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电力供电系统整体解决方案

供电网电压过高、过低解决方案  

一、电网电压现状   
  电力在供应过程中,由于存在着线路损耗和用电过程中的峰、谷、平,所以,就存在着有的地方供电电压过高或偏低,无论电压过高或过低都会影响电气设备的使用寿命和运行效率,甚至会造成严重的危害。所以,将运行电压控制在最优状态,具有使用电设备的寿命延长和节约电能的双重功效。   
二、电网电压偏高的危害   
  1、居民用电大幅增加     
  电压高于标准值,对于电饭锅、电水壶等短时使用的热功率性电器来说,影响不大,因为电压高造成的功率加大体现为完成任务时间缩短,不会造成用电量加大,但容易烧坏,缩短寿命。对于电视、电脑、洗衣机、电压力锅等以时间为主要计量单位的电器来说,由于这些电器并非始终工作在额定功率,电压升高,会导致其实际功率加大,就意味着用电量大幅增加,这就是很多住户在搬入新小区后感觉用电量增加的主要原因。  
  2、偏高的工作电压将直接影响灯泡和其他电器的使用寿命     
  如果普通灯泡的工作电压升高5%,则它的寿命将缩短一半;反过来,如电压降低到额定值的95%,则平均寿命将延长一倍。   
  偏高的工作电压,将使灯泡和镇流器的耗电明显升高。从高压钠灯的工作情况来看,当工作电压上升至额定电压的1.1倍时,光通量将升至额定值的1.35倍,其功耗将增至额定值的1.3倍。   
偏高的工作电压同样对电动机、变压器类的用电设备的使用寿命及工作性能带来诸多不良影响。对于电机类设备,由于其自身损耗几乎与其工作电压的平方成正比,偏高的工作电压将使电机的损耗显著上升,电机发热严重,长时间工作将直接影响电机的正常使用寿命,同时还会使电机的运动噪声增加,整体工作效率下降。    
  3、设备损坏可能性加大,跳闸次数增多     
  大多数民用电器的用电最高电压标准是240V,部分宽电压机型耐压强度为250V,230V作为标准电压输送,遇到电网电压波动时,极易超过240V,特别是在高温、高湿的情况下,容易产生电弧放电,部分合格电器有可能出现漏电、跳闸现象,这也是许多新建小区频繁跳闸的一个主要原因;质量不合格的产品则可能被击穿烧毁,严重的甚至引发火灾。电压越高,家用电器漏电的可能性越大。   
  4、家用电器推动保修服务     
各种家用电器的“三包”政策中都明确规定,因为电压过高而导致的产品损坏(一般表现为电容击穿或起火冒烟),不属于保修范围。这就意味着电压过高的情况下,一旦发生电器损坏,所有损失只能由用户个人承担。  
三、电网电压偏低的危害   
  各种用电设备都是按照额定电压来设计制造的,这些设备在额定电压下运行都能取得最佳效果,电压过大地偏离额定值,将对用户产生不良影响。例如异步电动机的电磁转矩与其端电压的平方成正比,当电压降低10%时,电动机转速下降,转矩大约要降低19%。如果电动机拖动的机械负载不变,电压降低时,电动机转速下降,转差增大,定子电流也随之增大,发热增加,绕组温度增加,加速绝缘老化,使用寿命缩短;当端电压太低时,电动机可能停转,甚至在重载下不能启动。电炉等电热设备的出力大致与电压的平方成正比,电压降低就会延长电炉的冶炼时间,降低生产效率。   
  特别是一些农电线路送电距离太长、供电半径过大、导线截面太小,使线路电压损失太大。例如地处山区,电源点较为薄弱,负荷分布较为分散,距离电源点较远的用户端电压较低,尤其是在夏季大负荷时电压过低最为明显。   
四、电网电压调整措施   
  要使所有用户处的电压质量都符合要求,还必须采用有载调压手段。   
  有载调压变压器可以在带负荷运行的条件下切换其分接头,而且调压范围也较普通变压器大,调压级数多,调压范围可达额定电压的20%左右,在发达国家得到广泛应用。   
五、解决方案   
  电压是衡量电能质量的一个重要参数,与用户的用电安全、稳定、经济运行有着密不可分的关系,电压过高或过低,轻则造成电力设备效率下降影响经济性,重则会造成设备损坏。因此,采用中大科能的变压器有载调压伴侣,可以对电压进行动态调整,保证最优供电质量。 

