工业节电器基本情况.ppt
工业节电器概况,一、节电器基本信息,节电器一般分为照明灯具类节电器和各动力类节电器。采用高压滤波和能量吸收技术，自动吸收高压动力设备反向电势的能量，并不断回馈返还给负载，节省了用电设备从高压电网上吸取的这部分电能。另一方面利用国际先进的高压电参数优化技术、正弦波跟踪技术及纳米技术和组件，抑制和减少供电线路中的冲击电流、瞬变及高次谐波的产生，净化电源、提高高压电网的供电品质，大幅降低线路损耗及动力设备的铜损和铁损，提高高压用电设备的使用寿命和做功效率，在使用过程中既节省了电能又可大幅降低设备运营成本。,二、节电器的分类,1.电机节电器 其核心技术是动态跟踪电机负载量的变化，调整电机运行过程中的电压与电流（0.01秒内完成动作），在不改变电机转速的情况下，保证电机的输出转矩与实际负荷需求精确匹配。不仅能保障电机的正常运行，而且能有效避免电机因出力过度造成的电能浪费，具有很好的动态节电效果。,2.空调节电器 随着空调及其他制冷设备的广泛使用和普及，在这方面的电耗也在逐年增加，怎样才能使空调耗电既科学又合理地降低下来，即保证空间环境达到舒适的温度或设定的制冷温度，又能最大限度地节省电能，减少电费支出，这是空调节电器所要实现的主要目的。根据制冷专业人员的实验和测试，空调压缩机在70%75%的负荷下工作，制冷效果最佳，其制冷效率也最高。空调在工作过程中，当室内温度还没有达到设定的温控点时，压缩机会长时间工作，当达到温控点后压缩机又会频繁开、停，因此，空调压缩机的长时间工作和频繁启动会导致制冷效率降低和电能的多余损耗。该装置是一种能够克服空调压缩机长时间工作和频繁启动所造成的制冷效率低下和多余电能浪费的节电控制器。,当室内温度达到舒适温度后，通过时控信号自动进入节电运行状态，一方面充分利用压缩机的余冷，并可使整个系统充分冷却，提高制冷效果，另一方面减少压缩机频繁启动的次数，使压缩机得到充分休息，延长压缩机的使用寿命，同时有效降低冲击电流所造成的多余电能损耗，从而达到即省电又可延长空调设备使用寿命的目的。通过测试节电率可达10%20%，压缩机的使用寿命可提高1.5倍以上。,3.照明节电器 在电力供应部门的电能输送过程中，为避免电压损耗和用电高峰时造成电压过低，一般都采用照明节电器提高电压输送，因此用户实际上承受的电压往往会高于设备的额定电压，这些超额的电压不仅不能让负载更有效率的运作，反而导致电能过量浪费，增加设备损坏率，增大成本费用等负面影响。照明节电器是以电磁感应方式将供电系统的输入电压予以优化，采用AC-AC直接变换技术调整电压，输给灯光负载的电压为最适宜值，达到既节电又保证照明标准要求的双重目的。根据电工基本原理P=U2/R，设灯具上施加的电压为U，灯光的阻抗设为定值电阻R，那么它在原电压U0下消耗的功率为P0，适当降低电压至U1后，这时消耗的功率P1将随电压的平方关系下降。其有功节电率表示为：%=1(U1/U0)2100%,4.箱式节电器 就荧光灯管而言，仅在启动时需要足够的额定电压激发荧光物质，使灯管发光。在预置时间内，智能系统感应到灯管的功率已完全挥放后，即自动调整负载电压，灯管便可转入节电模式工作，节电器同时进入自动在线检测状态。根据大量实验统计结果表明，电源电压每降低10%时，常用的电光源，如荧光灯照度只降低7%左右，而人眼对光线的感觉则是对数关系：即当光线照度减小10%时，人的视觉感觉亮度只减小1%，因此少许减少灯光输入功率所产生的照度微弱变化人眼几乎感觉不到，但在延长灯具寿命和减少维护成本上都具有积极意义。路灯节电器工作原理：集电磁技术、智能化控制技术、数据控制技术于一体，在可控和平缓的方式下智能调节，使输出电压稳定在设定的额定值范围之间，实现公共照明系统的工作电流与亮度需求的理想结合，达到节电和优化供电目的，节电率可高达40%，对用电系统的保护作用可使其寿命延长3-4倍。