電機節能范例6篇

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電機節能

電機節能范文1

【關鍵字】三相異步電機;存在問題;節能措施

三相異步電機由于具有便宜、簡單、耐用等特點,因而在生產生活中需求量大并被廣泛使用,但卻也大量消耗了我國的電能資源。因此,提高我國電機的使用效率,做到科學使用、節能使用電機已是在全國范圍內開展節能工作的一項重要任務。本文將對我國的三相異步電機在節能方面存在的主要問題加以論述,并針對存在問題提出的相應的解決對策。

一、電機節能方面存在的主要問題

(一)舊型電機未被淘汰

很多工廠因為考慮到生產成本的問題,并沒有及時將電機進行更新換代,仍在使用我國在電機生產初期制造的機型,比如J、JO系列的電機以及與其水平差不多的派生電機。這些機型大多體積大,效率低,而且耗費大量電能,但是目前這類機型仍占使用電機的很大一部分,而目前國家新研制出來的、效率較高并且能更好節能的Y系列電動機卻只占市場使用情況的一小部分,并沒有得到廣泛使用。

(二)電機功率選用不合理

三相異步電動機是工農業生產中的主要動力源,承擔著整個動力負載的絕大部分,因此要特別注意合理選用電動機的額定功率。而現實中卻存在著不能科學選用電機功率、對電機的額定功率選擇過大的現象,不僅增加了生產投資的費用,而且造成了用大馬拉小車、能源被浪費的不合理局面。

(三)電機維修保養不夠好

電機的維修保養與選擇電機一樣重要,但是事實上有些單位卻不能對這個部分加以足夠的重視,按照相應的規定對電機進行定期的維修保養,這就會導致電機的損耗不斷增大,尤其是在企業維修人員不足的情況下,更是任其長期運行而放任不管。還有些地方由于管理不善,經常出現人員離崗后卻不能及時關機,造成設備長時間空轉,從而造成能源的白白損耗。

(四)電機端電壓不平衡

研究一些相關資料可以發現:三相異步電動機的損耗主要是由“銅耗”和“鐵耗”兩部分構成,電機的銅耗與電流的平方正相關,電機的鐵耗則與電壓的平方正相關,而實際工作中卻由于電動機的三相電壓經常出現不對稱或者是電壓長期偏低的現象,使得電機電流偏大,從而造成電機的損耗增大。

二、提高電機節能效率的有效措施

(一)改進電機制造技術

提高電機節能的效率首先應該從改進電機的制造技術入手,它主要是通過對電機本身的構造進行改良,比如改善電機的局部結構、引進先進的制造工藝、采用優良的制造材料、降低風扇磨耗等方法,從而優化電機的整體功能來降低損耗,以達到節能的目的。

(二)采用Y系列電機節能

Y系列節能型電機比舊型電機在節能效率方面有很大提高。舊型電機由于在轉子鐵芯外圓和定子鐵芯內圓發生一些變化等原因,使得電機的空載損耗增大。

而如果全國范圍內全部都能使用Y系列的三相異步電機,則每年大約可節電3億千瓦,這對于我國目前的節能工作來說,不得不說是一個不小的突破。

(三)保持電壓穩定與平衡

電動機的電壓不平衡就會導致電機內形成負序電流與負序轉矩,在電機內部消耗部分功率,從而降低輸出功率,同時還會使電機總損耗增加。如果我們能夠盡量保持電壓的穩定與平衡,就能在最大限度上克服這部分的電能損耗。而且如果能在電動機空載或輕載運行的情況下及時降低此刻電機運行時的電壓,就能夠使鐵耗和銅耗降低,從而達到節能的目的。

(四)控制電機轉速

當電機需要負載水泵或風機時,通常都是通過擋板、閥門或風門等傳統的節流裝置來控制流量,這樣就會在節流裝置以及管道的摩擦上消耗大量能量。還有許多電機設備因為很少使用電氣來調速,而過多地使用機械調速的方法或者在電機的轉速上控制不好,都會使調速過程中的能量損耗過大。因此若能通過控制電機的轉速來達到節能的目的,則效果可能要很顯著。

(五)做好電機的維護工作

做好電機的維護和保養,能夠延長電機的使用壽命,同時減少電機在運行時的能量損耗,因此,必須切實做好電機的維護工作。電機的維護保養分為兩個部分,一個是啟動前的檢查,包括電機的電源電壓是否穩定、電機的螺絲是否牢固、電路是否正常;一個是運行中的檢查,主要包括運行時的聲音是否正常、有無特殊氣味、軸承是否靈活轉動、外殼溫度是否正常以及電流是否為正常值等等。電機的維護與保養是一項需要細心與長期堅持的工作,相關單位要安排好維護人員,切不能馬虎大意。

電機節能范文2

關鍵詞:節能電機;類型;特點;選擇方法

中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A 文章編號:

