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湖南電機耗能原因及解決方式解析
湖南電機耗能表現主要在以下方面:
一是電機負載率低。由於電機選擇不當,富裕量過大或生産工藝變化,使得電機的實際工作負荷遠小於額定負荷,大約占裝機容量30%~40%的電機在30%~50%的額定負荷下運行,運行效率過低。
二是電源電壓不對稱或電壓過低。由於三相四線制低壓供電系統單相負荷的不平衡,使得電機的三相電壓不對稱,電機産生負序轉矩,增大電機的三相電壓不對稱,電機産生負序轉矩,增大電機運行中的損耗。另外電網電壓長期偏低,使得正常工作的電機電流偏大,因而損耗增大,三相電壓不對稱度越大,電壓越低,則損耗越大。
三是老、舊(淘汰)型電機的仍在使用。這些電機採用E級絕緣,體積較大,啓動性能差,效率低。雖經曆年改造,但仍有許多地方在使用。
四是維修管理不善。有些單位對電機及設備沒有按照要求進行維修保養,任其長期運行,使得損耗不斷增大。
電動機與普通電動機相比,優化瞭總體設計,選用瞭高質量的銅繞組和矽鋼片,降低瞭各種損耗,損耗下降瞭20%~30%,效率提高2%~7%;投資回收期一般爲1~2年,有的幾個月。相比來說,電動機比J02系列電動機效率提高瞭0.413%。因此用電動機取代舊式電動機勢在必行。
2、适當選擇電機容量達到節能
******對三相異步電動機3個運行區域作瞭如下規定:負載率在70%~99.99%之間爲經濟運行區;負載率在40%~70%之間爲一般運行區;負載率在40%以下爲非經濟運行區。電機容量選擇不當,無疑會造成對電能的浪費。因此採用合适的電動機,提高功率因數、負載率,可以減少功率損耗,節省電能。
3、採用磁性槽楔代替原槽楔
磁性槽楔主要降低異步電動機中的空載鐵損耗,空載附加鐵損耗是由齒槽效應在電機内引起的諧波磁通而在定子、轉子鐵芯中産生的。定子、轉子在鐵芯内感生的高頻附加鐵損耗稱爲脈振損耗。另外,定子、轉子齒部時而對正、時而錯開,齒面齒簇磁通發生變動,可在齒面線層感生渦流,産生表面損耗。脈振損耗和表面損耗合稱高頻附加損耗,它們占電機雜散損耗的70%~90%,另外的10%~30%稱爲負載附加損耗,是由漏磁通産生的。雖然使用磁性槽楔會使啓動轉矩下降10%~20%,但採用磁性槽楔的電動機比採用普通槽楔的電動機的鐵損耗可降低60k,而且很适應空載或輕載啓動的電動機改造。
4、採用Y/△自動轉換裝置
爲解決設備輕載時對電能的浪費現象,在不更換電動機的前提下,可以採用Y/△自動轉換裝置以達到節電的目的。因爲三相交流電網中,負載的不同接法所獲取的電壓是不同的,因而從電網中吸取的能量也就不同。
5、電機的功率因數無功補償
提高功率因數,減少功率損耗是無功補償的主要目的。功率因數等於有功功率與視在功率之比,通常,功率因數低,會造成電流過大,對於一個給定的負荷,當供電電壓一定時,則功率因數越低,電流就越大。因此功率因數盡量的高,以節約電能。
6、變頻調速
多數風機水泵類負載是根據滿負荷工作需用量來選型,實際應用中大部分時間並非處於滿負荷工作狀态。由於交流電機調速很困難,常用擋風闆、回流閥或開停機時間,來調節風量或流量,同時大電機在工頻狀态下頻繁開停比較困難,電力沖擊較大,勢必造成電能損耗和開停機時的電流沖擊。採用變頻器直接控制風機、泵類負載是一種科學的控制方法,當電機在額定轉速的80%運行時,節能效率接近40%,同時也可以實現閉環恒壓控制,節能效率将進一步提高。由於變頻器可實現大的電動機的軟停、軟起,避免瞭啓動時的電壓沖擊,減少電動機故障率,延長使用壽命,同時也降低瞭對電網的容量要求和無功損耗。
7、繞線式電機液體調速
一是電機負載率低。由於電機選擇不當,富裕量過大或生産工藝變化,使得電機的實際工作負荷遠小於額定負荷,大約占裝機容量30%~40%的電機在30%~50%的額定負荷下運行,運行效率過低。
