節能節電方案范例6篇

前言:中文期刊網精心挑選了節能節電方案范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。

節能節電方案

節能節電方案范文1

關鍵詞:油田 電氣 節能方案

隨著我國社會經濟的大力發展,當前我國大部分油田企業的采油廠已經進入到了開發后期,而且絕大部分含水率已經達到80%以上。隨著含水率的不斷上升,緊接著采出總液量不斷的高漲,導致電氣能耗迅速的增加。由于現今我國的油田電網采用的也多是干線式或是放射式的接線方式,這種接線方式的特點雖然在于它的結構構成簡單并且易于操作,而且其設備的損耗費用非常低,但是,另一方面它也存在著比較多的弊端,比如說在連接設備需要線路長一些的時候,線路的末尾會出現電壓供給不足的情況,這樣就導致抽油機無法在充足的電壓下運行,因此就無法獲得工作的最佳效率,這樣也會起到在一定程度上影響到電動機壽命的作用。因此,在諸多因素的促使下,油田的電氣節能方案也被日益反復提及。

一、適當選擇使用變壓器

目前,油田的變壓器數量遠遠超過限度,這種現象存在的非常普遍。其中,大部分配電站都存在著多臺變壓器同時工作的情形,這樣就導致了運行效率比較低,不能有效利用變壓器。因此,想要對此進行適當有效調整,必須減少變壓器,提高整體運行效率。

(一)以改變電力系統的運行這種方式,使多臺運行的變壓器改為只使用一臺,其它作為備用,提高這一臺變壓器的使用效率。

(二)將不用的變壓器進行有效回收,不再讓無用的變壓器繼續耗電,繼而達到優化電網布局的效果。

(三)為了解決變壓器低效率的情況,應該將負荷率比較低得變壓器統一換成功率適當的機器,這樣可以有效的提升變壓器的效率。

二、提高功率因數

雖然一直以來我國油田節能采用的是提高自然功率因數的方法,但是當自然功率因數無法跟上現今我國經濟發展的腳步時,就需要增加配設無功補償裝置。根據各個電網的不同要求進行配置,一般補償裝置都是選擇靜電電容器,那么補償的方式可以采用多種方式,比如說集中補償或是個別補償,或是將兩者相結合的方式。

適當采取異步電動機的使用也是提高功率因數的一個好方法,這樣可以減少無功功率在線路傳輸中的容量,也可以在檢驗功率的時候,找到輕負荷的電動機,用合適的方法確定其容量,之后利用小容量電動機取代輕負荷的電動機。

三、解決負荷不均衡狀態

電能具有其不可存儲的特性。因為這個特性,導致電網在運行的過程中會使電負荷隨著時間的變化而產生變化,不能保持平衡的狀態:用電高峰期的時候,電力會出現短缺的情況,而用電低峰期的時候,又會導致電容量的浪費。研究表明,當電負荷出現不均衡狀態的時候,造成的損耗會非常嚴重,電負荷越呈均衡的狀態,損耗就會越小。因此,線路的損耗程度與電容量的均衡有著直接的正比關系。

在這種情況下,我們可以這樣來做一個假設,如果在系統的運行中,抽油機呈現這樣一種運行的狀態:首先,三種功率(即有功功率P、無功功率Q、視在功率S)呈平衡的狀態,之后電流之間的波動也顯示正常,電沖擊流較小,最后功率因數恒定不變。在這樣一種美好的假設下,抽油機就能起到很大的節能效果。因此,依據這些設想,人們發明了平衡符合調節器,這種設備的應用從很大程度上改善了抽油機的不足,而且起到了節能的目的。

四、無功補償與諧波的調節

在油田的電網使用中,有一部分的無功功率消耗在電網的傳輸等環節中,另一部分則被電力用戶所消耗。因此,將其進行優化,在保證各個節點之間的電壓達標的情況下,以達到最小損耗為目的,對無功補償設備進行調節,達到電網中無功分層的平衡,有效提高電壓的質量,將損耗降低到最小,因而節電的效果。

為了將無功功率的損耗減少到最低,就必須減少其在電網里面的流動。但是,在油田的電網中,往往含有比例很高的整套設備,這就導致了諧波的含量會非常高,這樣也會在一定程度上導致無功補償設備不能正常的使用,嚴重的也會直接被損壞。這就需要對諧波進行調節,進行對系統的保護。

五、采取技術支持調整電壓

當電壓在系統的運行中時,雖然僅僅是一些微小的偏差時,但也會對用電的設備運行產生非常嚴重的影響。因為用電設備是按照既定的電壓進行設計的,如果在電壓的運行中,實際電壓較大限度的偏離了額定電壓,就會導致用電設備被損壞的情況。因此在對油田電網的控制中,必須要增加對超出電壓的調整。