,三、节电器共同特点,实时在线检测电机的工作状态，从而改变输入电压。当检测到电机在轻载或负载不断变化时，通过可控硅能在百分之一秒以内调整输入电机的电压，使电机的输出功率与实时负载刚好匹配，从而有效地降低电机的功率损耗，改善电机启动、停机性能，达到节电的效果。节电器一般能给公司节约1020%的用电量。,1、节电效果显著，节电率高达10%-20%。2、产品主机（不包括开关、指示灯、表头易损件）保修长，终生维修。3、非相控调整节电技术，不产生高次谐波，输出端始终是完整的正弦波，对电网无污染，对用户的有线信号、无线信号均无任何干扰。4、减少系统负荷，提高供电系统容量。5、抑制浪涌（启动）电流。6、平衡相间电压，设备运行更稳定。7、降低设备温度，延长设备使用寿命。8、抑制谐波和杂波，提高设备运行效率。9、免维护，无需设专人管理。,四、节电原理,采用自主知识产权技术、电磁补偿原理、电力电子控制技术、有源滤波技术和先进的自动智能控制技术，自动调整节电档位，优化供电参数，保证良好的用电品质，有效地过滤大小不同的瞬变浪涌、减少抑制谐波、杂波，相对地平衡供电电压，降低线路损耗，提高负载的有效功率，减少过剩有功功率的多余损耗，从而达到节电目的。产品适用于单相及三相线路的安装，在确保用电设备的正常工作状态下节电率商用节电器一般为10%-20%，最大限度地减少用户电费支出，还能保护用电设备、延长使用寿命达1.5倍以上，大大减少了用电设备的维修和更换费用。它自身还具有空载几乎不耗电、过载保护及报警、短路保护等功能。一方面是进行电机本体结构设计的改进和新材料的采用，对老电机进行更新改造；另一方面是改进电动机运行的外部环境。改善电动机外部运行环境实现动态电量管理，是与变频器互补的交流电机两大主流节电技术之一。,其核心技术是动态跟踪电机负载量的变化，调整电机运行过程中的电压与电流（百分之一秒内完成动作），保证电机的输出转矩与实际负荷需求精确匹配，不改变电机的转速，不影响电机的正常运行，并且能有效避免电机因出力过度造成的电能浪费，具有很好的动态节电控制功能，能有效地降低电机的功率损耗，改善电机的启动、停机性能，延长电机的使用寿命。,五、国家政策支持,随着科技的发展和社会经济的飞速增长，各类电器设备纷纷进入千万用户。于是，客户用电负荷不断加大，电费支出、电器设备的维修和更新费用也在不断提高。怎样才能最大限度地节约用电、减少电费支出、保护电器设备、延长使用寿命已成为每个用户的迫切愿望。国家“十一五”规划推出了十项节能重点工程，在其中的两项工程中明确指出了要严格执行建筑节能设计标准，推动既有建筑节能改造；推广节能产品；并要求在商厦、写字楼、住宅以及公共设施中使用节能产品。中国仅既有建筑的节能改造就需要投入2.6万亿元。国家的要求和用户的需求，极大促进了研发力度，明胜公司研发团队研制生产出了高科技、高性能电能净化节电装置，该产品已获得550多客户的认可，受到广大客户的欢迎。,六、国内节电器企业和产品,七、SP电能净化节电装置,一、公司简介 北京明胜能源科技有限公司致力于能源生产和使用优化技术以及节能产品的研发、推广。公司依托经验丰富的专业团队，结合高校、电力科学院、中电联等优秀资源，研究和追踪世界先进科技成果，促进科技成果转化，为电力供给侧与需求侧的节能降耗服务。SP电能净化节电装置是台湾源顺科技公司历经近10余年不断研发、经过长期使用验证的优势节电产品。该节电装置已安装超过500多用户、数千余台机组，均无故障、无维修，最长运行时间达7年之久。台湾源顺科技公司将其代表处和技术服务中心设立于北京明胜能源科技有限公司，共同为节能产品推广和节能技术发展贡献力量。,二、功能特点1.SP电能净化节电装置具有显著的节能效果，视负荷类型的不同，节电效率可达12%-25%2.SP电能净化节电装置所采用的独特专利技术也具有滤除电网杂波、谐波的功能，为电子、测控设备安全用电提供保障3.