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节能节电的方法范文

时间:2023-09-11 17:25:59

序论:在您撰写节能节电的方法时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。

节能节电的方法

第1篇

关键词:建筑电气设计;节能原则;节能方法

随着我国社会主义市场经济的不断发展和人民生活水平的不断提高,对能源的需求水平不断增加,全球都面临着严重的经济危机,尤其是在我国之中,能源浪费和短缺的问题十分严重,因此,节能问题受到社会各界的广泛关注,尤其是在建筑行业之中,节电是十分重要的内容。

1、建筑电气设计之中的节能原则

在设计建筑电气的过程中,应该针对环境保护、节约能源、经济合理、安全使用和技术先进等原则,在满足舒适性和功能性的原则之后,对环境效益和经济效益进行综合性的考虑,最终使能源的使用效率得到提高,避免能源的无谓消耗。

2、建筑电气节能设计的主要内容

在设计建筑电气的过程中,应该合理的配置供电和配电系统,对供电设备进行高效的使用,使系统的功率得到提高,减少谐波,最终确立完善的能源管理系统,减少建筑物的用电情况。

供电配电系统能够传输、分配和供应电力,因此,应该重视供电设备的损耗和供电线路的磨损,应该针对供电的分布、供电距离、负荷性质和负荷容量等因素,选择合适的供电配电系统,对电压进行设计和选择,采用可靠简单的供配电系统,降低配电的级数。

在选择变压器的过程中应该遵循“低损耗、高效率”的原则,对变压器的台数和容量进行合理的配置,根据负荷的特点,对季节性负荷变化较大和集中负荷较大的负载应单设变压器,根据负荷容量选择变压器容量,使变压器负载率在70-85%之间,严禁变压器低负载率和空载运行,减少变压器的能耗。在变压器运行的过程中可以采取“多布点和小容量”的方式。比如在一些大型小区中,单独的变压器往往无法满足使用的要求,因此,应该设置成对的变压器,在两台变压器之中设置相关的联络开关,应该针对负荷的实际水平,对变压器进行切除和投入,减少空载运行和轻载运行的情况,将损耗降到最低。

在配电线路之中存在着电阻,一旦有电流通过,就会产生损耗功率,从电网的角度上来说,应该增加电压等级或提高功率因数的方式来降低电流,在一般的单体建筑之中,因为电源电压已经被确定,因此,想要降低线路的能耗,就必须降低线路的电阻或提高功率因数。提高功率因数主要有选用正确合理的用电设备来提高系统的自然功率因数和增设补偿设备进行人工补偿两种方式。降低线路电阻的方法有:第一,应该选择具有较小电导的材料制作导线,就是使用铜芯导线,在我国改革开放的初期,因为铜价很高,因此,国家在制作导线的时候使用铝线代替铜线,二十一世纪,随着我国经济的发展和对节能、环保的需求,我们能够大面积的使用和应该使用铜质的导线。第二,减少配电线路的长度,配电室应该选择靠近负荷中心的位置,减少供电的半径,降低能耗,在设计和实际布线中尽量减少回头路和弯路,降低导线的整体长度,针对环形的供电方式,应该减少电阻值,使用闭环运行的方式代替以往的开环运行,最大限度的减少线路的损耗。第三,提高导线的横截面面积。对比这三种方法,第三种方法最不利于降低工程造价,其次是第一种方法,第二种方法既能够降低工程造价,还能够降低线路损耗,我们应该大力提倡和鼓励。在实际使用中这三种方法可以组合使用,也可以同时使用。

在选择用电设备的过程中,应该首先对设备进行分类,例如,电动机、电热设备和照明灯具等,在民用和工业建筑之中电动机尤其是交流电动机的应用非常频繁,节能潜能比较大,电动机的节能措施主要有:第一,使用高效率的电动机。和普通的电动机相比较,高效电动机损耗降低了百分之二十到百分之三十,电动机效率提高了百分之三到百分之六。第二,可以针对负荷的特征,选择合适的电动机,使电动机工作在经济运行范围内,a)恒负载连续运行,功率在250KW及以上,宜采用同步电动机,b)功率在200KW及以上应选用高压电动机,c)除特殊负载需要外,一般不选用直流电动机。第三,对负载率低于百分之四十的轻载电动机应该使用降压或星一三角切换装置来减少电动机的损耗和提高电动机功率因数,最终提高节电的效果。第四,采取电动机无功功率就地补偿措施,以降低配电线路电流,减小导线截面和配电变压器容量。第五对控制的方式进行改进,最终使运转的效率得到提高,针对负荷的转变使用调速电机,一些风机和水泵没有恒定的流量,应该针对风量的需求,对调速进行有效的控制,大大电机的能耗,尤其对大容量的电动机的节能效果明显。在对新风量进行控制的过程中,如果新风量过多,很容易产生能耗过大的现象,因此,应该针对室内的二氧化碳水平,对新风量进行调节,保持空气的水平,对楼宇的温度进行控制。应该完善机电设备的控制,对最完善的启停时间进行控制和计算,在保持环境舒适的情况下,减少空调所需的启停时间,最终实现节约电能的目的,在新风系统预热和预冷的过程中,应该对室外的新风量进行关闭,降低设备的容量。在很多公共建筑之中,缺乏中央调控系统,此系统能够实现节能控制,有助于智能建筑和绿色建筑的发展。

我国的照明用电占有很大比重,因此,在设计建筑电气节能的过程之中,应该重视以下几个方面。首先,合理选择和确定照度值。第二,使用高效的光源和灯具,在设计的过程中对白炽灯进行严格的控制,禁止高压汞灯的使用,推广高效三基色荧光灯和高效整流器的应用。第三,针对使用场所的具体特征,使用合适的照明和控制方式,在一些较大的空间之中采用混合照明方式,将重点照明和一般照明相结合。第四,充分利用天然光,把照明和天然采光结合。使用新型的光源,和一般的白炽灯相比,能够降低能耗百分之八十左右,最终使整个供电系统的功率得到提高,降低无功的传输,减少电能的消耗。

3、结语

总之,在设计建筑电气的过程中,应该针对环境保护、节约能源、经济合理、安全使用和技术先进等原则,满足舒适性和功能性的原则,在设计建筑电气的过程中,应该合理的配置供电和配电系统,对供电设备进行高效的使用,使系统的功率得到提高,减少谐波,最终确立完善的能源管理系统,减少建筑物的用电情况。

参考文献:

[1]唐勇,覃健雄,肖晓.建筑电气设计中的节能策略[J].四川理工学院学报(社会科学版),2007(02):107-108.

