明。一般設置在容易發(fā)生事故的場所和主要通道的出入口。值班照明。供正常工作時間以外的、值班人員使用的照明。警衛(wèi)照明。用于警衛(wèi)地區(qū)和周界附近的照明，通常要求較高的照度和較遠的照明距離。障礙照明。裝設在建筑物上、構筑物上以及正在修筑和翻修和道路上，作為障礙標志的照明。第四次課 風機和水泵節(jié)電技術一、概述1、風機水泵控制設備現(xiàn)狀在各種工業(yè)用風機、水泵中，如鍋爐鼓、引風機、深井、離心

8、泵等，大部分是額定功率運行，風機流量的設計均以最大風量需求來設計，其調整方式采用檔板，風門、回流、起停電機等方式控制，無法形成閉環(huán)控制，也很少考慮省電。水泵流量的設計同樣為最大流量，壓力的調控方式只能通過控制閥門的大小、電機的啟停等方法。電氣控制采用直接或Y啟動，不能改變風機的轉速，無法具有軟啟動的功能，機械沖擊大，傳動系統(tǒng)壽命短，震動及噪聲大，功率因數(shù)較低等是其主要的難點2、變頻調速的節(jié)能意義風機水泵類負載多是根據(jù)滿負荷工作需用量來選型，實際應用中大部分時間并非工作于滿負荷狀態(tài)。采用變頻器直接控制風機、泵類負載是一種最科學的控制方法，利用變頻器內置PID調節(jié)軟件，直接調節(jié)電動機的轉速保持恒定

9、的水壓、風壓，從而滿足系統(tǒng)要求的壓力。當電機在額定轉速的80運行時，理論上其消耗的功率為額定功率的(80)3，即512，去除機械損耗、電機銅、鐵損等影響。節(jié)能效率也接近40，同時也可以實現(xiàn)閉環(huán)恒壓控制，節(jié)能效率將進一步提高。由于變頻器可實現(xiàn)大的電動機的軟停、軟起，避免了啟動時的電壓沖擊，減少電動機故障率，延長使用壽命，同時也降低了對電網(wǎng)的容量要求和無功損耗。為達到節(jié)能的目的推廣使用變頻器已成為各地節(jié)能工作部門以及各單位節(jié)能工作的重點。因此，大力推廣變頻調速節(jié)能技術，不僅是當前企業(yè)節(jié)能降耗的重要技術手段，而且也是實現(xiàn)經濟增長方式轉變的必然要求。二、風機變頻調速節(jié)能原理當風機的轉速從nl變?yōu)閚2時

10、，Q、H、P大致變化關系為：Q2=Q1(n2n1)H2=H1(n2n1)2P2=P1(n2n1)3Q一風量 H一風壓 P風機功率由上式可知風機(或水泵)流量與轉速的一次方成正比，壓力與轉速的二次方成正比，而軸功率與轉速的三次方成正比。流量(%)轉速(%)壓力 (%)功率(%)10010010010090908772.980806451.270704934.360603621.650502512.5由上表可見：當需求流量下降時，調節(jié)轉速可以節(jié)約大量能源。例如：當流量需求減少一半時，如通過變頻調速，則理論上講，僅需額定功率的 12.5% ，即可節(jié)約 87.5 %的能源。如采用傳統(tǒng)的擋板方式調節(jié)風量

11、，雖然也可相應 HYPERLINK 降低能源消耗，但節(jié)約效果與變頻相比，則有天壤之別。三、節(jié)能效果計算(1) 現(xiàn)有鼓風機一臺，配用 18.5KW 風機。風量在80 % -30 %之間變化，設電機全速供風量為 Qn 空載損耗為0.1(Y 0 cosnt) 每天總供風量為 60%Qn ，則全速 P p =(18.5-18.50.1)kw=16.65kw A 、變頻時：P m2 =(1.85+(60%) 3 )16.65kw=5.45kw 節(jié)約的功率： P j =(16.65-5.45)kw=11.2kw B 、如果電費按 0.7 元/kwh 計算，每年節(jié)約的電費：11.2kw24h3650.7 元