二是電源電壓不對稱或電壓過低。由於三相四線制低壓供電系統單相負荷的不平衡,使得電機的三相電壓不對稱,電機産生負序轉矩,增大電機的三相電壓不對稱,電機産生負序轉矩,增大電機運行中的損耗。另外電網電壓長期偏低,使得正常工作的電機電流偏大,因而損耗增大,三相電壓不對稱度越大,電壓越低,則損耗越大。
三是老、舊(淘汰)型電機的仍在使用。這些電機採用E級絕緣,體積較大,啓動性能差,效率低。雖經曆年改造,但仍有許多地方在使用。
四是維修管理不善。有些單位對電機及設備沒有按照要求進行維修保養,任其長期運行,使得損耗不斷增大。
因此,針對(duì)這些耗能表現,選擇何種節(jié)能方案值得研究。
電動機與普通電動機相比,優化瞭總體設計,選用瞭高質量的銅繞組和矽鋼片,降低瞭各種損耗,損耗下降瞭20%~30%,效率提高2%~7%;投資回收期一般爲1~2年,有的幾個月。相比來說,電動機比J02系列電動機效率提高瞭0.413%。因此用電動機取代舊式電動機勢在必行。
2、适當選擇電機容量達到節能
******對三相異步電動機3個運行區域作瞭如下規定:負載率在70%~99.99%之間爲經濟運行區;負載率在40%~70%之間爲一般運行區;負載率在40%以下爲非經濟運行區。電機容量選擇不當,無疑會造成對電能的浪費。因此採用合适的電動機,提高功率因數、負載率,可以減少功率損耗,節省電能。
3、採用磁性槽楔代替原槽楔
磁性槽楔主要降低異步電動機中的空載鐵損耗,空載附加鐵損耗是由齒槽效應在電機内引起的諧波磁通而在定子、轉子鐵芯中産生的。定子、轉子在鐵芯内感生的高頻附加鐵損耗稱爲脈振損耗。另外,定子、轉子齒部時而對正、時而錯開,齒面齒簇磁通發生變動,可在齒面線層感生渦流,産生表面損耗。脈振損耗和表面損耗合稱高頻附加損耗,它們占電機雜散損耗的70%~90%,另外的10%~30%稱爲負載附加損耗,是由漏磁通産生的。雖然使用磁性槽楔會使啓動轉矩下降10%~20%,但採用磁性槽楔的電動機比採用普通槽楔的電動機的鐵損耗可降低60k,而且很适應空載或輕載啓動的電動機改造。
4、採用Y/△自動轉換裝置
爲解決設備輕載時對電能的浪費現象,在不更換電動機的前提下,可以採用Y/△自動轉換裝置以達到節電的目的。因爲三相交流電網中,負載的不同接法所獲取的電壓是不同的,因而從電網中吸取的能量也就不同。
5、電機的功率因數無功補償
提高功率因數,減少功率損耗是無功補償的主要目的。功率因數等於有功功率與視在功率之比,通常,功率因數低,會造成電流過大,對於一個給定的負荷,當供電電壓一定時,則功率因數越低,電流就越大。因此功率因數盡量的高,以節約電能。
6、變頻調速
多數風機水泵類負載是根據滿負荷工作需用量來選型,實際應用中大部分時間並非處於滿負荷工作狀态。由於交流電機調速很困難,常用擋風闆、回流閥或開停機時間,來調節風量或流量,同時大電機在工頻狀态下頻繁開停比較困難,電力沖擊較大,勢必造成電能損耗和開停機時的電流沖擊。採用變頻器直接控制風機、泵類負載是一種科學的控制方法,當電機在額定轉速的80%運行時,節能效率接近40%,同時也可以實現閉環恒壓控制,節能效率将進一步提高。由於變頻器可實現大的電動機的軟停、軟起,避免瞭啓動時的電壓沖擊,減少電動機故障率,延長使用壽命,同時也降低瞭對電網的容量要求和無功損耗。
7、繞線式電機液體調速
液體電阻調速技術是在傳統産品液體電阻起動器的基礎上發展而成的。仍以改變極闆間距調節電阻的大小達到無級調速的目的。這使它同時具有良好的起動性能,它長期通電,帶來瞭(le)發熱升溫問題,由於採用瞭(le)獨特的結構和合理的熱交換系統,其工作溫度被限定在合理的溫度之下。繞線電機用液體電阻調速技術,以其工作可靠、安裝方便、節能幅度大、易維護及投資低等優點,得到瞭(le)迅速推廣,對於一些調速精度要求不高,調速範圍要求不寬,並(bìng)且不頻繁調速的繞線式電動機,如風機、水泵等設備的大中型繞線式異步電動機採用液體調速,效果顯著。
Keyword:湖南電機
文章來源:http://www.46612.cn/