通过调整相位角，能实现三相电力平衡、稳压，改善负载用电环境4.SP电能净化节电装置最大的特点在于完全采用电抗电感技术，无电子测控元件，免维护运行，使用寿命20年以上,三、基本原理1.基本原理一（1）采用专利技术的电抗线圈，消除电源波形畸变。（2）滤除电压和电流突波，消除谐波、杂波等电力污染造成的电能损伤。2.基本原理二（1）规整电场与磁场相位向量，提升电能转化效率。（2）规整电源各相间的相位角，减少功耗。3.基本原理三（1）采用特殊材料，降低设备铜损和铁损。（2）合理调整设备电压，提高用电设备功率因数，减少无效功率的消耗。,四、产品规格SP电能净化节电装置有三相和单相两种规格，适用于不同的用电场合。,五、安装位置 SP电能净化节电装置安装于用户配电箱于负载之间，不会对用电计量装置、入户变压器等设备产生影响。1.安装方式一 SP电能净化节电装置安装于变压器、配电柜主开关之后，带配电柜全部负载，即综合节电方式。这种安装方式可对所带全部用电负载实施节电措施，既减少了节电装置安装数量和成本，又能在较大范围内起到节电效果。2.安装方式二 SP电能净化节电装置安装于分路开关之后、直接用电设备之前，带单独或一组相同负载，即单一节电方式。这种安装方式能针对性地深入挖掘所带负载的节能潜力，极大提高负载的节电效果。,六、效果评定方法1.对节电装置安装后效果的评价是客户十分关注的问题，也是明胜公司对客户的庄重承诺。2.项目实施后，将按照GBT 28750-2012节能量测量和验证技术通则确定的方法，双方共同获取节能量的基期及统计报告期相关技术数据，对节能效果进行评定。3.明胜公司强大的专家团队和精良的检测试验设备为节能措施实施提供保障。,七、服务保障1.北京明胜能源科技有限公司拥有完善的技术与服务团队，为客户的节能需求提供多方位的解决方案。2.公司将对客户的用电环境进行监测与评估，制定最优的节能解决方案，最大程度提升SP电能净化节电装置的效能。3.实施节电措施后，公司也会就客户的用电及其他能源的节约空间进行诊断与挖掘，为客户提出新的方案与措施。4.每一台SP电能节电装置都是根据客户的用电环境而单独制作的，使之更符合客户的实际需求。5.SP电能净化节电装置通过了CE认证，品质可靠。550多用户已投产设备长达近7年无故障运行，也为客户的选择提供了参考。,九、名词解释1.杂波 雷达行业的专业术语。杂波定义为不需要的反射源，它在有效带宽及雷达搜索窗口中产生并表现为空间上相干的反射器。杂波的定义很大程度上取决于所希望的目标。就是除了电源主波形外还含有其它波形，这一些波形对电源来讲它就是杂波(也就是电源杂波)。理想的正弦交流电是没有杂波，但实际当中由于各种原因正弦交流电多多少少都带有其它成份的杂波!这些杂波会对有些电器造成干扰，影响其正常工作，故在这些电器上必须安装电源净化电路来专门吸收这些干扰的杂波!,2.谐波 当电网中的电压或电流波形非理想的正弦波时，即说明其中含有频率高于50Hz（工频）的电压或电流成分，我们将频率高于50Hz的电流或电压成分称之为谐波。当谐波频率为工频频率的整数倍时，我们将其称之为整数次谐波，这类谐波通常用次数来表示。例如：将频率为工频频率5倍（250Hz）的谐波称之为5次谐波，将频率为工频频率7倍（350Hz）的谐波称之为7次谐波，依此类推。当谐波频率不是工频频率的整数倍时，我们将其称之为分数谐波。这类谐波通常直接使用谐波频率来表示。例如：频率为1627Hz的谐波。谐波产生的原因多种多样。比较常见的有两类：第一类是由于非线性负荷而产生谐波，例如可控硅（晶闸管）整流器、开关电源等，这一类负荷产生的谐波频率均为工频频率的整数倍。例如三相六脉波整流器所产生的主要是5次和7次谐波，而三相12脉波整流器所产生的主要是11次和13次谐波。,第二类是由于逆变负荷而产生谐波，例如中频炉、变频器，这一类负荷不仅产生整数次谐波，还产生频率为逆变频率2倍的分数谐波。