1節能電機類型及特點

(1)稀土永磁同步電機。由稀土永磁材料和起動鼠籠組成。轉子損耗比普通異步電機小得多,電機本身的效率比普通電機高約5個百分點,功率因數能達到0. 9以上,其額定運行時機械特性比普通電機還硬。起動電流比普通電機大,起動過程中,電機轉矩有振蕩,其價格比普通電機高約一倍,但經常出現退磁現象,其效率和功率因數都優于一般異步電機。如TYC250M-6,功率37kW,功率因數0.983,額定電流60.6A,堵轉電流12.7倍,堵轉力矩3.69倍。缺點:和高轉差電機比,沒有消減振動載荷的能力,會增大對減速箱齒輪的沖擊損害;釹鐵硼材料本身的居里點只在120~130℃,一旦電機燒毀就會失磁;此外轉子級數已定,不能適用調參的需要實行變極調速。

(2)電磁滑差電機。在普通電機軸與負載軸之間增加一個電磁離合器,其傳遞扭矩隨電磁離合器的勵磁電流的大小而變化,勵磁電流是根據電機電流進行反饋控制的。在沖擊載荷時,離合器滑差增大。這使電機與系統達到較好的配合,還可以實現平滑調速。系統節能除去勵磁損耗和滑差損耗所剩無幾,滑差大時要多耗能。另外電磁離合器和勵磁控制系統的成本比電機還要高。目前這種電機主要是解決低沖次的問題。

(3)雙功率電機。雙功率電機與普通電機的區別在于定子繞組不同,定子繞組是一個串聯繞組,是一個有抽頭的繞組。比如37kW的電機,可以將定子繞組設計成一個為37 kW,另一個為22 kW??刂乒裰杏幸粋€電流檢測電路,并且能夠實現繞組的自動切換。起動時可投入大功率繞組,運行時可投入小功率繞組,小功率繞組的效率和功率因數都很高。這樣就較好地解決了“大馬拉小車”的問題。普通電機的Y—轉換也屬于雙功率電機,只是Y接時功率偏小。雙功率電機成本和普通電機差不多,而且適合于舊電機節能改造。

(4)超高轉差電機。電機的轉子是一種高阻轉子。利用高阻轉子實現軟特性,當遇到換向沖擊載荷時,轉速下降。減速機和電機的扭矩變化趨于平緩,峰值扭矩大大降低,從而改善了機、桿、泵的配合,提高了泵的充滿系數,增加產液量,達到系統節能的目的。缺點:滑差高,損耗較大,效率低。與超高轉差電機特性相同的還有繞線式異步電機,該轉子通過滑環,串聯一個適當的電阻,同樣可以實現軟特性,電機不會過熱。這種軟特性電機起動電流小,起動轉矩大,其成本比普通電機高約50%。測試表明,超高轉差電機只在輕載30%以下負載時有節電效果,節電率達20%。主要原因,首先要使用超高轉差率電機節電,適用于振動載荷大的井;其次要求電機的轉差率要適度,不可過高,一般說各大油田,電機轉差率的最大值不能超過6%~8%。特點:①減小動載荷。軟特性改變了光桿運行速度的規律,使光桿在重載荷期間基本上呈勻速運行狀態,此時加速度趨于0,懸點的動載荷減小。桿上最大應力和應力變化范圍相應減小,可減少抽油桿的疲勞和斷脫事故。②減小桿管彈性形變,提高泵效。由于使用超高轉差率電動機,在相同工況下,抽油機最大載荷和載荷變化范圍減小,抽油桿和油管的彈性變形減小,在上、下死點附近較大的加速度使泵活塞產生超位移效應,泵的有效沖程增加,效率提高,產液量增加。③解決了啟動問題。游梁式抽油機的慣性矩大,又是在重載條件下啟動。啟動力矩大,啟動電流小,它的啟動品質因數是普通Y系列電動機的4-6倍,因此可一次平穩啟動抽油機,這為抽油機合理匹配電動機和變壓器創造了條件。④提高了電動機效率。由于抽油機電動機一般工作在輕載情況下,其效率在輕載時遠遠超過了普通電動機,明顯的提高了運行效率。⑤抑制或消除了發電狀況。使用普通電動機時,抽油機在重載荷時從電網多吸收了能量,儲存在系統的旋轉動能中,在接近上下死點的輕載荷時該動能釋放出來,拖動電動機超過同步轉速運行進入發電狀態,變成電能反饋給電網。這種無益的能量吞吐增加了系統的損耗。采用該電動機拖動后由于軟特性大大減少,消除了發電狀態,降低了損耗。⑥提高功率因數,減少線損和無功損耗。缺點:轉差調速電機結構復雜,維修維護困難,增加了投資成本,變速電機無信息化,智能化功能。

(5)雙定子電機。雙定子電機是一種新型的異步電機,做成兩部分定子。起動時集兩部分的合力矩以加大起動力矩,待起動完成時則切除一部,留下另一部分運行,以適應低負荷時以低功率來匹配達到節電的目的。缺點:電機的制造難度和成本增加。

(6)電磁調速電機。在抽油機既定的負荷條件下,通過僅改變其繞組結構完成6/8極,8/12極的單繞組非倍極改型設計,使其運行在原井抽油機上,其負荷率從20%~80%變化,電機都運行在高效區,這種方式既適用于舊電機改造,又適用于新電機生產。

(7)變頻調速電機。在普通電機的電源上加一個變頻器,可以降低電機的容量,負荷率得到較大提高,電源功率因數接近1,可以調整上、下沖程的速比,能改善抽油機系統的配合,還可以實現平滑調速。缺點:抽油機發電時不能回饋,要通過電阻把發電能量放掉;低沖次時電機和變頻器發熱嚴重,起動轉矩和過載能力不大。另外,一次投入大,現場管理難度大,而且變頻器本身也有功率損耗(約5%~10%),變頻器的諧波對電網有一定的影響,增大電機附加損耗。

