某科技公司电力系统节能改造项目方案规划书.doc

某通信科技有限公司节能改造综合解决方案 目 录第一章 项目背景2第二章 企业电力系统概述3第三章 电力审计及数据分析33.1 测试数据33.2 数据分析29第四章 解决方案344.1 设计思路344.2 设计目标344.3 设计依据344.4 解决方案354.5 方案技术指标354.6节电效果验证方法36第五章 产品组成及综合经济效益分析375.1 产品配置与报价375.2 产品布控图385.3综合经济效益分析40第六章 产品介绍416.1 优电霸（unipower-mc)系列416.2 nobipower（诺电霸pf）446.3 nobipower-hf45第7章 有关保修46第一章 项目背景 为应对全球能源短缺的严峻形势，我国政府已经将节能增效提升为国家战略的一部分。2011年3月5日，温家宝总理在政府工作报告中正式披露：“十二五”单位gdp能耗下降目标确定为16。同时公布的还有新增的约束性指标，二氧化碳排放降低17，以及非化石能源占一次能源消费比重上升至11.4等。 “十二五规划”是我国加快产业转变发展方式的关键时期，国家要求产业节能降耗减排方面：全面推广应用绿色制造工业与装备，原材料利用率提高10%，吨合格铸件能耗减少0.12吨标煤，吨合格锻件能耗减少0.08吨标煤，吨热处理件能耗减少150千瓦时，污染物排放量明显减少。企业作为实现节能减排和可持续发展的中坚力量，必须进一步认清时代发展潮流，增强紧迫感和责任意识，结合自身实际，明确可持续发展的方向、目标、重点和措施。 工业企业是我国能源消费的大户，能源消费量占全国能源消费总量的70%左右。其中，制造业， 钢铁、石油、冶金、煤炭、电力、化工、建材等重点耗能行业，占整个工业用电的60%以上，单位能耗平均比国外先进水平高出40%。随着市场经济体制的不断成熟，国内大多数企业面临全球化的市场竞争日益加剧，多数企业都面临着利润下滑的处境，对此，只能从加强市场开拓以及强化成本控制两方面着手。而在工业企业的各项成本中，电费已成为紧随物料成本、工人成本之后的第三或第四项最大的成本，电费是一个主要成本，而且多数用电设备都存在“大马拉小车”的情况，通过电能质量治理来降低成本、提高利润空间已经势在必行。 对于某有限公司来说，保障用电安全、可靠，提高电能质量和提倡节能增效，能切实的降低企业的运营成本，提高企业竞争力。该企业2012年单位产品耗电量在512-692度/吨，单位耗电额在404-554元，若能够改善电能质量，减少损耗，将减少无谓的浪费，降低产品单耗，达到降低成本的目的。 2013年3月，无尽灯节能科技有限公司会同诺比节能科技珠海有限公司工程师，对某有限公司电力系统中正在运行的一号、二号、四号、五号、六号变的400v配电系统和车间级配电系统以及动力负荷进行了详实的电能审计，在充分了解了负荷特性和测试采集的数据后，经多方论证论，制作了节能综合解决方案。 第二章 企业电力系统概述 某有限公司的生产用电是通过厂内一号、二号、四号、五号、六号变压器为其提供，三号箱变负责办公生活用电，生厂设备和动力设备分布在400v电力系统中。主要设备有：8台八模拉丝机（2台进口6台国产），4台康仿机（其中2号为进口康仿机），3台空压机，两个水泵房，复绕机及淬火等。八模拉丝机有8台电机，康仿机分加热（中频炉加热）和主控制（开卷、挤压、收卷排列等）两部分。拉丝机、康仿机、水泵电机等均采用变频控制技术。根据某有限公司相关人员提供数据显示，2012年供电局发票电量为17342889度，公司总表电量为15329374度，差异电量为2013515度，变压器及线路损耗严重。平均电价为0.70元/度，计算总电费为12140022元。第三章 电力审计及数据分析3.1 测试数据l 表格数据诺比公司工程师对全厂正在运行的各个400v配电系统和主要的用电设备进行了详细调查，并对其各个配电系统和主要的负载的电力参数，使用专业的电能综合测试仪fluke43b进行了测量，具体数据见下表： 整体测试数据名称电压（v）电流（a）有功功率（kw）视在功率（kva）无功功率（kvar）功率因数电流谐波含量（%）电压谐波含量（%）1号变压器1号变总进线375.210886426782200.9513.75.82车间淬火生产线378.689.845.757340.820.95.31号5模拉丝机373.9156.384.686.7190.98496车间照明，插座217103.219.123.513.80.8312.94.6旧空压机房374.6214.610811847.80.9110.36新水泵房373.8176.410311347.20.91155.22号进口康仿机377.6459.71632892380.5724.55.92号变压器2号变总进线382.8850526532780.9932.19.62号大拉382.8214.6123126260.985293号大拉389.9241.412813228.80.9842.710.3国产8模1号拉丝机381.7196.1118121250.9833.712.4国产康仿机一号383.3319.91202001610.626.89.5国产感应加热1号康仿382.3202.410412671.50.8326.411.74号变压器4号变总进线392.37174614771220.9718.45.93-4号空压机392.6182.711112352.40.98.15.42号淬火392192.511513059.70.898.35.6三模393.868.941.943.411.10.9730.46.1五模394.3136.586.787.29.60.9933.66号8模394.3200.512612821.90.9936.35.55号变压器5号变总进线384.17834805171920.935.54.33号康仿机383.5522.42193402600.6422.64.74号拉丝机382.9218.613413518.20.9941.74.35号拉丝机382169.597.210126.90.9640.34.7新水泵房383.9204.911013679.40.813.84.36号变压器6号变总进线380.67244254702010.9185.58号大拉377.4203.51191192.9143.364号康仿机380.8531.62303342420.6926.56.1车间配电室2号拉丝机15kw风机374.717.568.6911.27.120.7715.911.37号与8号拉丝机37kw风机372.141.1620.226.116.50.7710.96.5车间1号拉丝机377.9194.812312313.60.9942.910.1车间二号康仿主机382.9309.51171961580.625.64.8车间8号拉丝机374.7198.41151152.8142.25.6现场1号拉丝机390180.110911223.10.98386.9车间1号拉丝机377.9194.812312313.60.9942.9101变压器测量数据1号变压器1号变压器电源总进线 