負荷在很大程度上對無功功率的要求進行了限制,因為無功功率的任何變化都會相應的引起電壓的變化,這就會對各個節點或用戶產生非常大的影響,因此為了防止這種事件的發生,一般都會要求電壓在指定的范圍內小幅度的變化。在一些特殊的場合,如果會導致大幅度的負荷變化時,這個要求的范圍會更小。因此,當電力系統無法提供充足的電源時,就必須要依靠無功補償裝置來進行調節,它可以在一定程度上減少傳輸的無功功率,因而減小損耗程度,大大提高可負荷的電壓量。

六、變頻調速技術的應用及改革

對于在很大程度上需要進行調速的電動機來說,運用變頻調速技術是必不可缺的,也會達到提高節能效益的目的。因而對于油田產業來說,可以大范圍的使用變頻調速技術,一方面既可以增加電動機的使用效率,提高電動機的運行,另一方面又可以有效的降低電動機帶來的損耗程度。如果在此基礎上,針對在油田中的應用性能再將變頻調速技術進行大力度的改革,使之可以解決諧波帶來的大量問題的同時,又可以使電動機的使用壽命得以延長,為油田電氣的節能提供了很大的保證。

七、結語

總而言之,在油田電氣節能方案的設計上,應該多學習其他企業成功的方案經驗,并且與自身的實際相結合,再有計劃性的采取一系列的有效措施,可以為油田在電氣能源損耗方面帶來真正的解決方案,減少電能在油田中的種種損耗程度,因此提高油田中電能的利用率,在實踐中摸索,在摸索中前行,從而做到在節能環保的基礎上,大力發展油田經濟的成功結果。

參考文獻

[1]張選正.國內外油田抽油機各種節能方案的分析[J].電機與控制應用,2012(4).

[2]尹忠東,朱永強等.油田的電氣綜合節能方案[J].電氣時代,2007(4).

節能節電方案范文2

關鍵詞 :電氣照明 節能設計 導線截面 光源燈具照明裝置

我國是個能源大國,同時也是能源消耗的大國,而在諸多能源中,電能是維持我們正常生產生活的關鍵因素。在建筑領域的電能消耗中,照明部分的用電量占15%至25%。而實際上,用于照明體系的電能并不是完全的消耗在照明本身,有一部分則消耗在了照明系統運行的其它環節,我們稱這種現象為電能逸損。照明能耗在建筑能耗中占有相當大的比例,因此建筑照明體統中蘊含著大量的節能潛力,在這種前提下,如何將節能環保的功能融入到建筑照明電氣設計中來,是我們電氣設計工作人員必須解決的問題。

1、電氣照明設計中的節能設計原則

1.1 盡量減少能源損失

建筑物的用途不同,對照明的需求也不相同,一味地強調節能節電顯然是不正確的。如何滿足用戶需求,保證照明系統的安全可靠,是我們設計人員首先應考慮的問題。照明節能的基本原則是在保證視覺要求、照明質量的前提下,力求減少照明系統中的光能損失,提高照明用電的利用率。

1.2 充分考慮經濟效益

節能設計應充分考慮經濟效益,衡量投資與收益的關系,不能片面地過分強調節能。在設計期間,應對各設計方案的經濟效益進行反復對比。在照明效果相同或相近的情況下,從年照明費用、年維護費及年電費三個方面進行綜合比較,挑選出經濟效益最好的設計方案。

2、電氣照明設計中的節能理念概論

2.1 合理選擇導線截面和材料

通常情況下,電力負荷計算中比較重視動力荷載,照明負荷則是粗略估算。實際上對于照明線路設計,照明負荷要較為準確地算出,以便于合理地選購導線,如果導線截面過大,則浪費材料;如果截面偏小,負荷過大,引起照明線路受損,會產生導線漏電?,F在照明線路一般采用暗敷,不容易查找更換,造成不能正常使用和電能損失,同時線路電阻大,線路損耗高,所以要準確地選擇導線截面,并采用阻燃性PVC管作導線保護套管,而且鋼度要高,防止導線因破損而漏電。