2節能電機選擇與工況匹配

(1)對于高含水,泵掛淺(在1000 m以內),中沖次(4次左右)的情況。泵掛淺,沖次不高,抽油桿彈性形變不很大,主要是解決“大馬拉小車”的問題,一般可選擇8極的雙功率電機或8極的稀土永磁電機。如果選擇雙功率電機節能效果能達到12%以上;如果選擇稀土永磁電機(在不退磁的情況下),其節能效果能達到15%以上。

(2)對于高含水,泵掛深(在1500 m以上),中沖次(4次左右)的情況。泵掛深,盡管沖次不高,抽油桿彈性形變也比較大,主要考慮系統效率問題。建議選擇8極的高轉差電機,高轉差電機的機械特性界于普通電機和超高轉差電機之間,不是很硬,也不很軟。但起動轉矩高,起動電流小,過載能力大,可以降低一個功率等級。對解決“大馬拉小車”及抽油桿彈性形變問題都能起到一定作用,節能效果可達到12%以上。

(3)對于高含水,高沖次( 5~7 次),泵掛在1000 m或更深的情況。由于沖次高、泵掛深,抽油桿彈性形變較大,主要是要解決泵效的問題。應該選擇軟特性電機,使系統實現柔性配合,提高系統效率,減小減速機峰值扭矩及抽油桿脫斷的幾率。選擇超高轉差電機或繞線式異步電機,節能效果都能達到15%。

(4)對于稠油,低沖次(一般在1~2 沖)的情況。稠油、低沖次抽油桿彈性形變不太大,這時主要是實現電機的低轉速。從電機設計的角度,隨著極數增加電機的功率因數和效率都降低,且體積增大,成本高,一般做到8極,10極及10極以上的電機很少做。因此用低速電機來實現低沖次是不經濟的。目前的做法是選擇電磁滑差電機和變頻調速電機,這兩種電機都能實現平滑調速,對于稠油、低沖次比較合適。在低沖次時相對低速電機(12極),節能效果是非常明顯的。采用(電機和減速機一體化的驅動裝置,即減速電機,滿足低沖次的需要,其中電機也可以選擇變極電機,比如6/8變極,沖次可實現1. 5沖和2. 5沖,提高了系統效率,節能效果明顯。

(5)對于供液不足,低沖次(一般在1~3沖)的情況。由于低沖次抽油桿彈性形變不大,主要是考慮電機的低轉速,選擇電磁滑差電機和變頻調速電機是比較合適的。尤其是對那些供液量波動比較大的情況,如有時需要達到4沖或5沖,選擇電磁滑差電機和變頻調速電機更為合適。當然,也可以采用其他方法實現1~5沖的調節。

(6)對于那些長沖程,低沖次(3~4 沖),深抽(2000 m左右)的情況,主要是解決“大馬拉小車”的問題。在沖次不高的情況下,換向加速度不大,抽油桿的彈性形變不大。因此選用8極的雙功率節能電機或稀土永磁電機是比較合適的。或選擇8極的高轉差電機,節能效果達到12%以上。

電機節能范文3

【關鍵詞】高效;節能;電機;電廠;應用

中圖分類號:TE08 文獻標識碼: A

一、前言

高效節能電機的應用大大提升了電廠的生產和運行效率,這就為電廠的進一步壯大和發展奠定了設備基礎,所以,進一步推廣使用高效節能電機在電廠中的使用非常有必要。

二、工業電機的本體節能

縱觀世界各國的成功經驗,電機系統節能都是率先從電機產品本體節能開始。工業用電機分直流和交流二大類,據Eu――25(2006)統計數據口l顯示,歐盟在用的工業電動機中,交流電動機占96.2%,直流電動機占3_8%。在交流電動機中,三相感應電動機占87%,單相感應電動機占4%,同步電動機占5%,交直流兩用電動機占4%,三相感應電動機又分籠型和繞線型轉子兩種,但繞線型轉子感應電動機使用較籠型感應電動機少得多?;\型感應電動機具有成本較低,可靠性好,維護簡單,通過調速驅動易于控制等優點,且三相籠型感應電動機消耗的電能占全部工業電動機消耗電能的90%以上,因此,世界各國都將提高三相籠型感應電動機的效率作為提高電機本體效率研究的重中之重。除此之外,近十多年來發展較快的節能電機還有稀土永磁電機和開關磁阻電機等。

三、高效節能電機的主要原理及節能效果

高效節能電機,從字面上解釋,就是具有效率值高的通用標準型電動機,是采用新型電機設計、新工藝及新材料,通過降低電磁能、熱能和機械能的損耗,提高輸出效率;即有效輸出功率比輸入功率的百分值高的電機。高效節能電機與標準電機相比,使用高效節能電機的節能效果非常明顯,通常情況下效率可平均提高4%;總損耗比普通標準系列電動機降低20%以上,節約電能15%以上。以55千瓦電機為例,按高效節能電機比一般電機節電15%,電費每度按0.5元計算,使用節能電機兩年內靠節電可收回更換電機的費用。