12、/kwh=68678 元 =6.86 萬元 (2) 現(xiàn)有引風機一臺，配用 45KW 電機，風量在 90% -70%之間變化，設電機全速供風量為 Qn 空載損耗為 0.1(Y 0 cosnt) 每天總供風量為 80%Q n ，則全速P p =(45-450.1)kw=40.5kw A 、變頻時：P m2 =(4.5+(80 % ) 3 40.5)kw=25.24kw 節(jié)約的功率： P j =(40.5-25.24)kw=15.26kw B 、如果電費按 0.7 元 /kwh 計算，每年節(jié)約的電費： 15.26kw24h3650.7 元 /kwh=93574 元 =9.36 萬元(3) 每年總節(jié)約

13、的電費： 9.36+6.86=16.22 萬元由以上估算情況可知，七個月可收回投資。一、空調節(jié)電技術概述1、空調的組成一個典型的空調系統(tǒng)應由空調冷源和熱源； 空氣處理設備；空調風系統(tǒng)；空調水系統(tǒng)；空調的自動控制和調節(jié)裝置這五大部分組成。2、空調系統(tǒng)的能耗一方面是為了供給空氣處理設備冷量和熱量的冷熱源能耗，如壓縮式制冷機耗電，吸收式制冷機耗蒸汽或燃氣，鍋爐耗煤、燃油、燃氣或電等；另一方面是為了給房間送風和輸送空調循環(huán)水，風機和水泵所消耗的電能。二、節(jié)電技術措施1、減少冷熱負荷冷熱負荷是空調系統(tǒng)最基礎的數(shù)據(jù)，制冷機、供熱鍋爐、冷熱水循環(huán)泵以及給房間送冷、送熱的空調箱、風機盤管等規(guī)格型號的選擇都是以

14、冷熱負荷為依據(jù)的。減少冷熱負荷有以下一些具體措施： （1）改善建筑的保溫隔熱性能 房間內冷熱量的損失通過房間的墻體、門窗等傳遞出去的。改善建筑的保溫隔熱性能可以直接有效地減少建筑物的冷熱負荷。改善建筑的保溫隔熱性能可以從以下幾個方面著手： （2）確定合適的窗墻面積比例，不要盲目追求大窗戶、全玻璃幕墻。 （3）合理設計窗戶遮陽。 （4）充分利用保溫隔熱性能好的玻璃窗。 （5）選擇合理的室內設計參數(shù) （6）局部熱源就地排除（7）控制和正確使用室外新風量 由于新風負荷占建筑物總負荷的2030，控制和正確使用新風量是空調系統(tǒng)最有效的節(jié)能措施之一。2、提高冷源效率（1）降低冷卻水溫度降低冷卻水溫度需要加

15、強運行管理，停止的冷卻塔的進出水管的閥門應該關閉，否則，來自停開的冷卻塔的溫度較高的水使混合后的水溫提高，冷機的制冷系數(shù)就減低了。冷卻塔使用一段時間后，應及時檢修，否則冷卻塔的效率會下降，不能充分地為冷卻水降溫。（2）提高冷凍水溫度 （3）利用自然冷源自然冷源主要有兩種，一種是地下水，另一種是春秋季和冬季的室外冷空氣無功補償節(jié)電技術一、概述1、無功管理現(xiàn)狀分析鑒于電力生產的特點，用戶用電功率因數(shù)的高低對發(fā)、供、用電設備的充分利用、節(jié)約電能和改善電壓質量有著重要影響。為了提高用戶的功率因數(shù)并保持其均衡，以提高供電用雙方和社會的經濟效益。我國電力工業(yè)長期以來存在著“重發(fā)、輕供、不管用”；“重發(fā)、輕

16、供、無功功率只管用”。電力計量計費辦法中存在著“重有功、輕無功、容量電價不再話下”（相對）。現(xiàn)行功率因數(shù)調整電費辦法已經失去促進電網(wǎng)節(jié)能的作用，應以改進供電側電壓質量監(jiān)測方法和制定電壓質量調整電費辦法的核心內容。不斷提高電力需求側的無功功率自給（電網(wǎng)無功優(yōu)化的基礎）水平，避免異地補償。在電網(wǎng)結構不變情況下，電力需求側無功負荷即功率因數(shù)問題，是電網(wǎng)降損節(jié)能的首要問題（P=3I2R）；2007年電網(wǎng)線損率是6.41%，損失電量1666億kWh，可“吃掉”兩個三峽電站設計發(fā)電量（2*847億kWh）。用電設備正常運行時，不僅要從電網(wǎng)吸收有功功率用來作功，而且還要吸收無功功率建立磁場：無功電源同有功電