例如：使用三相六脉波整流器而工作频率为820Hz的中频炉则不仅产生5次和7次谐波，还产生频率为1640Hz的分数谐波。谐波在电网诞生的同时就是存在的，因为发电机和变压器都会产生少量的谐波。现在由于产生大量谐波的用电设备不断增加，并且电网中大量使用的并联电容器对谐波非常敏感甚至会产生谐波放大，使得谐波的影响越来越严重，从而逐渐引起人们的重视。当电网中的谐波电流较大，以至于电压波形也产生畸变时，我们将其称之为电网被污染。电网的污染程度用电压波形畸变率来表示，简称THDu。按照国家标准GB/T1454993电能质量 公用电网谐波的规定：10KV电网的THDu应小于4%，400V电网的THDu应小于5%。谐波与无功电流不同。无功电流只影响电网的电压，并增加供电系统的铜损，通常不会影响用户，也不会影响计量精度。而谐波的影响可以用“无孔不入”来形容。在电网被污染的情况下，所有电网中的设备与负荷均会受到影响。谐波与无功还有一点不同：无功电流在没有补偿的情况下会一直传送到发电机，而谐波电流通常全部被电网中的设备与负荷吸收掉。,谐波造成的危害大致列举如下：1.由于谐波的频率较高，使导线的加重，因此铜损急剧增加。同时变压器铁心由于不能适应急剧趋肤效应变化的磁通而导致铁损急剧增加。2.谐波会影响表计的计量精度。从原理上进行分析：谐波源将其吸收的一部分电网电能转变为谐波发送到电网中去，因此电能表会将谐波能量当作发电来进行计算，从而导致计量误差。对于机械式电能表还会由于高频率谐波所产生的高频涡流阻力而变慢。在高次谐波严重的情况下（例如中频炉）会严重影响电能表的计量精度，导致莫名其妙的丢电现象。3.精密电子设备（包括电子式电能表）会被严重干扰，导致不能正常工作，甚至烧毁。4.所有接于电网中的设备的损耗都会增加，温升增加。含有电容器的设备受影响最为严重，甚至可能导致设备损坏以及电容器爆炸等事故。5.电机类负荷由于谐波的逆序作用而导致输出扭矩下降。6.继电保护机构可能会由于谐波而产生误动或拒动故障。当电网的谐波污染程度小于国家标准的规定时，通常不会对系统造成影响。随着污染程度的增加，谐波的影响就逐渐显现出来。在谐波严重超标的情况下，如果不进行谐波治理，往往会产生很严重的后果。,趋肤效应 当导体中有交流电或者交变电磁场时，导体内部的电流分布不均匀，电流集中在导体的“皮肤”部分，也就是说电流集中在导体外表的薄层，越靠近导体表面，电流密度越大，导线内部实际上电流较小。结果使导体的电阻增加，使它的损耗功率也增加。这一现象称为趋肤效应(skin effect)。,3.相位角 所有电力系统的全部领域所采用的供电方式，绝大多数是属于三相制交流电路。三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120角的交流电路组成的电力系统。三相电其中任两相电任一时刻的波形矢量角度相差120度，这一角度差可称之为两条波形的相位角，两相电的相位角。,4.电抗、电感 电抗（reactance），用X表示，是一种电子元件因为容量或感量展示的对交流电的通道的反抗形式。在一些方面，电抗像直流电中的电阻，类似于交流电的电阻。但是两者现象在重要的方面是不同的，而且他们能独立地改变。电阻和电抗联合形成阻抗，被用二维向量复数的形式定义。当交流电通过一个包含电抗的元件的时候，能量交替地被储存进和释放出一个磁场或一个电场。如果产生的是磁场，那么此时的电抗是由电感产生，即感抗。如果产生的是电场，那么此时的电抗是由电容产生，即容抗。感抗被赋值为正虚数。容抗被赋值为负虚数。如果电感量给定时频率增加，那么电感电抗增加。,电感是闭合回路的一种属性，是一个物理量。当线圈通过电流后，在线圈中形成磁场感应，感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。