[2] 陈的非.刍议建筑电气设计中的节能措施一一我国建筑业永恒的选择[J].当代经理人(下旬刊),2006(06):118-119.

[3] 肖萍.高层建筑电气设计的主要内容及节能原则[D].中南林业科技大学,2006,(11):25-27.

[4]杨晶.建筑电气设计中的节能措施物理环境改善的对策[J].中国商界(上半月),2010(06):165-166.

[5]彭蝶飞,伍海琳,杨建安,童成意.高职酒店管理专业.建筑电气设计中的节能原则与多方面节能方法[J].湖南科技学院学报,2010(02):112-113.

第2篇

【关键词】建筑电气;节能技术;电气节能

一、建筑电气节能的原则性

电气节能应充分考虑到建筑物本身的功能,不能为了节能而牺牲建筑功能为代价,同时也不能盲目增加投资、为节能而节能。因此,电气节能应遵循以下原则:

实际性:就是要根据建筑物本身的作用出发,在满足设计建筑物的功能条件下,充分考虑到建筑电气节能的设计。

适用性:就是基于满足在建筑物内创造良好人工环境提供必要的条件,为建筑设备运行提供必需的动力,按照用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性等方面的要求,来优化供配电设计,促进电能合理利用。

经济性:不能为了节能而节能,要充分考虑到现实的经济状况,根据现实的经济条件,尽可能达到建筑电气节能的目的,不能盲目过高地增加投资,增加运营成本而节能。应该充分考虑到节能的经济效益,尽可能地在较短的时间内收回投资成本。

节能性:节能的着眼点应是减少能量的无谓消耗。因此,先找出与发挥建筑物功能无关的能量消耗,再考虑应该采取的有效节能措施。

二、建筑电气节能的解决方法

1、变压器的选择:在经济条件允许的情况下,尽可能选用节能型变压器,例如:S9、SL9、SC8、新型干式变压器以及非晶合金变压器等产品节能效果都比较理想。城市电网供电的电源电压已经确定,线路上的电流是不能改变的,要减少线路损耗,只能减小线路电阻,所以应选用铜芯变压器,尽量降低变压器电阻的绕组的电阻,增大通过电流。

合理确定负荷率,《全国民用建筑工程设计技术措施(电气)》(2003年版)第3. 4. 15条规定,变压器负荷率为70% ~85%。从变压器的节能角度来讲,当变压器长期处于轻载运行时,使空载损耗的比重增加和功率因数降低(低于0.5)。特别是当一、二类负荷采用双变压器制供电方式时,有些项目负荷率低于0.5,如果选择过大变压器容量,既造成基建投资的增加,又使空载损耗加大,功率因数降低,这样会造成电力系统的电能损耗增加。与此相反,当变压器负荷率过高(≥85% )时将会使变压器的寿命缩短,效率降低。

2、照明光源的选择:高效的照明光源是实现照明节能的首要因素。每一不同使用目的的场所,均有其合适的照度来配合。例如:起居间所需之照明照度为150-300Lx;一般书房照度为100Lx,阅读时所需之照明照度则为600Lx,对于照明照度的要求选择合适的光源很重要。天然光源是一个最好的照明光源选择。应千方百计把天然光源合理进行利用,在建筑物中尽可能地利用天然光源,以达到节约照明用电的目的。在照明节能的实施工程中,应当充分加以利用,制定建筑物的采光标准,确定采光方式,将采光和照明有机地结合起来,一般情况下,建筑物的采光标准为1:6-1:8,如窗户面积:室内面积=1:8。白天尽可能地利用天然光源,使建筑物内获得稳定的光照条件。

照明应该选择高效光源。室内外照明不应采用普通照明白炽灯,不应采用自镇流荧光高压汞灯。一般室内场所照明,优先采用细管荧光灯、紧凑型荧光灯或小功率金属卤化物灯等高效光源。荧光灯具有光效高、寿命长,显色性好、一致性好、光线柔和,长时间使用眼睛也不不会觉得疲劳,能有效提高工作效率等优点。直管荧光灯适用于高度较低的房间,如办公室、教室、会议室及仪表、电子等生产场所。紧凑型荧光灯(包括“H”型、“U”型、“D”型、环形等)适用于家庭住宅、旅馆、餐厅、门厅、走廊等场所。

高大空间和室外场所的一般照明、道路照明,应采用金属卤化物灯、高压钠灯等强光强气体放电灯。气体放电灯应采用耗能低的镇流器,且要安装具有补偿电容器补偿无功损耗的荧光灯和气体放电灯。以钠灯、金属卤化物灯为代表的高强度气体放电灯(HID)具有发光效率高、耗电少、寿命长、透雾能力强和不锈蚀等优点。广泛应用于道路、高速公路、机场、码头、船坞、车站、广场、街道交汇处、工矿企业、公园、庭院照明及植物栽培。高显色钠灯主要应用于体育馆、展览厅、娱乐场、百货商店和宾馆等场所照明。

3、照明控制方式的选择:对于不同场所选用不同的照明控制方式,根据不同的场所采取分区控制灯光或适当增加照明开关点,采用各种节能型开关或装置。休息场所如卧房、客房等床头灯,这种照明就可以采用调光的开关;公共场所可采用程序控制或光电、声控开关;自熄开关就可以应用到短暂停留的公共场所,如走道、楼梯等。

4、太阳能光伏系统的利用。太阳能是绿色环保型能源,太阳能光伏系统供电是利用光伏效应将太阳光能直接转化成电能的供电模式,其工作原理是白天以太阳光作为能源,利用太阳电池给蓄电池充电,把太阳能转换为化学能储存在蓄电池中,晚间使用时以蓄电池作为电源给节能设备提供电能。在建筑电气设计中要充分考虑太阳能的利用,可以从热水、锅炉及照明上着手设计。随着太阳能光伏产业的发展,其应用范围将越来越广。

三、结语

随着国际对于建筑节能的进一步发展,我国在建筑电气节能设计领域中面临着新的挑战,我们的公司、单位如果在设计过程中不重视节能,将要面临国际标准的考验,面临国际公司的竞争威胁,极有可能被市场淘汰。我国的建筑电气节能设计发展潜力巨大,所有公司、单位都应该精心考虑设计方案,按照节能标准合理设计,为我国人民将来居住、工作和生活环境都能有一个有效地节能建筑环境,这是每一个设计人员必须思考的问题。

参考文献

[1] 任元会.提高认识实施标准推进建筑照明节电[J].建筑电气,2005.3.