变压器有载调压伴侣  

一、概述  
  实际情况中,电网正常运行电压较其额定电压偏差较大,无论电压过高或过低都会影响电气设备的寿命和运行效率,所以,将运行电压控制在最优状态,具有使用电设备的寿命延长1-2倍和节电10%-20%电能的双重功效。对节能和环保均有重要意义。  
二、特点  
  任何一台配电变压器只要加上有载调压伴侣即可变成有载调压变压器,同时铁损降低15%-50%,空载电流减少约50%,从而减少电网的无功损耗,节能效果十分显著。如容量为315KVA的变压器加装有载调压伴侣后,年总运行费比普通配电变压器少两万元左右,两年内即可收回对有载调压伴侣的投资。  
三、技术参数  
  1、有载调压档位: 16档  
  2、额定容量:100-630(KVA)  
  3、调压精度:±2%  
  4、电压等级: AC380V、50HZ±5%  
  5、工作环境温度:-40℃~+70℃  
  6、外壳防护等级:IP33  
  7、节电率:10%~30%  
  8、输出波形:输出波形无畸变,无谐波增量  
  9、温    升:主机温升<80K  
  10、主机绝缘等级:F级,设计使用年限:15年  
四、适用范围   
  该产品可在带负荷运行状态下自动(或手动)调整电压,特别适用于对电压要求较稳定和电网电压变化较大、较频繁的场所。   

变压器降低损耗节能解决方案

一、降低变压器损耗的意义 
  变压器电能损失占发电量的10%以上,每年全国变压器损耗电能会达上千亿千瓦时,产生上亿吨的碳排放,如果降损10%,每年(就可以)节约上百亿度电,减少碳排放几千万吨。因此,降低变压器损耗以提高变压器效率,是节约电能的关键环节。 
二、我国变压器现状 
  我国现在使用的中小型变压器耗能(能耗)比国际先进水平高出很多。所以降低现有变压器损耗相当于把现有的变压器更新换代。对节约能源、减少碳排放具有重大意义。 
三、降低变压器损耗的解决方案 
  为了降低变压器的电能损耗,达到最佳经济运行的目的,中大科能主要从降低空载损耗,减少铁芯损耗,降低负载损耗等方面做起。根据铁损与绕组匝数平方成反比的原理,将变压器高压抽头调节到高压线圈匝数最多的那一档,而后串接上中大科能的变压器有载调压伴侣,使这台普通的变压器变成了有载调压变压器,并具备了有载调压变压器节能消耗(可以删掉)的全部条件,这样,不仅可以实现节能。同时原有的普通变压器铁损降低15%-50%,空载电流减少约30%-50%,减少了电网的无功损耗,节能和环保效果显著。 
四、变压器损耗原因的技术分析 
  变压器的损耗主要是由线圈的阻抗和变压器的铁心所造成的,即线圈内阻引起的铜损耗和铁心引起的铁损耗两部分组成。 
  1、铜损耗 
  变压器的线圈大都是由绝缘铜线绕制而成的。由于铜导线存在着电阻,通过 
  电流时就要发热,将一部分能量消耗掉,使变压器效率降低。 
  2、铁损耗 
  铁损耗包括两部分,一个是磁滞损耗,另一个是涡流损耗。当交流电通过变压器时,由于电流的大小和方向在不断地变化,因而初级线圈感应产生的磁力线的多少及方向也在不断地跟着变化。磁力线变化的结果,使得铁心内部分子相互摩擦,放出热量,从而损失掉一部分电能,这便是磁滞损耗。 
  根据电磁感应规律可知,当变压器线圈通过电流时,变压器铁心就有磁力线通过,铁心也是导体.因此就在与磁力线方向垂直的铁心平面内,感应出电流,由于此电流自成闭含回路形成环流,且呈旋转状,故称为涡流。涡流在铁心中流动,使铁心发热消耗能量,这便是涡流损失。  
  为了减少损耗,变压器的铁心通常采用导磁率高而磁滞小的软磁性材料制作,如有取向冷轧硅钢片、非晶合金等。同时将这些材料制成薄片叠成铁心。使它们之间绝缘,切断涡流,以减少涡流损失(造成)的损耗。 

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