配电系统节能

1、常见问题

→三相不平衡，零序电流高

三相负荷不平衡将产生不平衡电压，加大电压偏移，增大负序电流、零序电流，使得整个配电系统的相线和中性线上产生大量电能损耗。三相不平衡将引起变压器温度偏高，引起电机定子、转子铜损和转子铁损的增加，当三相电压不平衡率达5%时，可使电动机相电流超过正常值的20%以上，使电机发热、发烫，增加负载的损耗，其线缆绝缘寿命缩短一半。不平衡电压的负序分量在电机气隙中会产生一个与转子转向相反的磁场，反向磁场产生力矩会使电机出现振动，降低电机轴承的使用寿命。

→电压闪变

电压闪变将造成设备误动作、电灯闪烁、生产线停止运转、设备停机等故障，降低了工业自动化设备的生产效率和可靠性，影响生产的产品质量。

→谐波污染

谐波电流或谐波电压在定子绕组、转子回路及铁心中产生附加损耗，电机、变压器在严重的谐波负载下将产生局部过热、振动和噪声增大、温升增加，从而加速绝缘老化，缩短变压器等电气设备的使用寿命，产生大量的电能损耗，降低供电可靠性。电网谐波将使测量仪表、计量装置产生误差，达不到正确指示及计量。易使电网的各类保护及自动装置产生误动或拒动以及在通信系统内产生声频干扰，严重时将威胁电气设备和通信设备的安全。

→设备启动电流过大

配电系统内部由于大功率设备的启停、线路故障、投切动作和变频设备的运行等原因，都会带来内部浪涌，给用电设备带来不利影响。特别是给计算机、通讯等微电子设备带来致命的冲击。可能会导致生产设备运行的异常和停顿，严重影响企业的正常生产运营。

→用电设备的功率因数偏低，负载非经济运行

功率因数低将增加配电线路的线损，增加线路的电压损失，降低电压质量，降低发、配电设备的有效利用率，增加企业的电费费用，电力系统向用户供电的电压，是随着线路所输送的有功功率和无功功率变化而变化的，当线路输送一定数量的有功功率时，如输送的无功功率越多，线路的电压损失越大，电流也会相应增大导致配电系统损耗越大。

 

2、核心技术

三相电磁平衡技术

动态柔性补偿调节技术

专家诊断技术

无缝切换技术

专利：一种电能质量优化节电装置

 

3、解决方案

A、配电系统电能质量优化：

根据实际工况需求，基于三相电磁平衡、动态柔性补偿调节技术，实时控制并调节配电系统三相平衡、提高功率因数、稳压限流、滤除谐波、降低瞬流浪涌，隔离电网污染，减少企业配电系统损耗而产生的电能浪费。

 

B、单一设备电能质量优化：

针对电力污染严重、短时间不允许电源闪断、功率因数低等问题的主要耗能设备，加装独立的功率模块，实现有针对性的电能质量优化，保障设备的正常运行，减少电能损耗。

 

4、应用领域

化工、钢铁、冶金、水泥、纺织、电子、制造等行业及商场、酒店、医院等场所。

5、节能效果对比及相关案例

案例说明：某企业在低压总配电端安装“电能质量优化节电装置”后，企业配电系统的三相电压电流趋向于平衡，瞬流浪涌得到明显的改善，功率因数提高，谐波分量减少，企业配电系统用电效率提高，达到了良好的节能效果，测试数据如下：

 

	市电状态	节电状态
起始时间	2020-1-15 14：00	2020-1-15 15：05
结束时间	2020-1-15 15：00	2020-1-15 16：05
起始电量(kWh)	1205.21	1208.79
终止电量(kWh)	1208.52	1211.83
测试期间用电量(kWh)	3310	3040
节电率(%)	8.16%

 

6、现有各种技术比较

	晶闸管斩波技术	无功补偿	变频技术	相控技术	电能质量优化节电装置
原理	调压	减少无功	PWM控制	相控调压	电磁平衡原理及柔性输配电
容量	中、小	不限	中、小	中、小	不限
安装方式	串联	并联	串联	串联	串联
谐波	抑制	抑制	增加	增加	滤除
功率因数	降低	提高	提高	降低	提高
三相平衡	无	无	无	有	有
维护	免	少量	经常	经常	免
寿命	20年	8年	5年	3-8年	20年以上
应用场合	灯光	系统、单个设备	单个设备	单个设备	配电系统
节电率	中	/	高	中	中
节电量	小	无	不大	不大	大
缺点	主要用亍灯光负载影响设备的电效益	减少的是供电部分的损耗，给企业带来的效益有限	由于维护量大，产生谐波，使节电的综合效益大打折扣	同变频器	现场检测后才能量身定制