電機的節能效果如圖1所示:

電機的效率是電機輸出功率與輸入功率的比值的百分數。電機的輸入功率并不僅用來驅動電機(即輸出功率),還有一部分將成為電機固有的損耗;電機的主要損耗為銅耗和鐵損。而高效電動機在制造上采用新的鐵磁材料代替普通鐵芯,降低電動機的鐵損;并采用特殊的下線工具,提高定子槽滿率,增加銅線的截面,減少銅耗;提高制造精度,降低雜散損耗。另外,高效電動機由于定子鐵芯、轉子鐵芯均采用高導磁、低損耗的優質電工硅鋼片構成,且制造工藝較先進,所以電機在運行中各種損耗較低,功率因數高,運行熱穩定好,使用壽命長。高效節能電機除選用了高質量的銅繞組和硅鋼片等措施外,還采用新材料、新工藝及優化設計的多項措施,可以降低電動機的空間尺寸。

四、高效節能電機在電廠中的主要作用及選用條件

發電廠承擔著全國大部分電能供應的任務.同時發電廠的生產過程完全是機械化和自動化的.需要許多以電動機拖動的機械為其主要和輔助設備服務.因此是電能消耗的大戶。目前,電力行業的競爭非常激烈.但關鍵還是制造成本的競爭,所以降耗增效工作就顯得極為重要。

發電機組的主要經濟技術指標有三個:發電量、供電煤耗和廠用電量。這些指標之間都是相互聯系相互影響的。如廠用電率每變化1%對供電煤耗的影響系數為3.499%、負荷率每下降1個百分點影響廠用電率升高O.06個百分點。以裝機容量1000MW.如按額定工況運行,廠用電率按4.2%計算.廠用電消耗的容量就達5O.4MW.每年消耗的電量約30240xlO4kW.h:如果將廠用電的消耗降低5%.每年可節省廠用電消耗的電量約160MW.h.按平均上網電價O.35元/kW.h計算.可增加售電收入530余萬元,經濟效益非常明顯。從宏觀角度上看,如果火力發電廠平均廠用電率降低.對緩解資源短缺和環境保護的壓力.提高火電廠經濟效益.抑制日益增長的廠用電率,保證我國國民經濟的可持續發展具有重要的意義。

雖然高效電動機比標準電動機效率高.但從造價上看和制造成本上,在同等情況下,高效電動機價格將比普通電動機高出30%,這必然會增加工程的初始投資。雖然價格高于普通Y系列電動機.但從長期運行考慮.只要能合理選用電機,經濟性還是明顯的。因此.在電廠輔機設備選型和招標時.必需有目標的選擇合適的設備采用高效節能電機。

工藝專業做了大量優化,取消了電動給水泵;電動引風機取消,采用汽動引風機驅動;但仍有諸多高壓電動機作為水泵、風機、壓縮機、膠帶輸送機等主要設備的驅動設備。所以根據本工程特點.建議從如下三個方面考核并選用輔機設備的電動機能耗和效率:進行重點考核和評估.以獲得最大的經濟效益:

1、針對本工程電廠中運行時間長,年運行小時多的電機。對于每年運行時間超過5000小時,負荷率大于70%的電動機.采用高效節能電動機比較合適。以20000kW電動機為例.如改用平均效率提高1%的節能型高效電動機,年平均運行時間按5000小時計算.節電可達100萬kWh。

2、廠用電壓等級高(本工程中6kV或lOkV).同時消耗廠用電大的大功率電機。

據統計,全國火力發電廠的八種風機和水泵,即送風機、引風機、一次風機、排粉風機、鍋爐給水泵、循環水泵、凝結水泵和灰漿泵,其配套電動機的總容量為15000MW,年總用電量為520億kWh.占全國火電發電量的5.8%提高這些風機和水泵系統運行效率的節能潛力可達300―500億kwh/年.相當于6―1O個裝機容量為IO00MW級的大型火力發電廠的年發電總量在本工程的輔機電機.則重點包括如:風煙系統的送風機和一次風機、制粉系統的磨煤機、循環水和給水系統的凝結水泵和循環水泵等這些大容量風機和水泵的高壓電機:這些高壓輔機所耗的總電量占全部廠用電量的65%一70%,也是最主要的耗電設備,且容量大、耗電多深挖高壓電機節電潛力,是降低耗電量和廠用電率的關鍵和出發點。

五、高效節能電機推廣建議

1、加強政府強制

一是有關部門嚴格按照GB18613-2012標準要求,加強對電機生產企業執行能效標準的監督,對于達不到能效標準的企業堅決予以查處,促使其轉型升級,徹底切斷低效電機來源;二是充分發揮工業固定資產投資項目節能評估審查的約束作用,加強對電機能效方面的專項審查,確保增量電機選用高效電機產品;三是招投標部門嚴格準入準則,禁止配套低效電機的產品參加競標。

2、轉換高效節能電機的推廣和財政補貼方式

近幾年,國家對節能產品補貼分為補貼到用戶和補貼到制造商兩種,補貼到用戶(節能電器、汽車等)的市場情況較好,而補貼給制造商(高效電機)的市場情況就不太理想,原因就是補貼過程復雜,企業要將應用高效電機的用戶信息反饋到政府后才能領到補貼,而終端用戶也沒有直接感受到高效電機財政補貼的優惠政策。建議高效電機推廣也采用補貼到終端用戶財政補貼方式。