[2] 龚国栋.浅谈建筑电气设计的节能[J].浙江建筑,2007.24

第3篇

关键词:市政照明;电力控制;节能途径与方法

中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:

前言:市政照明达到灯火通明的景象,可以说是一个城市现代化程度的最好体现。随着社会的不断进步,能源紧张不足的情况愈发明显的凸现出来,而伴随着能源紧张的局面,人们的节能意识也开始逐步的增强。可以说,由于大家节能意识正在不断的提高,使得我们正在迈向一个全新的节能时代。

一.照明节能用电的技术要求

由于我国长时间保持经济的高速发展,而忽略了一些潜在的问题,比如说在高速发展的同时,能源短缺的问题已经日益凸现出来,如果将此问题置之不理,那么终有一天,能源短缺问题终将成为制约我们发展的短板。那么,该如何解决能源短缺的相关问题呢?首先要做的,就是从节能开始,以节约电能为例,如何在群众中树立市政照明节能的用电意识,已经成为了待解决的重要难题之一,而要做到真正照明节能,就需要有相应技术上的支持,可以说,通过合理的设计和有效的电力运转,是做到照明节能的关键所在。

二.照明节能用电的相关途径

1.所有的放电灯,甚至包括荧光灯在内,都会在长时间的使用后,出现“老化”的问题。这种“老化”的问题,会使放电灯在使用的过程中,光量不断的降低,甚至在最后失去光明。通常,在照明设计的过程中,会设定一个适度的维护系数,例如维护系数数值为0.7,那么当放电灯在崭新时的亮度,就应比其应有的水平高出三十个百分点。而当其濒临“寿终正寝”时,其照明能力也只会略小于其目标设计。如果使用一个闭合回路系统,便可以对这种“老化”的情况做一定的补偿,通过调节亮度,使其照明水平一直保持在相应的目标水平。如果一套控制系统相对合适,那么其能源节省可达到原来的1/4。

2.当我们绞尽脑汁,在探讨如何通过各种各样人为的方式去节能照明的同时,我们却忽略了自然赋予我们资源财富。在探讨如何去节能照明的时候,我们一定要意识到自然光对于我们的重要性。可以说,对自然光的利用,是节能照明最重要的途径之一,将大幅度的减少能源的消耗。也就是说,通过对建筑设计细节做到相应的了解,然后顺应其建筑结构,便可以对自然光进行利用,而且可以初步的估算出节能量。当然,为了能将自然光的使用率变得最大化,相应电线、灯具的走向,也将变得十分讲究,它们的走向应与相应的采光点保持平行,这样,有助于自然光的更好的利用。可以说,合适的线路布局和采光,在一般性的办公室中,其节电量可达30%以上,而在顶部采光较好的工厂之中,节电量可达40%以上。

3.根据生活习惯的不同,可以通过对灯具的控制来减少照明亮度,来实现对电能的节约。在工作环境中,可根据现实状况的不同,在不同的环境运用不同的工具和方式方法来进行调节,以达到节能的目的,如可以通过定时系统或者感应器来实现调低亮度。采用定时系统,工作人员就能准确计算出节电量;采用感应器,则需对现实情况做到相应的分析。针对地域的不同,根据具体情况合理设置路灯的智能控制器,采用光控、时控相结合的方式,在满足城市道路照明要求的前提下尽可能避免电能的浪费。

三.市政照明节能的潜力

1.科学的选用更为优质的电光源,可以说是照明节能的首要任务。通常来讲,对照度要求不高的庭院灯、草坪灯等局部照明、点照明或辅助照明来说,采用LED光源代替传统的高压钠灯光源应该是可行的。LED路灯是一种通过直流低压点亮发光二极管组来实现照明需求的一种新型照明方式,具有亮度高、显色性好等特点;另外,由于LED路灯的输入为低压直流,能与太阳能结合起来,使得太阳能LED路灯成为了未来道路照明方式的一种可能。由此我们不难看出,对于节能来说,选择优质电光源的重要性。

2. 目前,国内外都在大力的推广安装照明节电设备,可以说照明节电设备在我国国内市场上,也是种类繁多。在这些种类众多的照明节电设备中,照明控制的节电装置占得比例相对较大,如果从工作原理上对它们进行分类,大致可分为以下几种:第一种是控硅斩波型的照明节能设备,由于存在大量的谐波,所以对电网的危害较大。第二种是降压式节能装置,由于其核心组成部分是一个多头的变压器,变压比比较固定,所以存在着无法稳压输出的缺陷,也无法对电光源起到保护作用。第三种就是智能照明调节设备,可实现对照明的智能调节,有效的对电光源进行保护,并且降低电能的消耗,其经济性和实用性远远的超过了前两种。

3. 为达到节能目的,可以采取科学的节能照明设计。如在照明线路的选择上,就可以更加的合理化:不合理的照明线路所造成低能损耗,约占整个输入电能的4%甚至更多,而造成损耗的原因主要是供电方式和导线的截面积。我国的多数电压为220V,而照明系统可以相对的分为单相二线、两相三线、三相四线三种。根据调查显示,三相四线的供电损失要比其他几种小得多,所以要尽量选择三相四线这种损耗较小的方式。