17、源一樣，是保證電能質量不可缺少的部分。在電力系統(tǒng)中應保持無功平衡，否則，將會使系統(tǒng)電壓降低，功率因數(shù)下降。因此，提高用電體系功率因數(shù)對電網(wǎng)的降損節(jié)電，安全可靠運行有著極為重要的意義。用電設備正常運行時，不僅要從電網(wǎng)吸收有功功率用來作功，而且還要吸收無功功率建立磁場：無功電源同有功電源一樣，是保證電能質量不可缺少的部分。在電力系統(tǒng)中應保持無功平衡，否則，將會使系統(tǒng)電壓降低，功率因數(shù)下降。因此，提高用電體系功率因數(shù)對電網(wǎng)的降損節(jié)電，安全可靠運行有著極為重要的意義。3、解決辦法功率因數(shù)低的實質，是無功功率太高。如果提高電力線路所輸送負荷的功率因數(shù)，必須設法減少由該電力線路輸送的無功功率。減少無功功率

18、的方法有兩種：一是提高自然功率因數(shù)；二是人工補償提高功率因數(shù)。二、無功補償?shù)墓ぷ髟?、在交流電路中（1）感性負載：電壓超前于電流90度（周波1/4）（2）容性負載：電流超前于電壓90度（周波1/4） 2、無功補償原理接線圖和相量圖四 無功補償技術效益分析1、無功補償?shù)墓?jié)電效果與投資回報（1）高壓集中補償只節(jié)高壓網(wǎng)絡無功，從不罰款獎金中收回投資。（2）低壓集中補償只節(jié)低壓網(wǎng)絡無功，從不罰款獎金中收回投資。（3）低壓就地補償節(jié)約企業(yè)內部無功，從半年至一年節(jié)電中收回投資（降低低壓用電體系線損率）。2、企業(yè)支付電力電費內容和經濟效益分析：（1）基本電費（變壓器容量）（2）有功電量電費（3）功率因數(shù)調

19、整標準（力調電費）3、提高功率因數(shù)，可以減少輸送無功電流，降低線路損耗。線損降低百分數(shù)=1-(COS1-COS2 )2100%提高功率因數(shù)與降低線損的關系表補償前的功率因數(shù)0.600.650.700.750.800.850.90補償后的功率因數(shù)0.95線路損耗減少率（%）605346382920104、提高功率因數(shù)，可以減少輸送無功電流，降低線損。（1）增加變壓器供電能力P=S（COS2-COS1）kW強調：（其目的是減少變壓器的裝機容量）（2）變壓器有功損耗的下降值P=P-Px強調：（其目的是提高變壓器運行效率）第八次課 交流接觸器節(jié)電技術一、概述1、交流接觸器節(jié)電技術的發(fā)展狀況過去交流接觸

20、器是基于“通電吸合，帶電保持，斷電釋放”的工作原理之上的，且控制方式一般采用交流電源。設計時，沒有考慮到環(huán)保問題，采用了比較粗放的結構，工作運行中存在許多不和諧的問題。目前我國生產的額定電流在63 A以上的大、中容量交流接觸器，工作時鐵 t3和短路環(huán)中的鐵損和銅損占總能耗的90以上，線圈消耗的有功功率很小(僅占35)，而且功率因數(shù)低，電磁噪聲大，線圈溫升高，容易老化，同時還加大了電網(wǎng)線路上的電能損耗，降低了接觸器線圈的使用壽命，在某些場合甚至成為消防隱患。2、交流接觸器節(jié)電技術的優(yōu)點工作電壓寬和同類交流接觸器相比較，具有更寬的工作電壓，吸合電壓80120，釋放電壓2070。自動延時轉換應用了電

21、子延時轉換電路，吸合后自動轉換至低電壓吸持。應用自動延時轉換電子線路方案與采用接觸器常閉輔助觸點轉換的方案相比，不需占用接觸器本身的輔助觸點，且可大大提高交流接觸器閉合操作的可靠性。增加保護功能起動保護，當控制電壓達不到要求是，接觸器不起動；當電壓在臨界狀態(tài)時也不會出現(xiàn)振顫現(xiàn)象，只有“開”和“合”兩種開關狀態(tài)。如此不僅減小了接觸器的觸點和鐵心的損傷，也沒有電磁噪聲，同時對用電設備也起了保護作用。有些智能型的交流接觸器還具有對主電路的保護功能，如斷相、欠壓和過壓保護等等。第九次課 電網(wǎng)經濟運行節(jié)電技術一、概述電網(wǎng)經濟運行的概念與特點（一）變壓器經濟運行的基本內涵變壓器經濟運行是在確保變壓器安全運