3、加快合同能源管理模式進行電機系統節能改造

電機系統節能改造,涉及電平衡測試、方案設計、系統優化等技術的整合,專業性較強,掌握核心技術、服務質量高、資源整合能力強的節能服務公司具備這樣水平。政府應當制定單獨的電機系統節能改造推進和補貼政策,并協調金融部門建立易于操作的投資合作平臺,加大對高效電機推廣及電機系統節能技術改造合同能源管理項目的金融信貸支持。

六、結束語

綜上所述,電廠的發展需要更加重視高效節能電機的使用,不斷研究更加高效和節能的電機,提高電廠的生產效率,節省電廠的能耗,提升電廠運行的質量和水平。

【參考文獻】

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電機節能范文4

要】進入到新世紀以后,伴隨著我國國民經濟的飛速發展,我國的電子電氣行業也都得到了快速的發展,其中我國電能消耗總量有60%以上都是由電動機消耗的,這也占到了工業企業的70%以上,在我國科學技術的快速發展下,在工業企業中絕大部分的電機所使用都是三相異步電機,同步電機以及直流電機的用量都有著明顯的下降趨勢。而針對三相異步電機節能工作相關問題的探討也成為了企業節能降耗所重點關注和研究的問題。本文便對三相異步電機選型的原理分析以及三相異步電機加裝節能設備的原理分析兩個方面的內容進行了詳細的分析和探析,從而詳細的論述了三相異步電機節能工作的相關問題。

【關鍵詞】三相異步電機;節能設備;節能問題的探討

一、三相異步電機選型的原理分析

(一)對三相異步電機耗損的分析。機械損耗、雜散耗損、轉子銅耗、定子銅耗以及勵磁損耗是三相異步電機常見的耗損形式,而怎樣才能真正的降低三相異步電機的損耗呢,對于銅、貼等損耗的部分時,必須選用導磁性能好、損耗低的磁性材料,而要想有效的降低三相異步電機的雜散損耗,則需要再優化電機設計結構的同時還需要盡量采用最新的制造工藝。一般情況下,普通電機的損耗大概為電機輸入功率的13%左右,而高效電機的損耗卻僅為其輸入功率的9%,雖然高效電機的制造成本也增加了至少20%,但是由于三相異步電子的工作是具有連續性的,同時有很高的負載率,所以在選擇電機時應選擇高效率的電機。

(二)對三相異步電機效率的分析。如果電機處于不工作的狀態時,其效率幾乎就是0。而當三相異步電機開始工作時,其負載也開始增加,相比于其效率的迅速增加,三相異步電機總損耗的增加趨勢還是較為緩慢的,當電機的負載上升到一定的程度時,也就是電機的可變損耗等于其不變損耗的狀態時,電機的效率就達到了最大值。電動機的效率計算公式如下:ηp=η/ηe;η=P2/P1=1 -ΣP/P1;在這個公式中,η為電機的實際效率,ηe為電機的額定效率,ηp則為電機的比例效率;P1為電機的輸入功率,P2則為電機的輸出功率。三相異步電機的效率隨其負載率的變化而變化的,并且一開始效率上升的趨勢是明顯的,當其負載率上升一定的值后,其效率也就呈現穩定的狀態了,不再上升了。在電機的額定狀態下,不同型號的三相異步電機的效率值也是有差異的,并且負載率越高的電機其效率值也就最高,并且在一定的區間范圍內,其效率能夠達到最大值。因此,在三相異步電機工作時,應盡量保證其工作的區域的效率值是較高的。

(三)對三相異步電機負載力矩特性的分析。當電機處于工作狀態時,多樣化是其負載力矩特性最主要的特點,但是還是可以將其分為恒功率負載、恒轉矩負載以及變轉矩負載三種類型,而其中每一個類型負載的力矩特性也都是由一種標準力矩或是多種標準力矩組合而成的。恒功率負載的力矩特性,隨著電機轉速的上升,負載的轉矩是呈下降的趨勢的,但功率是始終保持恒定的負載的。而恒轉矩類負載,無論轉速時如何變化的,負載的力矩都是固定的,這種負載的力矩特性應用的較為廣泛,常見的有擠壓機、皮帶機、提升機、起重機、空壓機、浮選機以及流水線等。而最后一類變轉矩類負載,負載的轉矩是與轉速變化的平方的倍數成正比的,常見的應用有泵類負載和風機負載。

三相異步電機的工作點也就是其力矩特性曲線和其機械特性曲線的交點,由于恒轉矩類負載的啟動轉矩與工作點的轉矩是一樣的,所以電機選型時不但要考慮工作點,同時也要考慮啟動力矩的裕量,并且要注意放大裕量。由于變轉矩類負載的啟動負載一般為零,所以電機選型時只需考慮工作點工況。