4. 良好的维护管理也是节约用电的重要方法之一,可以通过相应的对节能意识的宣传,提升人们的节能意识观念,让人们逐渐养成随手关灯良好习惯等,从身边的小事做起,为节能做出一份贡献。

四.市政照明中的节电方式

市政照明可以说是关乎城市形象的重要问题,一方面,灯火通明可以说是一个城市现代化与否的象征,另一方面,市政照明的用电量大,如何节能也是我们不得不考虑的问题。而如何在保证市政照明顺利进行下而又能同时做到节能省电,具体要做到以下几个方面:

开发利用新能源

自然的力量是无穷的,要达到节省电能的最终目的,开发新能源将是不容忽视的一条道路,如针对日照较为充分的城市,可对太阳能等新型能源进行开发,这样,就能从根本上做到对电力的节能。

合理设计与规划

在市政照明中,要做到节能省电,合理的规划和设计也是不容忽视的方面,如在夜间灯光不需要强烈照射的情况下,可适当采用间隔熄灭路灯的方式,这样既保证了照明,也达到了节能省电的目的;也可在城市中心,通过设立LED荧光屏,来取代路灯照明,这样不仅对城市是一种美化,更可以达到节能省电的目的。

节能设备的利用

市政照明中,达到节能省电目的的最根本的的途径就是采用节能设备。如路灯等市政照明设施,如果采用照明节电器,则可以提高用电效率,降低线路损耗,增强末端电压,有效解决因压降造成的末端照度不够或闪烁等问题,使整个路段照度均匀节电效果显著,在满足道路照明标准(GB7000.5-2005)的前提下节电率可达到35%~50%以上,这对节省电能做出的贡献将是不可估量的。

结论:伴随着我国经济高速的发展,能源紧缺问题已经成为了急需解决的重要难题之一,而解决能源紧缺问题,首要的任务就是要做到树立节能意识,以电力系统为例,可以在市政照明环节中,采用节能技术,通过对电力的控制,在保证城市照明和城市形象不受影响的情况下,达到节能的目的,也可以通过对自然光、空间布局的利用和一些新兴节能工具的运用,来做到真正的节能。可以说,电力照明的控制问题已成为市政节能的关键。

参考文献:

第4篇

关键词:火电厂;电气节能;节能降耗;电动机

中图分类号:F407 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)28-0094-02

节约能源是我国始终坚持的一项基本国策,保护环境是提高能源利用效率的有效方式。我公司原有4×300MW燃煤机组,为提高机组经济性,已完成综合升级改造为4×330MW燃煤机组,按照节能调度原则,随着高参数、大容量机组的出现,我公司的机组已完全失去市场竞争力,机组负荷率严重偏低,在市场上无法争取到更多负荷,只有内部挖掘潜力,降低厂用电率。所以,采取相应的措施解决火电厂电气节能降耗尤为重要。

1 依据火力发电厂的实际状况,采取高效的电动机

在选择火力发电厂电动机过程中,需要具备的条件包含有两个:消耗有功功率与消耗无功功率。只有把消耗的有功功率和无功功率进行降低,才能有效地降低电动机所消耗的电量。电动机节能的有效方式就是选取高效电动机代替低效电动机,这是当前比较好的降耗方式,优质的电工硅钢片构成部分主要有:高效电动机内部的定子铁芯和转子铁芯,具备有很好的高导磁、消耗功能低。高效的电动机与低效电动机相比较,工艺制造技术比较先进。所以,火力发电厂采用高效电动机才能达到降低电耗的目的。

不过,与普通的电动机来进行对比,它需要高出一倍的价格。火力发电厂应根据自身的实际情况来选择合理方案。发电厂在运行中可根据实际情况,适时调整辅助机械,可以采用高效的电动机,实现节能降耗。

2 减少空载运行变压器的数量

火力发电厂通过减少空载运行变压器的数量以达到节能降耗的目的。一般情况下,在火力发电厂中,通常都会配置有变压器,变压器在启动中,主要由大容量的高压来实现效能,显然,就会增加空载的损耗量。在工程设计范围内,如果合理地减少空载运行变压器的数量,在一定程度上就可以降低变压器启动所消耗的电力资源。除此之外,为了提高节能效率,铁心采用多级接缝也能有效降低能耗,这样可以使每一台变压器的负载损耗有所降低,达到原有负载损耗的1/4,从而实现节能降耗。

3 避免输电中造成的铁磁性损耗

为避免输电中造成的铁磁性损耗,我们需要从几个方面着手。例如,减少钢材料的使用或者避免形成闭合电路、选择导体金属等。为避免输电中造成的铁磁性损耗,在选择导体金属时,可以选用非导磁性材料制造金属或者选用其他先进的材料型号,这样更有利于降低火力发电厂资源的损耗。不过,交变磁场中钢材料使用要减少,根据实际情况进行合理设计,在设计钢结构中,使用导体支持夹板零件或者是单相导体支持钢时,要避免造成闭合电路;其次,对钢构与母线的位置要进行合理的控制,使两者间不会产生环流和感应电势;最后,铁磁性损耗的不断减少,可以避免闭合电路,输电才能有效地进行。一般在比较特殊的情况下,我们尽量要避免大电流母线附近的钢构件,主要是形成包围一相或者二相的闭合电路。在特殊的情况下,通常选用闭合电路方法,主要包括有绝缘板隔离磁路和黄铜焊缝。

4 采取合理的节电策略

火力发电厂运行中,针对一些操作辅助机械不需要进行调节时,应要采取相对应的节电策略,从而能够达到节能降耗的要求。节电措施包括有安装轻载节电器,节能的效果很明显。这种措施主要针对于低负载运行和空载运行,能够有效地降低电动机端电压,达到节能的要求。但是,重载与轻载两者在进行相互交换过程中,对定子绕组接线方式中可以选用y-装置,从而实现自动切换;轻载时选用y接线,重载时选用接线。应用这些节电技术,需要增加一些辅助功能,这会增加辅助机械产生故障的几率。所以,在选用中,应要根据设备运行的状况来进行分析,只有机组安全运行的情况下才可以实施。