2.2 設計多回路控制和多地(聯)控制線路

現在一些住宅的會客廳、娛樂廳,會場、報告廳,從燈光藝術效果和造型設計高度出發,采用多燈組合,或某一區域內較大面積上“星星點燈”式的組合,設計時往往考慮線路上簡易,采用單路控制多只燈,甚至數十只燈,使用時不管是否需要,一律全部開啟。有些會場上,只有少數人員開會,主席臺上也只有個別人員,可是燈火通明,這很多都是由于線路設計存在問題,沒實行多回路分開控制燈的通斷,造成很大的電能浪費。在過道、門廳、樓梯口等走動大場合,要設計多地(聯)控制線路,人走到哪兒都可以控制燈,以免無人亮燈,無法關閉,造成電能的浪費。照明支路和插座支路分開,插座支路上臨時性負荷較多,移動照明動力和熱電負載較多,照明支路負荷較為固定,為了避開影響,采用二支路分開,保證照明支路工作的可靠性。照明支路要設置帶有一定保護功能的高分斷力空氣開關,控制漏電現象的產生,節約電能,保證線路的正常運行。

3、電氣照明設計中的節能設計方案

3.1 合理選擇光源

高效光源是照明節能的首要因素,必須重視推廣應用高效光源。電光源的選用,根據應用場所不同,至少有兩類高效光源應予推廣使用。

3.1.1 熒光燈

熒光燈具有光效高、壽命長、顯色性好等優點。直管熒光燈適用于高度較低的房間,如辦公室、教室、會議室及儀表、電子等生產場所,緊湊型熒光燈適用于家庭住宅、旅館、餐廳、門廳、走廊等場所。T5熒光燈管作為新興燈管,與傳統的26mm熒光燈管相比較,直徑為16mm,減小了40%,既節省了材料,又節省了倉儲和運輸成本。過去在使用熒光燈的場所,普遍都是采用40 W的燈管,光通量一般只有2200lm,而現在選用只有28W的T5熒光燈,光通量卻達到2600lm。從40W減少為28W,約節約30%的電能,光通量卻提高20%。

3.1.2 高強度氣體放電燈(HID)

以鈉燈、金屬鹵化物燈為代表的高強度氣體放電燈,具有發光效率高、耗電少、壽命長、透霧能力強和不銹蝕等優點,廣泛應用于道路、高速公路、機場、碼頭、船塢、車站、廣場、街道交匯處、工礦企業、公園、庭院照明及植物栽培。高顯色鈉燈主要應用于體育館、展覽廳、娛樂場、百貨商店和賓館等場所照明。

3.2 合理選擇燈具

光源必須配備各種燈具,才能真正體現其實用價值。燈具選擇不當,將使能量損失高達30%至40%,反之燈具效率高,可使單位面積耗電量下降,降低投資和運行費用。在進行照明設計時,應針對不同面積和高度的房間,計算確定選用寬或中窄光束的照明燈具,再由天花板、墻面以及地面的反射系數,求出燈具的利用系數,這是較為科學的設計方式。一般不宜采用效率低于70%的燈具,采用非對稱光分布燈具,它具有減弱工作區反射眩光的特點,能大大改善視覺條件。

3.3 合理選擇照明裝置配件

鎮流器也是照明耗能的一部分,而品質優良、可靠性好、效率高、能耗低于傳統電感型鎮流器的電子鎮流器已成為首選產品。在采用電子鎮流器時,應重視高次諧波對供配電系統的影響,并應采取相應的措施。電子鎮流器的使用使電網中高次諧波的含量大量增加,對供配電系統造成危害。因此,我們要采取相應的措施來防范和抑制高次諧波。具體措施有:選用符合國家電磁兼容標準的產品;采用帶有接線變壓器,減少三次及其倍數的諧波對電源的干擾;對諧波源設置隔離變壓器;采用無源和有源電力濾波器;適當增加導體截面等措施。

3.4 合理選擇控制方案

現有的照明控制方式很多,有單燈控制、多燈控制、雙控開關控制、樓宇自控系統控制、智能控制及其它控制方式。一是每個照明開關所控光源數不宜太多;房間或場所裝設有兩列或多列燈具時,宜按有關規范要求分組控制。二是建筑的走廊、樓梯間、門廳等公共場所的照明,宜采用集中控制。三是體育館、影劇院、候機廳、候車廳等公共場所應采用集中控制。四是旅館的每間(套)客房應設置節能控制型總開關。五是建筑有天然采光的樓梯間、走道的照明,宜采用節能自熄開關。六是對于建筑物的夜景照明,要設計平時、節假日、慶典等多種模式的控制方式。七是在建設標準較高、規模較大、功能較復雜的工程中,電氣設計人員要建議建設方采用智能照明控制系統。