通過以上的論述分析,為確保三相異步電機的節能效果,首先要選用高效電機,另外電機的負載應盡量在高效率的區域,當然具體的工作情況還是要具體分析的。

二、三相異步電機加裝節能設備的原理分析

三相異步電機要想進一步的降低能耗,一個非常有效的措施就是在電機中加裝節能設備,但是并不是所有的工況都能加裝節能設備,應視具體負載的工藝情況而定。

(一)電機調速的原理分析。要想實現負載的調速需做好以下兩個方面的工作,一是利用電機本身進行調速,其中變頻調速是最主要的方式;另一個就是在電機和負載之間安裝調速裝置。通常情況下,要想對電機進行調速,必須要參考電機的轉速公式:n=60×f×(1- s)/P,在此公式中,總共有三個變量,分別為極對數P、頻率f和轉差率s,當調節公式中的任一變量時,電機的轉速就會正比例的變化或是反比例的變化。在高壓燒線式電機中,串級調速是很重要的一種調速方式,它的原理就是通過控制電機工作時轉子圈中電流大小,這樣轉子的磁通量大小也會在可控制的狀態下,而磁通量對轉差率是有影響的,所以也就是調節了電機的轉速。這種方式的最大優點就是能夠以小功率控制大功率,但是同時它的調節范圍也是有限的。在三相異步電機的多種的調速方式中,變頻調速的應用范圍還是最為廣泛的,因為其性價比最高并且其適應性也最強。

(二)調壓方式節能分析。三相異步電機的工作點的力矩與其負載率是成正比例變化的,因此當降低電機定子的電壓時,電機的磁通量也會下降,也就是降低了三相異步電機電機的銅損耗和鐵損耗,電機的輸出功率是固定不變的,所以也就是降低了電機的輸入功率。而一旦電機的電壓下降了,它的力矩也是呈下降狀態的,因此三相異步電機不會有太大的調壓范圍。一般情況下,自耦調壓、可控硅斬波以及三角轉化是最主要的三種調壓方式。而在這三種三相異步電機的調壓方式中,自耦調壓和三角轉換這兩種方式的電壓是要分高低檔的,只有可控硅斬波方式能夠使電壓發生連續性的變化,通常情況下,這種方式的節電效率大概為10%,由于電機本身的負載率不高,所以這種方式的節電效益也不高,因此調壓方式的節能應用的也并不廣泛。

(三)變轉矩負載調速的節能分析。(1)輸出功率特性與轉速分析。水泵或是風機類的流體負載就是變轉矩負載,壓力與轉速的平方是成正比例變化的,而流量也隨轉速成正比例變化的,軸功率等于壓力與流量的乘積,所以軸功率就與轉速的立方也是成正比例變化的,因此也就是水泵或是風機的軸功率與電源的頻率的立方成正比例的變化。(2)變頻調速與調節風門的比較。因為水泵的機械特性與風機的機械特性幾乎是相同的,因此只需要分析調節風門來調節風量與通過變頻調速來調節風量的差異性就可以了。當電機勻速工作時,其風門的角度為最大,而當需要降低風量時,若采用變頻調速的方式,變頻的頻率會下降,但是風門開啟的角度是不變的,負載的力矩特性曲線是不變的,而電機的機械特性曲線是要下降的;而當采用調節風門的方式時,即使風門開啟的角度下降,電機的機械特性曲線也是不變的,但是負載的力矩特性曲線是上升的。通過比較分析,調節風門的變化趨勢是要小于變頻調速的變化趨勢的。

通過以上的論述,我們對三相異步電機選型的原理分析以及三相異步電機加裝節能設備的原理分析兩個方面的內容進行了詳細的分析和探討。隨著我國科學技術的快速發展和不斷的進步,在選擇三相異步電機的類型時,應選用容量最為合理的高效電機,當變轉矩類負載的三相異步電機需要調節轉速時,應選擇變頻的方式進行調速,并且進行機電設計時也應以此為依據,只有這樣,三相異步電機才能真正取得節能的效果,企業設備才能夠真正的達到穩定,工業企業才能夠真正的降低企業能耗。

參考文獻

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[2]趙永.三相異步電機節能探討.礦山機械,2007

[3]呂秀霜.三相異步電機常見故障及節能方法探討.機電信息,2011

電機節能范文5

發電機額定功率因數過高實際上是指當發電機同時在額定有功功率和額定視在功率運行工況(一般在滯相方式)下運行時的功率因數值,同樣的額定有功功率機組,如果其額定功率因數越低,則說明運行時帶無功的能力相對較強,機組額定電流也增加,從而使造價增加。

一般發電機額定功率因數均為0.9左右。

發電機運行中,從理論上講,在同樣的機端電壓下,如果在同樣的有功出力下,功率因數越高,那么所發的無功越少,發電機電勢就越低,發電機的靜態運行穩定水平下降。

發電機運行中,如果要降低功率因數至額定值以下,則必須降低其有功出力,以使定子和轉子電流不超限,既不經濟,又不安全。這種運行方式往往在當系統發生事故,無功缺額較為嚴重,要求發電機減發有功增發無功時出現。

二、發電機定子冷卻水系統與發電機經濟運行的關系

發電機冷卻水系統主要是向發電機的定子繞組和引出線不間斷提供水源。其優點是水熱容量大,有很高的導熱性能和冷卻能力,水的化學性能穩定,在高溫下不會燃燒,調節也方便,冷卻均勻等。

發電機定子的冷卻水必須具有很高的工作可靠性,否則會使發電機組降低負荷運行,嚴重時危害發電機正常運行。因此,對冷卻水的質量有較高的要求,很低的機械雜質,電導率不大于2vs/em、PH值在7~8之間、硬度不大于2vg當量/L、含氧量盡可能減少。