5 尽量避免照明损耗

火力发电厂中,使用照明设备也会大量地消耗电力能源。所以降低照明损耗成为节能降耗的首要任务之一。在选择照明灯具与照明调压器时,可以降低照明的损耗。选择灯具时,应该选择价格实惠及寿命长的节能型灯具。但是,在降低照明损耗过程中,要选择合理的照明调压器,才能够稳定电压,达到节能效果。当然,照明调压器也会降低工作电压。一般情况下,延长灯具的寿命,次数更换减少,有助于降低发电厂的运营

成本。

6 采取有效的措施调整变频

目前,300MW机组应采取措施改善转差率调。常用的方法有两种,第一种是串级调速,改变转子回路电阻调速时,在进行调整电阻中,所消耗的功率量很大,转子回路中可以直接连接到附加电势;第二种是转子串接,可以调整变阻器的速度,相对来讲这种方法是比较简单的。

变极调频含有的变频率主要有交-直-交变频器和交-交变频器两种类型,前者是比较常用的,主要是电网中的频率在进行交流电时,可以采用可控或者不可控的方法,把整流器转变成直流器,中间的整流器主要是直流电器的形式。然后,使用逆变器进行转变成频率,这样就可以调整交流电的频率,调整转速的速度,从而能够有效地控制电动机进行转速的目的。

变频器的工作中,电动机在进行绕组时,进行差异性的接法,得到不相同的极对数,差异性的转速可以获得很好的节能效果。

7 加强节能降耗的管理制度

完善的管理制度有利于促进火力发电厂实现节能降耗,综上所述,介绍了几种有关的节能降耗方法,都是从设备选型上实现节能降耗的。当然,在管理制度下规范运行,同样能够实现发电厂节能降耗。以我公司为例,第一,机组启动利用厂用汽冲转汽泵,汽泵上水,待机组启动正常后再切换至抽汽供汽,电泵作为备用;第二,机组冷态、温态启动时,采用单侧风机启动,并网前再将风机并列运行;第三,根据不同季节海水温度不同,确定了循环水泵优化的运行规定,根据凝汽器真空、凝汽器循环水进口与出口温差,来确定选择两机两泵或两机三泵运行方式;第四,凝结水泵采用变频方式,控制凝结水泵母管压力在1.5MPa,凝结水泵电流降低约50%,以上设备都是6kV大容量电机,节能效果非常明显。第五,要提高运行工作人员节能减排的意识,提高操作规范的能力,避免设备故障造成电力损耗。

8 结语

本文通过分析了解火电厂电气节能降耗的几种方法,采取了科学合理的办法,推进电气节能降耗的发展,实施可持续发展战略。根据火电厂经济的自身情况来考虑,选择合理的方案,采取有效的措施,从而能够推进可持续发展战略。

参考文献

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[8] 高德朋,张建国.浅谈我国火电厂电气节能技术设计[J].管理学家,2013,(19).

第5篇

关键词:火电厂;电气节能;节能技术;损耗

中图分类号:TM08 文献标识码:A 文章编号:

目前我国火电厂发电能力和当前的用电需求还存在一定的差距,甚至有些地方出现限电现象,严重影响了经济的发展。因此对电气设施采取节能措施是非常必要的。

从电气设计工艺专业的角度认为,火电厂的节能降耗中最直接的办法是节约燃料,提高锅炉燃烧效率与热力循环效率,降低传输热量损耗。加强引进火力发电的新材料、变频调节技术的使用,设计火电厂电气系统时采取节能措施,保证节能效果。

一、降低变压器的有功损耗

变压器损耗主要是空载损耗与负载损耗,变压器铁心的材质和变压器内部的结构决定空载消耗,负载消耗就主要由线圈的材质和导体截面决定。

(一)采用节能型变压器

随着科学技术的发展,变压器根据实践操作不断改进变压器构成,提升变压器节能功效。如今变压器在逐渐更新,以前S7和S9型的变压器已成为耗能的机器,而S10—1600/10型的节能变压器,空载损耗是1.8kW,负载是14Kw,是我国先今最佳的节能型变压器。

表110kV级配电变压器的损耗对照表

(二)调整变压器运行方式节约耗能

最大限度的减少空在运行变压器数量。在火力发电厂,大容量高压启动备用变压器也是电厂启动电源,它的容量和最大的高压厂用的变压器相同,虽然具有一定优势,但是空载的消耗也是巨大的。如果将“启/备”设计为“冷备用”,即处于备用状态时不带电,这样便能节约很多的电能和其他经济开支。

在保证火电厂用电的可靠性的基础上,低压厂用电接线采用暗备用动力中心方式接线,这样在设备运行时两台互为备用的变压器可以分担负荷,使每台变压器的负载损耗大幅度降低,节能效果很好。

二、减少线路上的能量损耗

线路上的电阻会对流过的电流造成有功功率的损耗,用公式说明就是:

P=I2R×10-5

式中:I——线电流(A);R——线路电阻(Ω)。

不能改变线路电流,就只能减小线路电阻降低线路电能损耗。线路电阻的公式是:R=P×L/S,从公式中可以看出降低线路电能损耗应该采取的几个主要措施:

1、电导P越大,电阻越大。在电气设计时,宜选取电导率较小的铜作为导体,配电室汇流铜母排和铜芯电力电缆等是比较好的电导材料。

2、火电厂电气线缆越长L,电阻越大。因此在设计电气安装时,要综合分析电缆线路安装位置,缩短从配电室输送电流到各类辅机设备处的电缆长度,从整体上减少电缆线路长度,降低电阻电能损耗。其中,可以选择离相封闭母线。首先,选择它是因为它使火电厂主厂房及相关设施的线路安装位置布置紧凑,最大限度的缩短导体长度,减少输电损耗;其次,因其屏蔽效果好,能够很好的降低输电过程中线路的铁磁性损耗,加之使用封闭母线,不仅可以增加线路运行的可靠性,减少维护工作力量,还能提升安装线路的美观度。

3、线路截面S越大,电阻越小。在选择导体时,对全年负荷利用小时数比较大、母线比较长、传输容量比较大的回路,火电厂要依据经济电流的密度选择导截流导体截面积,在减少投资的同时降低线路电阻损耗。