3.5 提高系統功率因數

建筑照明系統中的部分用電設備,如變壓器、氣體放電光源中的鎮流器等因具有電感元件,會產生無功功率,影響電能的有效利用。無功功率可以采取提高設備功率因數的方法降低, 熒光燈應采用電子鎮流器;采用電感鎮流器的氣體放電燈宜單燈安裝補償電容器;變壓器低壓側采用集中電容器補償。目前的電氣設計中,許多設計僅采用變壓器低壓側集中補償的方式,這種做法僅減少了區域變電站至用戶處的高壓線路上的無功傳輸,提高了用戶處的功率因數。

綜上所述,節能已不再只是個口號,我國建筑領域的節能工作還剛剛起步,但有關的政策法律法規正在相繼出臺,足以說明其重要性。電氣照明的節能設計潛力很大,電氣照明節能設計中,相關工作人員應反復比較研究多個方案,從設計源頭上熟悉理解照明節能的多方應用,采取積極有效的措施,以達到真正節能的效果,創建一個適合節能的人居環境,實現人類與環境的可持續發展。

參考文獻:

節能節電方案范文3

關鍵詞:電源;節能;轉換器;整流控制器

DOI: 10.3969/j.issn.1005-5517.2012.11.003

部組件和簡化電路板布局。 它還提供各種針對異常狀況的保護功能。 對負載變化采用錯誤因果時序保護、柵極擴展限制保護和 RES 瞬降保護。 提供LPC 和 RES 引腳開路/短路保護,防止連接到 LPC 或 RES 引腳的電阻損壞時,控制器出現錯誤操作。 另外還提供內部過溫保護和 Vdd 過壓保護。 它還采用 mWSaverTM 技術。這種技術可以在節能模式時停止控制器的開關動作,以改進空載或輕載效率。 在這種情況下,可以將功耗水平降至最低。以使用更多的摻雜質,從而降低漂移電阻。 與上一代產品相比,MOSFET的漂移阻抗得到了顯著改進。 這個非常低的 RDS(ON) 直接降低了同步整流 MOSFET 的導通損耗。 在輕載條件下,導通損耗極小,而驅動損耗則更為重要。 對于功率 MOSFET,柵極電荷參數是驅動損耗的最重要因素。 這種 MOSFET 的柵極電荷比傳統溝道 MOSFET 低一半以上,在輕載條件下可以顯著降低驅動損耗。 除了 RDS(ON) 和柵極電荷之外,其他參數,例如體二極管反向恢復電荷(Qrr)、內部柵極電阻以及 MOSFET(QOSS) 的輸出電荷現在在同步整流中也逐漸變得更為相關。 這些損耗器件的重要性隨著開關頻率的提高而提高。 同步整流 MOSFET 的開關損耗由下列公式確定。

Psw= (Qrr-Qoss)*Vds*fsw

節能節電方案范文4

關鍵詞:智能樓宇建筑;電氣系統;設計

中圖分類號:TU855文獻標識碼:A文章編號:1673-0038(2015)51-0068-02

作者簡介:賀繼勝(1987-),男,碩士畢業,主要從事電氣設計工作

智能樓宇建筑電氣節能水平很大程度決定了建筑耗能量,在降低建筑工程運行成本和實現可持續發展目標中應用電氣節能技術具有非常重要的意義和價值。建筑企業應當認真分析建筑電氣設計中存在的問題,通過有效的節能設計方案提升建筑整體的節能水平。本文將分析智能樓宇建筑電氣節能現狀,并在此基礎上對相應的設計措施進行探討。

1智能樓宇建筑電氣節能現狀

①智能樓宇建筑電氣節能現狀。當前我國各類工程師對智能樓宇建筑內部系統還沒有形成全面了解,制定節能措施和方案僅限于部分節能產品的選型安裝或實施存在已久的節能方案,真正的統籌規劃還遠遠沒有實現,不合理的選擇照明光源和控制方式會大大增加照明系統的能耗。②監管和施工問題。為了實現對建筑節能的有效管理,國家逐步出臺了相應的節能標準、法規、政策,但是地方發展不平衡現象卻仍然存在。實際當中產生這一現象的原因包括設計單位變更部分設計后,建筑節能設計沒有重新進行備案。其次建設單位為了達到節約項目資金的目的,在沒有得到設計單位許可的情況下改變施工材料。再次施工設計圖紙要求沒有在施工活動中得到滿足[1]。

2智能樓宇建筑電氣節能設計措施

2.1供配電系統節能設計

智能樓宇建筑節能的關鍵環節之一就是供配電系統節能設計,通過對建筑物內容用電總負荷和用電等級進行前期統計分析,進行智能樓宇供配電節能系統的科學設計,這樣不僅能夠達到節省初期投資的目的,還能夠推動建筑面積性價比的提升,是回饋住戶的重要手段和途徑,住戶能夠長期從中獲得利益。在進行設計時應當對以下方面進行考慮:

(1)提升供配電系統的功率因數。功率因數的高低很大程度決定了無功功率的損耗,因此可以通過提升功率因素以減少線路無功功率的損耗,進而降低供配電系統的損耗在具體工程設計中應當對不同情況進行區分考慮,并采取相應的措施。在條件允許的情況下,設計人員應當將用電設備功率因素盡量提升。同時可以通過使用電容器對線路實行無功補償,提升線路的功率因素,降低系統的無功電流。在特定線路中,還可采用高低壓柜集中補償和分散就地補償的方式進行無功補償。

(2)變壓器有功損耗及優化。變壓器是配電系統中的重要基本設備,總能量的6%被變壓器消耗,所以在降低能耗的過程中應當采取有效措施降低變壓器的能耗,實際當中空載損耗和負載損耗構成了變壓器的有功損耗。在選擇變壓器的過程中,應當充分考慮節能變壓器的性能,包括SC8、SL9等型號變壓器,主要應用優質冷軋取向矽鋼片,具有接接縫密合性好的特點,并且矽鋼片的具有一致的磁疇方向,這樣渦流損耗和漏磁損耗就能夠降至最低。同時,還應當注意繞組的阻值和變壓器的容量應當控制在合理水平,這樣就能夠避免在供電線路過載情況下線路產生的損耗。設計人員應當對初期投資和運行費用進行綜合考慮,并保證變壓器在預留一定余量的情況下運行。最后,還應當優化變壓器的運行方式。設計人員應當對建筑負荷需求和年運行費用進行綜合考慮,同時保證電負荷的合理分配,并且選擇和電力負荷相適應的變壓器容量,保證其在低耗區域內工作。另外,還應采取有效措施降低變壓器的運行環境溫度,并對三相負荷進行平整、對變壓器的接線方式進行合理選擇[2]。

2.2照明系統的節能設計

在進行照明系統節能設計時應當合理選擇照明光源,具體選擇的過程中應當考慮價格、壽命、顯色指數、色溫、光效等要素。在我國節能政策實施的過程中,已經廣泛的運用了一些新的光源,包括LED照明燈等等,甚至白熾燈已經被一些新的光源取代,包括緊湊型熒光燈,雖然使用它作為光源具有初期投資略高的問題,但該類燈具的使用壽命和能耗更加優越。實際當中確定建筑工程光源時應當綜合考慮工程性質、照明數量、使用場所等因素[3]。選擇照明控制方式也是照明系統節能的主要環節,傳統的照明控制系統包括雙控開關質控、多燈控制、聲音控制、單燈控制等。而智能照明控制方式則由探測器控制、自控系統控制、樓宇總線控制構成。實際當中應當根據實際情況進行照明控制方式的選擇,但是應當滿足方便節能的原則。通過對智能樓宇內外照明系統的綜合分析,應當盡量將先進的節能照明燈具作為首選。如果是建筑內部室內照明,還應當對照明光源的舒適性和實用性進行綜合考慮。在照明系統開關的選擇上,應當考慮自動控制系統和聲光控模塊,這樣就能夠在具有較大人員流動的情況下,有效控制系統損耗[4]。

2.3空調系統的節能設計

在現代建筑中除照明設備外,使用最為普遍的電器就是空調,根據相關統計發現實際當中空調系統耗能約占整體耗能的一半左右,所以智能樓宇電氣化節能設計中的重要課題就是空調系統節能[5]。開展進行空調系統施工時強電系統設計師應當強化與暖通系統工程師的交流和溝通,對控制模式進行合理選擇并優化設置各參數,通過系統節能潛能的挖掘,確保接口設計和施工的節能水平,使得空調系統在最佳運行狀態的節能。例如可以選用先進的按熱泵空調系統,該系統由建筑物內系統、地熱能交換系統、水源熱泵機組等構成。在外界溫度較低的情況下,熱泵機組能夠吸取地源熱量,建筑物基于此實現供暖。當外界溫度較高時,熱泵機組將室內熱量導向地源當中,這樣建筑內部的制冷功能就實現了。該系統還具有無污染和零排放的特點,但是需要建筑項目附近有豐富的可供使用地表水才能夠使用。相對于傳統空調,這種系統不僅能夠大量節約能源,還具有較高的可靠性和低耗能性的特點[6]。

3結語

通過以上內容可知,智能樓宇電氣設計節能水平對于降低建筑運行成本、推動社會可持續發展具有非常重要的意義。建筑工程企業應當對電氣系統節能設計進行深入的研究,并且及時有效的解決設計方案中存在的問題,進而有效推動建筑工程電氣節能水平的提升。本文分析了智能樓宇電器系統節能設計中存在的問題和相應的解決方案,但仍具有一定局限性希望行業人員能夠重視,提升建筑電氣系統的節能水平,實現建筑工程建設的可持續發展。

參考文獻

[1]呂楚勇.高層建筑電氣節能設計的現狀及方法探討[J].建筑工程技術與設計,2015(12):1873.