三、 火力發電機增容改造有哪些途徑

1、提高定子線及轉子繞匝間等絕緣強度。經發電機絕緣鑒定,其機械性能和介電性能變壞,電氣強度降低的發動機當需要更換上、下層定子線棒時(溫度計算實驗決定),可將定子線棒的絕緣材料由原B級絕緣改為F級,其線槽部換為絕緣用浸漆的適型材料,加強絕緣及黏結。線棒絕緣包扎采用以提高線棒的絕緣質量,提高轉子集電環及引線、槽絕緣、排間絕緣、楔廠,墊條、大護環絕緣等。

2、交換定子線棒,增大銅線截面積。經發電機溫升計算和實驗,定轉子繞組鐵心溫度裕度不夠,以及為提高發電機效率、降低定子繞組的線電流密度、進一步降低定子銅耗,可更換定子全部上、下層定子線棒,參照引進技術同級電壓絕緣厚度增大銅線截面積。

3、發電機加裝銅屏蔽及管道水冷卻,降低端部損耗,降低端部主要結構件溫度。

4、其他有缺陷的部件改造。

四、提高氫冷發電機的某些參數可以提高發電機效率

氫氣壓力越高,氫氣密度就越大,其導熱能力就越高,因此,在發電機各部位溫升不變的情況下,能夠散發出更多的熱量,發電機的效率就可以提高。特別是對氫內冷發動機效率更明顯。

氫氣的純度過高,則發電機消耗的氫氣量越大,越不經濟。但是,氫氣純度過低,會因為含氫量減少而使混合氣體的安全系數降低。因此,氫氣的純度按容積計算需保持在96%~98%,氣體的混合物中含氧量不超過2%。

氫氣的濕度是影響發電機絕緣的主要因素,氫氣濕度越大,越使發電機絕緣強度降低,使發電機絕緣不達標,影響發電機正常運行,嚴重時使匝間短路而損壞發電機。

五、影響補氫率的主要因素

補氫率是指為維持氫冷發電機運行氫壓需每天補充的氫量。

1、發電機內冷水系統泄漏,氫漏入內冷水中;

2、發電機密封油油壓低、氫油分離設備失靈,氫進入油系統;

3、氫壓表管堵塞或表計失靈;

4、發電機端蓋、出線密封(密封母線)不良;

5、氫系統管道、閥門、儀表接頭等處外漏;

6、發電機氫系統補氫閥等閥門不嚴,造成內漏。

六、降低補氫率的措施

1、大修后或進行消除漏氫缺陷工作的發電機,啟動前應進行整體氣密性實驗,實驗持續24h(特殊情況不少于12h)。氣密性實驗最大允許漏氫量應符合標準或生產廠家技術要求。

2、發電機實際漏氫量應每月定期測試一次。測試計算方法執行國家電力公司標準《汽輪發電機運行規程》(1999年版)。

3、用檢漏儀器或其他方法查找漏氫點,設法消除。當密封母線內含氫量超過1%時,應立即停機查漏。當發電機軸承油系統或主油箱內氨氣體積含量超過1%時,應立即停機查漏。當內冷水系統出現氨氣時,應盡快安排停機處理。

4、保持發電機密封油油壓高于氨壓在規定運行范圍內,否則應降低氨壓運行。

5、發電機氨系統補氨閥等閥門不嚴造成內漏時,應設法消除。

七、低電壓對經濟和安全運行的危害

1、燒毀電電機。電壓過低超過10%,將使電動機電流增大,線圈溫度升高,嚴重時使機械設備停止運轉或無法啟動,甚至燒毀電動機;

2、燈發暗。電壓降低5%,普通點燈的照度下降18%;電壓下降10%,照度下降35%;電壓降低20%。則日光燈無法啟動;

3、增大線損。在輸送一定電力時,電壓降低,電流相應增大,引起線損增大;

4、降低電力系統的靜態及暫態穩定性。由于電壓降低,相應降低線路輸送極限容量,因而降低了穩定性,電壓過低可能發生電壓崩潰事故;

電機節能范文6

【關鍵詞】發電機組;運行;節能;措施

隨著經濟的發展,發電廠在能源轉換行業的作用越來越突出,但是其對能源的消耗量也是非常大的,在社會提倡節能減排的現階段,有效提高發電機組的能量轉換效率勢在必行。

一、節能技術

在發電機組運行中常用的節能降耗技術主要有以下幾點:

一是優化配置發電機組的汽輪機滑壓系統,經過反復的調試,得到最優的方案。需要檢測的內容主要有系統運行時候的負荷力、蒸汽壓力等,主蒸汽調節門根據需要會處于不同的開啟狀態,所以要在不同的開啟程度時都要進行壓力的控制測試,以便得出的數據信息更加的標準化與科學化。需要注意的問題就是,對它的控制方式要充分考慮到機組本身的運行狀態,如果出現參數不一致的情況要認真核實。密切注意發電機組的運行參數的細微變化可以實現高效的自動化管理狀態,并且不會受到太多的外界環境的干擾,還能隨時進行技術的調節,使得系統的經濟效益長期處于較高的水平。