三、减少输电过程中的铁磁性损耗

由于受到交变磁场的作用,钢材料产生涡流损耗和磁滞损耗,被称为铁磁性损耗。铁磁性损耗大,造成钢材料过热,不但威胁工作人员的安全、设备安全和电力系统结构的安全,更会使大量的电能浪费。因此在交变磁场中要减少钢材料的使用,增加屏蔽或者改善钢材料与截流导体空间关系,从而减少铁磁性消耗,节省电能。

1、导体金具采用最先进的型号,采用非导磁性材料制造的金具,从而降低产热性,增加金具使用期,减少电能损耗和其他经济开支。

2、严格限制钢结构的使用,加大钢结构与电抗器的距离。

四、提高系统功率因数

图1异步电动机效率一功率曲线

其异步电动机的转速公式:

鼠笼型异步交流电动机因其结构原因,在低负荷的情况下效率很低,效率功率曲线图见图1.

鼠笼型异步交流电动机是火电厂系统中主要用电设备,它结构简单、运行可靠、易于维护、价格便宜,对拖动电力具有重要的意义。但它必须用系统中引入超前的无功抵消其运行是产生的滞后无功,而超前的无功功率要从系统经高、低压线路传输到用电设备,在传输线路上自然会产生有功损耗,浪费电能。为达到电气设计节能的效果,就要提高系统的功率因数,使用电容补偿系统,由电容器产生的超前无功与前者相互抵消,就是Q=QL-QC。由此可见,要减少无功的耗能需求量,就采用无功补偿提高系统功率因数。

五、风机、水泵类负载的变频节能技术

(一)火电厂风机、水泵类的设计现状

依据我国现行的火电设计规程,风机、水泵都是按照额定的功率运行,风机选用的电动机型号没有完全匹配,在作业时冗余量大,但其的调节方式不够先进,没有形成闭环控制,不能达到省电节能的目的;水泵流量通常为最大流量,压力调控方式仅仅是控制阀门开度大小和电机启停的手段。电气的控制手段落后不能有效的控制电机的转速,更不能发挥软启动的作用,导致对机械的冲击力大、系统运行时间短、震动噪声干扰大、功率因素低、电能浪费大。

(二)风机、水泵类负载的变频调速的节能意义

为了充分利用风机水泵运行负荷,使用变频器有效的控制风机、水泵类的负载是火力发电厂电气设计最佳节能方法。它使用变频器内置PID调节软件可直接调节电动机的转速,让它保证水压和风压的恒定,达到系统要求的压力。通过控制电机运行的额定转速,降低机械损耗、电机铜、铁损的影响,必能大大的提高节能效率。使用变频调速,能够施行闭环恒压控制,进一步降低电能消耗。对于大功率的电动机,采用变频器对其进行软停、软启,避免电流冲击对电气设备的影响,降低电动机不必要的损害,最终较少了对电网容量的要求和无功损耗。

六、照明部分的节能

根据火力发电厂不同的工作场地实际情况,安装不同类型的高效光源,从而降低电能浪费,节约电能资源。室内工作照明:高低压配电室、机炉电控制室、化验室等,应该采用荧光灯和小功率高压钠等高效光源,比如U型管节能荧光灯,已经达到《建筑照明设计标准》中照明功率密度的限值要求。高大空间和室外工作的照明及道路照明:对汽机间和锅炉间的照明应该使用金属卤化物灯、高压钠灯之类的高光强气体放电灯,这些电灯采用的镇流器都是低耗能的,十分节能。

七、结语

火电厂要充分发展电气部分的节能潜能,在电气设计时全方面考虑有利于电气系统节能的各种可行的技术措施。节能变压器、变频驱动、节能照明技术是电气设计首要考虑的基本因素,其次优化电气接线方案的设计、优化导体选择和优化安装时保证电气节能的重要设计层面,火电厂电气设计人员要在坚持电气系统安全可靠的运行的同时,全面进行节能设计,从而降低火电厂的电能损耗,提高火电厂的供电力和经济效益。

参考文献:

[1]冯岩,朱文强.火力发电厂电气节能设计方法[J].黑龙江电力,2007,29(1):72-75.

[2]戴悦.火力发电厂电气系统节能设计[C].//清洁高效燃煤发电技术协作网2011年会论文集.2011:1-8.

[3]徐群英.电气节能设计[J].中国住宅设施,2007,(2):58-59.

第6篇

并结合油井示功图,总结出油井系统节能的概念,在此基础上指出抽油机电机应该具备的功能,为进一步节能创造条件。

【关键词】抽油机示功图 节能

中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:

1目前抽油机拖动系统存在的问题

(1)功率因数低

目前油田抽油机电动机功率因数一般在0.2-0.5之间变化,为了提高抽油机电动机的功率因数,通常是利用补偿电容器提高功率因数,但电机本身的功率因数并不会改变。

(2)“大马拉小车”问题严重

临盘采油厂机械采油系统多数是1台变压器拖动1口油井,变压器的额定容量为50-100KVA,电动机的额定功率22 KW、30KW、37KW、45KW、55KW。由现场的测试结果可知,电动机的实际输入功率大部分在3KW-10KW之间,电动机的负载率很低,功率因数也很低,无功电流比例很大,导致线损增加。这是所有油田都存在的问题,造成这种现象的原因是:抽油机负载有静转距大,而运行转距小的特点,所以要配置大容量的电机,保证足够大的起动转距,所以选用较大功率的电动机,变压器的容量也随之增加。这虽然解决了抽油机的起动问题,但由此却带来了机械采油系统的“大马拉小车”问题,变压器、电动机负载率下降,自身损耗相对增加,造成了电能的浪费。

(3)抽油机系统存在发电现象

从本质上讲,游梁式抽油机井口载荷曲线是近似于正弦曲线,而游梁式抽油机曲柄的圆周运动是严格意义上的正弦曲线,所以游梁式抽油机只能平衡掉井口载荷曲线的一阶分量,由此知系统总是达不到完全平衡,这将导致抽油机带动电动机超过电动机的同步速度运行,电动机变成异步发电机向电网反送电,我们称之为“倒发电” 现象。