22、行及滿足供電量和保證供電質量的基礎上充分利用現(xiàn)有設備通過擇優(yōu)選取變壓器最佳運行方式，負載調整的優(yōu)化變壓器運行位置最佳組合以及改善變壓器運行條件等技術措施，從而最大限度地降低變壓器的電能損失和提高其電源側的功率因數(shù), 所以變壓器經濟運行的實質就是變壓器節(jié)電運行。變壓器經濟運行節(jié)電技術是把變壓器經濟運行的優(yōu)化理論及定量化的計算方法與變壓器各種實際運行工況密切結合的一項應用技術，該項節(jié)電技術不用投資,在某些情況下還能節(jié)約投資節(jié)約電容器投資和減少變壓器投資。所以，變壓器經濟運行節(jié)電技術屬于知識經濟范疇, 是向智力挖潛、向管理挖潛實施內涵節(jié)電的一種科學方法。（二）電網(wǎng)經濟運行的基本內涵電網(wǎng)經濟運行是在保

23、證區(qū)域電網(wǎng)以上和地區(qū)電網(wǎng)以下的城區(qū)網(wǎng)、農網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)的安全運行和在滿足供電量和保證供電質量的基礎上, 充分利用電網(wǎng)中現(xiàn)有輸配變電設備, 通過優(yōu)選變壓器及電力線路經濟運行方式和負載的經濟調配及變壓器與供電線路運行位置的優(yōu)化組合等技術措施, 從而最大限度地降低變壓器與供電線路的有功損耗和無功消耗, 本文所述電網(wǎng)經濟運行節(jié)電技術是利用經濟運行軟件的優(yōu)化計算降低電網(wǎng)線損的內涵節(jié)電技術。（三）電網(wǎng)經濟調度電網(wǎng)經濟調度是以電網(wǎng)安全運行調度為基礎, 以降低電網(wǎng)線損為目標的調度方式。由于電網(wǎng)經濟調度是屬于知識密集和技術密集型領域, 所以電網(wǎng)經濟調度是按電網(wǎng)經濟運行的科學理論, 根據(jù)電網(wǎng)經濟運行方式和經濟調度軟件

24、定量計算的結果, 全面實施電網(wǎng)經濟運行的調度方式。（四）電網(wǎng)改造節(jié)電技術電網(wǎng)改造節(jié)電技術是在不增加電網(wǎng)改造投資和充分利用現(xiàn)有電網(wǎng)改造資金的基礎上, 在提高電網(wǎng)供電容量和保證供電質量的前提下,運用余種優(yōu)化定量計算新技術降低城鄉(xiāng)電網(wǎng)的線損, 如老舊變壓器淘汰中要劣中汰劣,新型變壓器選型中要優(yōu)中選優(yōu), 既要根據(jù)城網(wǎng)和農網(wǎng)負載分布的特點, 調整變壓器運行位置與供電線路實現(xiàn)優(yōu)化組合, 又要根據(jù)電網(wǎng)中變壓器與供電線路的分布狀況, 優(yōu)化負載經濟分配和電網(wǎng)經濟運行方式。總之, 由于電力行業(yè)是技術密集型行業(yè), 在城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造中應貫徹“科教興電”的方針、依靠科技進步和推廣以計算機應用為主要內容的先進技術, 提高電網(wǎng)安全經濟供電的管理水平。在城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設和改造過程中要充分利用“電網(wǎng)改造節(jié)電技術軟件”優(yōu)化調整城鄉(xiāng)電網(wǎng)的電力結構和提高電網(wǎng)結構中的技術含量。把電網(wǎng)建成“安全經濟型電網(wǎng)” , 為電網(wǎng)安全供電奠定良好的基礎。在電網(wǎng)運行中最大限度地降低電網(wǎng)的線損, 為縮小與發(fā)達國家電網(wǎng)線損的差距做出貢獻由于電網(wǎng)的線損主要是由變壓器損耗與電力線路損耗所組成, 所以電網(wǎng)改造的節(jié)電降耗, 也就是對電網(wǎng)中的所有變壓器和電力線路進行擇優(yōu)選擇和優(yōu)化組合, 組建成“安全經濟型電網(wǎng)”因此, 在電網(wǎng)運行中變壓器及其供電系統(tǒng)經濟運行也是電網(wǎng)改造節(jié)電技術的基礎