二是要對給水調節門的開度情況進行技術性的管理與規范。在機組運行的時候,一般是2臺汽動給水泵運行,一臺電動給水泵備用,為了避免減溫時的水流量不足的情況的發生,以及很好地控制液力藕合器油的溫度,就要使給水調節門經常處于節流的狀態之下,以保證系統運行的安全性。實現這一目的可以通過科學設定調節門的控制邏輯,將給水閥門調節到最大的運行開度,這樣就能夠有效降低能源的消耗,從而降低給水泵的功率,進而實現發電機組的高效率、低能耗運轉。

三是對循環水泵進行科學的調度,達到優化指導的目的。循環水泵的運行方式受到外界條件的干擾是最小的,所以只要掌握好在正常狀況下的運行參數,就可以做到隨時地控制與調節。通常情況下是利用人工來進行調節的,這是因為循環水泵的系統流量的調整是通過真空值的需要來調節凝汽器循環水出水門大小,因而操作的時候可以根據系統的提示來進行。

四是在對鍋爐送風機和引風機的使用配置方面要進行相應的優化措施,以便實現節能的目的。現行使用的發電機組的鍋爐所帶有的送引風機的運行方式多為離心式的,這樣的運行方式有其自身的優勢,也有不利的影響,總的來說,當發電機組處于低負荷運行的條件下,由于節流帶來的損失就比較大一些。所以為了降低能源的消耗量,在充分考慮機組正常運行的狀態下,要根據實際的安全運行需要設置風機的數量和運行狀態,一般由兩臺汽動給水泵運行,一臺電動給水泵備用,使用兩臺引風機,倘若發電機組的運行負荷低于130MW的時候,可停用一臺引風機,另外的一臺引風機處于低速的運行狀態就可以了,保證有一臺送風機正常運行就可以了。如果發電機組的運行負荷量超過了130MW但低于160MW的時候,可以考慮將三臺引風機全部開啟,但都是處于低速運行的狀態之下,同樣保證有一臺送風機開啟即可。如果系統的運行負荷超過了1690MW。但是低于175MW的時候,則可以選則兩臺引風機使之處于高速運轉的狀態下,另外一臺引風機則可以低速運行,同時要保證有兩臺送風機處于運行的狀態之下。通過對發電機組的燃燒控制系統的優化配置,能降低熱損失程度,這是因為其中包含了兩項重要的內容,一是對燃燒系統的動態品質進行必要的調節,二是充分考慮到鍋爐的經濟燃燒率。在這一過程中,主要實現的技術目標就是發揮主蒸汽機的壓力調節作用,將機組運行時候的燃燒狀態調制到最好的狀態,使得爐煤可以充分地燃燒,在這一基礎上降低排煙過程中帶走的熱量,提高風煤比的控制特性。為了使節能的效果更加的明顯,可以在發電機組運行的過程中對鍋爐現場進行隨機的測試,以便摸索出更佳適宜的操作工況,進一步優化爐膛出氧口的質量分數等。

五是對鍋爐燃燒系統的優化配置,這就可以從內部的結構起做到節能的最大限度。發電機組的燃燒控制的實現方式比較地多樣化,在不同的運行渠道中的控制措施也有所區別,一般來說,改變鍋爐的燃燒效率需要在保證機組可以正常運行的前提之下,這樣就可以充分提高系統的工作效率,從而有效減小熱量的消耗,以便實現節約能源的目的。我們可以通過建立有效的燃燒系統運作機制來達到這樣的效果,例如可以制定出燃燒優化控制模型,相關的參數包括煤質、制粉系統的運行方式,爐膛出口氧質量分數等,通常制粉系統設備總共有五套,一般情況下,四套進行正常的運行,一套備用,在本系統中的磨煤機是RP-863中速磨煤機,綜合考慮各種因素,將這些都納入到燃燒綜合優化體系中來,為節能降耗提供依據。

二、評價以及展望

經過分析倫證,以上的系統運行調試系統可以有效做到節能降耗的目的,在這種優化了的系統模式的指導下,發電廠的整體運行狀態也會日趨穩定,達到良好的使用效果。不僅可以滿足日常的工作所需,還大大節約了能源的消耗,將經濟效益與環境效益以及社會效應統一結合在一起,發揮了最大的功效。經過一段時間的運行之后,發電機組的總的能源承載力比原來有明顯的提高,但是對電的消耗卻比原來的程度降低了一半以上,表現了良好的發展前景。

在取得成績的同時也應該看到在發電機運行過程中仍然存在不少的需要注意的問題。上面所討論到的方法一般來說,都把能源在轉換過程中的損失率的降低作為了研究和實踐的重點,而在一定程度上忽視了節能降耗本身的經濟效益問題,所以難免會出現的問題就是,沒有按照成本最低、效益最大的原則來組織經營。因此在提高發電機組的節能技術,不斷滿足電網調度的正常運轉下,也要進一步降低燃料的成本消耗,才能用最經濟節約的方式實現效益的最大化。

總結

綜上所述,實現發電機組運行長期處于低能耗的狀態需要經過一個探索和實踐的時期,在此過程中,要綜合考慮各種參數因素,對發電機組的節能技術進行不斷的創新,拓寬其發展前景,真正做到高效率、低能耗的運行效果。

參考文獻

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