[2]趙亞建.智能樓宇建筑電氣節能現狀及節能設計研究[J].華章,2012(22):278.

[3]謝艷君,封曙昊,張素勇,等.淺析電氣節能設計的優勢體現及落實[J].建筑工程技術與設計,2015(21):1851.

[4]周長涓.淺談建筑電氣節能設計及照明節能設計的探討[J].中國新技術新產品,2013(4):182.

[5]丁瑋.建筑夜景照明電氣節能設計方法研究[J].天津大學學報,2011(3):35~36.

節能節電方案范文5

【關鍵詞】反激式變換器;待機能耗;降頻技術

一、引言

隨著全球氣候日益變暖,節能減排已成為各國政府工作的重中之重,特別是和日常生活息息相關的電子行業?!案咝剩痛龣C功耗”已成為電子產品開發工作者在產品開發中必須考慮的重要因素,在歐美市場,低待機功耗已經和安規、EMI一起成為電子產品銷往市場的通行證。作為電子產品的心臟,電源電路部分在這場高效低損的革命中擔負著關鍵使命。當電子產品進入待機狀態后,其他部分電路都進入關閉或者休眠狀態,此時電源電路工作時產生的損耗在整個系統損耗中占據很大的份額。

根據國際經濟合作組織的調查,各國因待機而消耗的能量約占總能耗數的3%-13%。目前我國城市家庭的平均待機能耗已經占到了家庭總能耗的10%左右,相當于每個家庭使用著一盞15-30W的“長明燈”,在浪費能源的同時形成了巨大的環保壓力。國際能源署(IEA)于2000年向全球電器產品生產銷售廠商發起節能倡議“1瓦計劃”,現已得到歐盟、美國的積極響應。到2010年所有出口到這些地區的電器產品其待機功耗必須降低到1瓦,這將成為所有已經進入和試圖進入歐美市場的電子產品廠商們新的非關稅壁壘。2008年11月,美國環保署(EPA)和能源部發起了“能源之星”(第二版)執行工程,規定電源適配器的待機能耗必須小于0.3W或0.5W?!澳茉粗恰庇媱澮呀洺蔀閲H標準之一,全球每年銷售的能源之星產品超過10億件,有28000種不同型號的終端耗能產品獲得了能源之星節能認證。我國作為電子電器產品出口大國,必須熟悉和了解這些法規和協議,降低產品的待機能耗,跨越待機能耗的技術壁壘[1]。

本文探討了降低電源電路待機能耗的方法。首先以數學描述估算了主要的傳導損耗、開關損耗以及控制電路的損耗,進而確立了降低開關頻率為降低待機能耗的主要方法,接著介紹了各項已提出的降頻技術。此外,還介紹了降低啟動電流和其他損失的技術。最后依據本文所提出的設計概念,制作了一個實驗性的適配器,其輸出電壓電流規格為12V/5A,在240V交流輸入且無負載時,輸入功率只有0.1W。

二、開關電源的待機功耗機理分析

目前,大多數100W以下的電子設備,如電源適配器、充電器、無繩電話、ADSL路由器、LCD顯示器和DVD等,都是采用反激式開關電路將電網提供的85V~275V交流電轉換為電子設備所需要的直流電壓。由于反激式開關電路具有價位低和輸入范圍寬的特性,在實際應用中很受歡迎。對于反激式開關電源,主要的損耗包括傳導損耗和控制電路的損耗。

表一 主要的傳導損耗

造成損失的元件 表達式 解決方法 元件描述

功率晶體管 降低;

降低 :變壓器一次側電流

:晶體管Q1導通電阻

:每個周期的導通時間

:開關頻率

感應電阻 降低;

降低 :一次側變壓器內部電阻

輸出整流器 降低;

降低 :二極管D1電流

:二極管D1正向導通壓降

:二次側的放電時間

輸入整流器 降低 :平均輸入電流

:二極管BD正向導通壓降

變壓器

的繞制 降低;