这种电流与线圈的相互作用关系称为电的感抗，也就是电感，单位是“亨利（H）”，以美国科学家约瑟夫亨利命名。它是描述由于线圈电流变化，在本线圈中或在另一线圈中引起感应电动势效应的电路参数。电感是自感和互感的总称。提供电感的器件称为电感器。,5.单相/三相三线/三相四线 单相是普通民用电，就是一火一零，220伏。三相是工业或农业用电，这里的三相电相间电压是380伏，工农业的电机不要零线，所以三相就可以，其他的要三相四线，就是还要一根零线。三相就是工厂电路也可称工程电路，它根据场合需要有三线、四线、五线几种方式三相三线制电路：三线是3根火线（没有零线N和接地线PE）多为10KV以上线路。三相四线制电路：3根火线+1根零线N（TN-C系统）多是660/380/220低压线路。三相五线制电路：3根火线+1根零线N+1根接地线PE（TN-S系统），从安全考虑目前施工现场基本采用这种配电方式。,在低压配电网中，输电线路一般采用三相四线，其中三条线路分别代表A、B、C三相，不分裂，另一条是中性线N（区别于零线，在进入用户的单相输电线路中，有两条线，一条我们称为火线，另一条我们称为零线，零线正常情况下要通过电流以构成单相线路中电流的回路，而三相系统中，三相自成回路，正常情况下中性线是无电流的），故称三线四线制；在380V低压配电网中为了从380V相间电压中获得220V线间电压而设N线，有的场合也可以用来进行零序电流检测，以便进行三相供电平衡的监控。,6.KVA和KW KVA，即千伏安，以英文代号表示时k 应为小写，V代表伏特，A代表安培，故1 伏安等于1伏特安培之视在功率。1KVA和1KW是两个不同概念，不能完全等同，KVA常用于标注变压器等供电设备，KW常用于标注各种用电设备。因为受到传输，功率因数等影响，1KVA的供电往往并不能够提供1KW的用电。,7.CE、CCC、UL CE认证，即只限于产品不危及人类、动物和货品的安全方面的基本安全要求，而不是一般质量要求，协调指令只规定主要要求，一般指令要求是标准的任务。因此准确的含义是：CE标志是安全合格标志而非质量合格标志。是构成欧洲指令核心的主要要求。CE标志是一种安全认证标志，被视为制造商打开并进入欧洲市场的护照。CE代表欧洲统一（CONFORMITE EUROPEENNE）。CCC认证即是“中国强制认证”，其英文名称为“China Compulsory Certification”，缩写为CCC。CCC认证对涉及到的产品执行国家强制的安全认证。2001年12月，国家质检总局发布了强制性产品认证管理规定，以强制性产品认证制度替代原来的进口商品安全质量许可制度和电工产品安全认证制度。中国强制性产品认证简称CCC认证或3C认证。是一种法定的强制性安全认证制度，也是国际上广泛采用的保护消费者权益、维护消费者人身财产安全的基本做法。列入实施强制性产品认证的产品目录中的产品包括家用电器、汽车、安全玻璃、医疗器械、电线电缆、玩具等产品，其中CQC被指定承担CCC目录范围内18大类146种产品的3C认证工作。UL是美国保险商试验所（Underwriter Laboratories Inc.）的简写。UL安全试验所是美国最有权威的，也是世界上从事安全试验和鉴定的较大的民间机构。它是一个独立的、营利的、为公共安全做试验的专业机构。它采用科学的测试方法来研究确定各种材料、装置、产品、设备、建筑等对生命、财产有无危害和危害的程度；确定、编写、发行相应的标准和有助于减少及防止造成生命财产受到损失的资料，同时开展实情调研业务。UL 认证在美国属于非强制性认证，主要是产品安全性能方面的检测和认证，其认证范围不包含产品的 EMC（电磁兼容）特性。CE是欧洲标准，CCC是中国标准，UL是美国标准。属于同类型规范。,8.电场和磁场,电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。