(4)抽油机系统调速困难

随着节能意识的提高,抽油机系统调速问题凸显出来,让冲次适应产量的变化就需要调速,因此变频调速技术在电机调速中得到广泛应用,由于抽油机拖动系统存在着不同程度的“倒发电现象”,承担变频调速任务的变频器必须工作在四象限状态,或者设置泄放回路,使变频器的效率降低,可靠性降低。特别是1140V供电系统,电压属于中压范围,变频器件的选择很难兼顾到性价比最优,造成成本过高。由于上述原因造成抽油机系统调速困难。

2目前的抽油机拖动系统节能装置简介

目前在我国的石油开采成本中电费占了相当大的比例,所以,石油行业十分重视节约电能。抽油机节能,主要有研究推广节能型抽油机和抽油机节能电控装置两个方面,对节能型抽油机的应用暂不讨论,重点介绍节能电控装置。常见的抽油机节能电控装置大体上可以分为三种类型,下面分别讨论。

2.1 间抽控制器

对于供液不足的油井,随着油井由浅入深的抽取,井中液面逐渐下降,泵的充满度越来越不足,直到最后发生空抽的现象,这样就浪费了大量的电能。对于这种油井,最简单的方法是实行间抽,根据每口油井不同的工况,设定间抽时间。当井下液量少时关闭抽油机,等待液量的蓄积,液面超过一定深度时,再起动抽油机抽吸,从而提高抽油机的工作效率,避免电能浪费。

2.2 软起动、调压节能型

由于抽油机负载有静转距大,而运行转距小的特点,所以要配置大容量的电机,保证足够大的起动转距,所以要实现软起动是困难的,现场的实践也表明了这一点。

2.3 使用变频器节能

变频器用于抽油机电机时存在的问题:

(1)使用环境问题

由于抽油机都在环境恶劣的野外工作,所以,对变频器的可靠性和环境适应能力提出了很高的要求,许多变频器由于适应不了野外恶劣环境而无法工作,为此可以设计防护等级高的控制柜,以及冷却系统,使之适合在野外环境中使用。

(2)再生能量的处理问题 从现场实测的抽油机电动机功率曲线可以看到当配重不平衡时,在抽油机工作的一个冲程周期中,会出现电动机处于再生制动工作状态(发电状态),对于交-直-交变频器来说,直流部分采用普通二级管整流,因此不能向电网回馈电能,所以反馈到直流母线的再生能量只能对滤波电容器充电而使直流母线电压升高,并通过电阻泄放,造成能量损失,降低了变频器效率。而具有能量反馈功能的变频器结构复杂,可靠性低。

上面我们介绍了三类节电装置,基本上都是针对单元件、单设备进行的节能改造,没有从系统的高度去实现节能。下面我们从另外一个角度去讨论这个问题。

3改造抽油机电机的电功率曲线实现节能

3 .1抽油机电机的电功率曲线的特点

从现场实测的抽油机电功率曲线可以得出如下结论:(1)抽油机电功率曲线以冲程为周期(2)抽油机电功率曲线是连续的,有限个第一类(跳跃)间断点(3)抽油机发电造成功率曲线产生负面积,文献(1)指出:超越离合器是解决抽油机拖动电机发电过程中电能浪费仅有的技术,抽油机调平衡能部分解决抽油机拖动电机发电期的电能浪费问题,但不能完全解决。

3.2 现场实测的抽油机电功(日用电量)

针对抽油机拖动电机发电电量的计量问题,进行了现场的测试,目前使用的计量表计将正向用电电量与反向发电电量累加之后收取电费,这种电表在正向用电时正向转动,反向发电时,也正向转动,正负电量累加。

(1)抽油机拖动电机发电过程多计量的电能是不容忽视的,发电造成电费多计量,地方供电系统对临盘油田实行单井计量,油井发电电量不但不能得到相应的报酬,而且还要上缴相应的电费,一般抽油机发电量约占用电量的5%,我们不但得不到5%的抵扣电量,而且还要交5%的电量电费,这样一来,相当于多交10%的电量电费。

(2)抽油机拖动电机发电过程多损耗的电能是不容忽视的,根据文献(2)的结论,抽油机的电动机在用电转换过程中巨大的能量消耗。设电动机在电动状态运行时的效率为0.85,在发电运行时的效率为0.6,抽油机的机械效率为0.95,那么两次转换的效率为η=0.85×0.6×0.95=0.48,就是说发电能量损失了52%。

3.3 节能措施的提出:调平衡、去发电、平曲线。

首先进行抽油机的平衡调整,在平衡率在85%-110%之内时,再进行去发电和平曲线工作,所以说调整平衡是关键。

1、现场测试的安装抽油机防发电皮带轮之后的功率曲线

安装抽油机专用防馈电皮带轮之后,抽油机电动机已不存在发电现象,最低功率值为空载功率,抽油机防发电皮带轮有效地解决了抽油机发电现象。

2、现场测试的安装抽油机防发电皮带轮之后的用电量

安装抽油机专用防馈电皮带轮之后,日用电量有显著减少,L2-207井日用电量由124KWH/24H降为106KWH/24H;L41-113井由143KWH/24H降为131 KWH/24H;L41-113井由189 KWH/24H降为170 KWH/24H。抽油机节电率在5%-10%之间。

(1)安装抽油机防发电皮带轮之后,抽油机不再拖动电动机工作,发电现象消失,即发电部分的能量(功率曲线负面积)变成了抽油机平衡块的动能和势能,为平衡系统所利用,从而达到节能降耗的目的,但是功率曲线的峰谷差仍然较大,这将影响到抽油机系统的节能和安全运行,即使是抽油机功率曲线的均方根值最小了,如果峰谷差过大,仍然会影响到抽油机系统的可靠运行,所以既要抽油机功率曲线的均方根值最小,还要功率曲线的峰谷差合适。在安装抽油机防发电皮带轮之后,进一步调整平衡块的位置,进一步降低抽油机功率曲线的峰谷差。