降低、 、:一次側和二次側電流

、:一次側和二次側變壓器內部電阻

電磁干擾

濾波器 降低 :電磁干擾濾波器的等效電阻

表二 控制電路的主要損耗

造成損失的元件 表達式 解決方法 元件描述

起動電阻 降低;

降低 :流經起動電阻的電流

:起動電阻

輸出電阻 增加; :輸出電壓

:輸出電阻

光耦合器 降低;

降低 :二極管D1電流

:二極管D1正向導通壓降

:二次側的放電時間

表一、二分別對這些主要損耗列出了計算方法和常用的解決對策??梢悦黠@的發現無論是傳導損耗還是控制電路的損耗,都和開關頻率有著密切的關系,降低開關頻率可以有效的降低電源損失(特別是在輕載時)。

三、低功耗待機電源解決方案

由于降低開關頻率可以有效的降低電源的待機損耗,最近提出了許多實際降低頻率的方法[2-7],SGS-Thompson[2]及National Semiconductor[3]提出脈沖省略(pulse skipping)的技術,根據負載的輕重程度,來決定是否省略切換脈沖。脈沖省略模式的概念是用等效降低開關脈沖數目來滿足在輕載時的低損耗要求,同時此項技術的主要缺點是有可能會因為動態負載的改變而造成輸出電壓突降和突升的情形。

Philips提出的突沖模式(burst mode)技術,當負載突然間下降,控制回路要求縮短導通時間,在某一負載程度下,脈沖模式的控制電路開始防止導通時間減少,然后同時也開始周期性的遮蔽波寬調變的脈沖。電源可以通過降低脈沖寬度,或增加遮蔽周期長度,在不同的負載下,達到節省能量的目的。此技術有兩個明顯的缺點,就是低頻干擾會和遮蔽周期一起出現,而且負載的突然改變,也會造成輸出電壓突降的情形。

System General提出了非導通時間調變(off time modulation)[5-7],當輸出電壓掉到臨界位置以下時,非導通時間隨著負載下降而線性增加,切換頻率因而線性下降,因此在輕載和無載時可以降低功率損失。

由于非導通時間是一個周期接一個周期調整,它的動態響應結果比脈沖省略模式要好。

節能節電方案范文6

【關鍵詞】配電設計;變壓器;節能

1.10kV配電設計中存在的節能問題

首先是布局以及結構不合理導致的損耗。如有的10kV配電站沒有設置在負荷中心,使得供電范圍超出合理供電半徑,導致線路損耗增大,同時供電質量難以讓人滿意;另外的問題是沒有從實際情況出發,只追求供電可靠性,選用容量過大的變壓器,整個線路出現冗余和迂回情況,在加大工程投資的同時又造成了電能損耗。

其次是線路方面的損耗:

①線徑過小,造成的結果是線路的電阻值過大,而我們都知道線損與電阻值是成正比的,因此,線徑越小線損越大。

②負荷曲線異常波動。負荷曲線的波動帶來的是線損的增加,另外一方面當某一時刻出現負荷過大的情況,相應的就要求變壓器的容量要增大,也就增加了變壓器方面的投資與耗損,同時負荷曲線的變化波動使得電壓表現為運行偏低,在同樣功率的輸送過程中,電壓降低了,電流就要相應的增大,同樣會造成電能損耗。解決的方案是通過有計劃的提高電壓來降損。

③功率因數過低。配網系統需輸送部分無功功率,在輸送恒定有功時,功率因數cosφ越小,則需要更大的視在功率和負載電流,而線路損耗和變壓器損耗均與負載電流的平方成正比,相應的導致損耗增大。

④三相負荷不平衡:變壓器的空載損耗(即鐵損)在正常情況下是一個恒量,而負荷損耗(即銅損)則隨負荷的大小而變化,且與負荷電流的平方成正比。三相負荷不平衡時,三相變壓器的負荷損耗可看成三只單相變壓器的負荷損耗之和,當三相負荷達到平衡時,變壓器的損耗最?。划斪儔浩魈幱谌嘭摵勺畲蟛黄胶膺\行狀態時,其損耗是處于平衡狀態時損耗的3倍。低壓電網三相負荷不平衡將反映到高壓側,在最大不平衡時,高壓線路上電能損耗增加10%以上。

第三是設備方面損耗嚴重:配電變壓器自身的損耗在10kV配網總損耗中約占80%。電網中運行時間較長的變壓器大部分為低效率高損耗變壓器,且缺陷較多.自動化水平較低,每年產生的電能浪費十分巨大。