电场这种物质与通常的实物不同，它不是由分子原子所组成，但它是客观存在的，电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性。电场的力的性质表现为：电场对放入其中的电荷有作用力，这种力称为电场力。电场的能的性质表现为：当电荷在电场中移动时，电场力对电荷做功（这说明电场具有能量）。磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质，磁场不是由原子或分子组成的，但磁场是客观存在的。磁场具有波粒的辐射特性。磁体周围存在磁场，磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的，所以两磁体不用接触就能发生作用。电流、运动电荷、磁体或变化电场周围空间存在的一种特殊形态的物质。由于磁体的磁性来源于电流，电流是电荷的运动，因而概括地说，磁场是由运动电荷或电场的变化而产生的。用现代物理的观点来考察，物质中能够形成电荷的终极成分只有电子（带单位负电荷）和质子（带单位正电荷），因此负电荷就是带有过剩电子的点物体，正电荷就是带有过剩质子的点物体。运动电荷产生磁场的真正场源是运动电子或运动质子所产生的磁场。例如电流所产生的磁场就是在导线中运动的电子所产生的磁场。,8.铜损和铁损 当变压器的初级绕组通电后，线圈所产生的磁通在铁心流动，因为铁心本身也是导体（由硅钢片制成），在垂直于磁力线的平面上就会感应电势，这个电势在铁心的断面上形成闭合回路并产生电流，好象一个旋涡所以称为“涡流”。这个“涡流”使变压器的损耗增加，并且使变压器的铁心发热变压器的温升增加。由“涡流”所产生的损耗我们称为“铁损”。另外要绕制变压器需要用大量的铜线，这些铜导线存在着电阻，电流流过时这电阻会消耗一定的功率，这部分损耗往往变成热量而消耗，我们称这种损耗为“铜损”。铁损等于铜损时，变压器效率最高。大概就是变压器额定负荷的0.65倍左右。,9.电度电费、基本电费、力调电费 两部制电价由电度电价、基本电价、力率调整电费组成。即该类用电户每月电费是由电度电费、基本电费、力率调整电费三部分之和构成。其中电度电费用户每月实际发生的用电量电度电价；基本电费按月计算用户所使用的变压器容量（用电需量）大小基本电价。当前基本电价标准为：元（元）千伏安（千瓦）；力率调整电费是根据用户用电的功率因数是否达标（功率因数标准为）而制定的电费调整办法，换言之，该用户用电功率因数不达标，即加收力率电费。以此促进用电设备提高利用率，改善电压质量，保证电网安全。,“基本电费到底是干什么的，为什么要收基本电费”？“基本电费”是补偿供电企业不随供电量多少而变动的固定成本和随供电量变化的变动成本。它主要有利于用户公平合理负担发供电成本，有利于促使用户提高用电负荷率。其中补偿固定成本主要指电网为可靠供电，所进行的电网维护费用，如变电、输电、计量设备的检修更换维护及固定资产折旧等。补偿变动成本主要指为满足用户日益增长的用电需求，供电企业一方面随市场变化增加购电成本支出，另一方面还需不断增加投资建设电网、改造电网，以提高供电能力、供电质量和保证供电要求等。例如：近年来进行的诸多变电所建设；海西、海南、黄南地区电网的延伸及无电区的用电；城农网建设改造（包括城镇“一户一表”改造）等，这些投资项目的实施，有力地保证了青海经济的发展和工农业生产及人民生活的正常用电。因此，国家制定收取基本电费的政策，仅是对电网企业长期固定成本和变动成本的补偿。,10.能效等级是表示家用电器产品能效高低差别的一种分级方法，按照国家标准相关规定，目前我国的能效标识将能效分为五个等级。等级1表示产品节电已达到国际先进水平，能耗最低；等级2表示产品比较节电；等级3表示产品能源效率为我国市场的平均水平；等级4表示产品能源效率低于市场平均水平；等级5是产品市场准入指标，低于该等级要求的产品不允许生产和销售。,