(2)电机发电的制动力矩消失,抽油机在上行或下行的过程中可能会出现速度过快的现象,这将影响到抽油机系统的安全运行,这就涉及到再生能量的处理问题,我们今后将对再生能量的详细讨论。

3、缩小抽油机功率曲线的峰谷差的方法

文献(3)在仿真过程中发现,电动机模型参数中的转动惯量对仿真结果有很大的影响,当转动惯量变大时,线路、变压器和电机的损耗都显著减小。从理论上分析,抽油机的负载是波动负载,电机的运行状态在发电机和电动机之间来回切换。如果增大转动惯量,那么,就等于储存了一些在线路上来回流动的能量,减少了总损耗。因而,增加转动惯量在理论上是可以节电的,但是要做好以下两方面的工作:一是由于转动惯量的增加会给电机的起动造成困难,在实际工作中,我们可以考虑采用一种具有升压起动功能的拖动装置,用在这里,基本上解决起动困难的问题。二是增加旋转件的转动惯量必须有速度的改变,速度不变就不会有能量的存储和释放,可以采用高转差的电机实现这一点。上面的问题解决之后,这就成为在实际中可以考虑的一个方案。

4 结束语

上面从抽油机功率曲线的角度讨论了游梁式抽油机拖动系统的平衡和节能问题,在调整好平衡的基础上,结合油井的工作状况,采取去发电、增惯量、平曲线的措施可以达到节能将耗的目的。

参考文献:

1 游梁抽油机的用电发电与节电张继震.马广杰.孙景丽.蒋静石油矿场机械 2001年 第四期 第36页

第7篇

关键词:zigbee;节能;智能交通

中图分类号:S951.2文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)24-5867-02

1概述

Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议,根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术,在实际运用中,尤其在无线传感器技术领域,Zigbee以其低廉的价格、灵活的组网方式和较低的功耗等特性而获得了广泛的应用。

一般情况下,zigbee无线传感器模块都是以电池或者太阳能电池板进行供电的。zigbee无线传感器往往体积很小,电池尺寸也不能过大,然而无线通信要求电池必须要提供较大的电流,耗电量较大。以两节5号电池供电的zigbee无线传感器节点为例,在无节能设计的工况下最多27天,这是达不到传感器设计要求的,因此低功耗和节能就成为zigbee无线传感器设计的关键之处。为了能够提高zigbee无线传感器的节能效果,在传感器没有输入或者输入变化不大的情况下让系统进入休眠状态是一种行之有效的方法。通过判断输入变化的情况和所持续的时间,从而决定系统是否进入休眠;当一个或多个zigbee传感器输入量发生高于门限值的变化时才会以中断的方式唤醒传感器系统。

基于以上技术背景和实际项目的需要,该文将提出利用定时器、多通道减法器和多通道逻辑门技术组成的zigbee传感器节能控制系统来实现提高智能交通zigbee传感器节点节能效果的方法和装置。

2智能交通zigbee节点节能方案

本方案主要由通过定时器、多通道减法器和多通道逻辑门实现提高智能交通zigbee传感器节点节能效果,其原理为根据智能交通zigbee无线传感器节点的输入情况机动地让系统在休眠和唤醒状态间切换,从而能够实现系统智能节电的效果,为传感器的长时间工作提供保障。zigbee传感器节能控制系统实现节能的方法包括以下步骤:1)zigbee无线传感器各个输入量进入多通道减法器与门限值进行作差,监测输入变化。2)多通道减法器各个输出量再输入到多通道逻辑门,若传感器出入量有超过门限值的,多通道逻辑门输出发生翻转;否则多通道逻辑门输出保持不变。3)若多通道逻辑门输出不变,则启动定时器,待计时器完成计数后系统触发休眠程序,系统进入休眠、节电模式;若多通道逻辑门输出发生翻转,则触发zigbee无线传感器中断,从而唤醒系统。

下图1为系统硬件架构图,首先,智能交通zigbee传感器节点节能控制系统接收传感器的各路输入信号进入多通道减法器,输入信号与各路门限值进行作差。多通道减法器的输出量再进入多通道逻辑门进行综合判断,若传感器出入量有超过门限值的,多通道逻辑门输出发生翻转;否则多通道逻辑门输出保持不变。若多通道逻辑门输出不变,则启动定时器并触发系统休眠程序,系统进入休眠模式;若多通道逻辑门输出发生翻转,则触发zigbee无线传感器中断,从而唤醒系统。

具体工作的流程图。具体工作步骤分为三步,具体描述如下:第一步,zigbee无线传感器输入量进入多通道减法器与各自门限值进行作差。第二步,多通道减法器输出值作为多通道逻辑门的输入量,若传感器出入量有超过门限值的,多通道逻辑门输出发生翻转;否则多通道逻辑门输出保持不变。第三步,若多通道逻辑门输出不变,则启动定时器并触发系统休眠程序,系统进入休眠模式;若多通道逻辑门输出发生翻转,则触发系统中断并唤醒系统。以上便是运用定时器、多通道减法器和多通道逻辑门来提高zig? bee传感器节能效果的具体步骤。从实现机制和流程来看,整个过程简单可靠、实时性强,对于提高zigbee无线传感器的节能效果和工作周期有很强的实用价值,对于相关节能领域也有一定的借鉴意义。

图2提高智能交通zigbee无线传感器节点节能效果的流程图

效果:通过实际测试,原智能交通zigbee节点系统在两节5号电池的供电状况下可以连续工作21天,在采用本节能系统后可以延长到28天,节能效能增加了33.3%,达到了比较理想的节能效果,具有较好地实用价值。

3结束语

通过运用定时器、多通道减法器和多通道逻辑门组成的zigbee休眠唤醒系统来提高zigbee传感器节能效果的方法,从实现机制和流程来看,整个过程简单可靠、实时性强,对于提高zigbee无线传感器的节能效果和工作周期有很强的实用价值,对于相关节能领域也有一定的借鉴意义。

参考文献:

[1] Texas Instruments. CC2430 A True System-on-Chip solution for 2.4 GHz IEEE 802.15.4/ZigBee[EB/OL]. .cn/cn/lit/ds/ symlink/cc2430.pdf,2009.9.