2.10kV配電設計節能方案

2.1 變壓器的節能方案

變壓器在配電設計中的應用較為廣泛,理想的使用狀態是保持平均負荷率在額定容量的1/2~3/4,然而實際工作中由于變壓器自身的負載和功率因數不是固定不變的,且會出現超載運行的情況,所以在變壓器的容量選擇上時除了考慮最大效率,還要兼顧其他方面:容量既不能太大,以免出現空載損耗,也不能太小,使得負載過大或者過負荷,造成負載損耗。應根據用途的不同,選擇容量合適的變壓器。不同的企業可以按照自身符合情況科學的配置變壓器數目及類型。比如負荷絕大部分為三級負荷的,可裝設一臺變壓器;若企業一二級負荷所占比例較重。必需兩個電源供電的.則應裝設兩臺變壓器;特殊場合可使用多臺小容量變壓器。如受運輸和作業條件限制的井下變電站。選用低能耗、高效率的節能型變壓器。設置移相電容器.負載的功率因數就會得到改善。無功功率則受到抑制。同時,移相電容器補償了無功電流.使配變電設備及網路的實際電流減少。從而提高了變壓器的利用率,降低了變壓器的銅耗及線路損耗,達到節能的目的。

2.2 配電線路的節能方案

在城鄉配電網中還存在著這些供電問題,應盡快加以切改,以減免由于供電方式不合理造成的網絡損失。首先是在線路布局上要加以重視,應該意識到在同樣符合功率的前提下,供電半徑越小出線越多,線損越小。在配電設計中一般將電源布置在負荷中心,這樣如果線路中電阻相同,供電量一樣的情況下,線路分支越多損耗越小,并隨分支線平方在下降,因此盡量不要考慮單側供電,可以從總體規劃方面思考,建議采取三側或四側出線供電,也不要過多的出現,以免加大工程投資和維修工作量。其次是要注意導線及相應金具的選擇。在100kV配電線路的設計中,從用戶需求和節能的角度考慮,建議選擇高于規范中一個等級來選擇導線截面積,以此來減少線損,另外還可以選用架空絕緣導線,其特點之一可以保證供電線路的可靠性,可以降低線路作業時的停電頻率,提高線路的利用率;二是可以簡化線路桿塔結構,有些還能夠沿墻敷設,在節省線路材料的同時還可以美化環境;三是能夠節省架空線路占用的空間,即使在狹窄的地方也能通過;四是降低了線路的電能損失,減少腐蝕情況,保證線路的使用壽命。另外選用無磁或者低磁金具也有一定的節能效果。最后是合理設置供電半徑,在保證供電質量的前提下,既要提高電網輸送功率又能減少線損。具體的做法如下:將10kV線路深入0.4kV系統負荷中心,就能縮短0.4kV線路的供電半徑,降低線路損耗,提高電壓質量。因此在設計工作中,在不影響用戶發展規劃情況下,用戶獨立變電所的位置應盡可能接近負荷中心。負荷中心可以用負荷功率矩法、負荷電能矩法和負荷指示圖法近似確定。

2.3 無功補償技術節能方案

在中低壓配電設計中的無功補償方式:

①就地平衡補償。把并聯電容器安裝在0.4kV母線側,設電容補償柜,安裝動態調節裝置,使用戶低壓端無功補償裝置一般按照用戶無功負荷的變換自動投切補償電容器,達到動態控制的目的。這樣做既可以不向高壓線路反送無功電能,又能使配電線路中的無功電流最小。有功功率損耗最小,這是最理想的效果。另一種是把并聯電容器安裝在10kV母線側,這主要是補償10kV配電線路本身和所在配電變壓器的無功損耗,其作用是以降損為主,同時能夠提高線路末端電壓。根據負荷性質、變壓器容量、功率因數可以計算出無功補償容量。舉例說明,對于廠礦企業,由于較多的使用三相用電設備,所以可以采取三相電容自動補償,然而對于民用建筑來說,單相負荷的使用率更高一些,如照明、空調等負荷具有一定的不穩定性,如果采用三相負載會出現不平衡情況,由于調節補償無功功率的采樣信號取自三相中的任意一相,這樣另外的兩相就可能會出現過補償或者欠補償的情況,進而威脅到整個電網的安全運行,因此對于三相不平衡可以采用分相電容補償的方式。

②單獨就地補償。單獨就地補償通常適用于經常投入運行,負荷比較穩定容量較大的用電設備。如大型感應電動機、高頻爐等,需要在設備旁單獨安裝就地補償裝置,可以使補償效果最好。

參考文獻

[1]任曉暉.10kV配電設計中的節能措施[J].農村電工,2009(02).

亚洲精品一二三区-久久