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 3次谐波电流柱状图 5次谐波电流柱状图 5次谐波电压柱状图 7次谐波电压柱状图1号淬火（2车间淬火生产线） 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 3次谐波电流柱状图 7次谐波电流柱状图 5次谐波电压柱状图1号5模拉丝机 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 5次谐波电流柱状图 7次谐波电流柱状图 11次谐波电流柱状图 13次谐波电流柱状图 5次谐波电压柱状图 7次谐波电压柱状图车间照明，插座 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 3次谐波电流柱状图 5次谐波电流柱状图 7次谐波电流柱状图 11次谐波电流柱状图 5次谐波电压柱状图 7次谐波电压柱状图空压站d1箱 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 5次谐波电流柱状图 7次谐波电流柱状图 5次谐波电压柱状图 7次谐波电压柱状图新水泵房 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 5次谐波电流柱状图 7次谐波电流柱状图 11次谐波电流柱状图 13次谐波电流柱状图 5次谐波电压柱状图 7次谐波电压柱状图2号进口康仿机 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 5次谐波电流柱状图 7次谐波电流柱状图 11次谐波电流柱状图 13次谐波电流柱状图 5次谐波电压柱状图 7次谐波电压柱状图2号变压器二号变总电源 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 5次谐波电流柱状图 7次谐波电流柱状图 11次谐波电流柱状图 5次谐波电压柱状图 7次谐波电压柱状图2号大拉 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 2次谐波电流柱状图 3次谐波电流柱状图 4次谐波电流柱状图 5次谐波电流柱状图 10次谐波电流柱状图 11次谐波电流柱状图 13次谐波电流柱状图 5次谐波电压柱状图 7次谐波电压柱状图3号大拉 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 2次谐波电流柱状图 4次谐波电流柱状图 5次谐波电流柱状图 10次谐波电流柱状图 11次谐波电流柱状图 13次谐波电流柱状图 5次谐波电压柱状图 7次谐波电压柱状图国产8模1号拉丝机 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 5次谐波电流柱状图 11次谐波电流柱状图 13次谐波电流柱状图 17次谐波电流柱状图 5次谐波电压柱状图 7次谐波电压柱状图国产康仿机一号 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 5次谐波电流柱状图 7次谐波电流柱状图 11次谐波电流柱状图 17次谐波电流柱状图 5次谐波电压柱状图 7次谐波电压柱状图国产感应加热1号康仿 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 5次谐波电流柱状图 7次谐波电流柱状图 11次谐波电流柱状图 13次谐波电流柱状图 17次谐波电流柱状图 5次谐波电压柱状图 7次谐波电压柱状图4号变压器4号变电源总线 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 5次谐波电流柱状图 7次谐波电流柱状图 11次谐波电流柱状图 13次谐波电流柱状图 5次谐波电压柱状图 7次谐波电压柱状图3-4号空压机 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 5次谐波电流柱状图 5次谐波电压柱状图2号淬火 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 5次谐波电流柱状图 7次谐波电流柱状图 5次谐波电压柱状图 7次谐波电压柱状图三模 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 5次谐波电流柱状图 7次谐波电流柱状图 5次谐波电压柱状图 7次谐波电压柱状图五模 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 5次谐波电流柱状图 7次谐波电流柱状图 11次谐波电流柱状图 17次谐波电流柱状图6号8模 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 5次谐波电流柱状图 7次谐波电流柱状图 11次谐波电流柱状图 13次谐波电流柱状图 5次谐波电压柱状图 7次谐波电压柱状图5号变5号变电源总线 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 3次谐波电流柱状图 5次谐波电流柱状图 7次谐波电流柱状图 7次谐波电压柱状图3号康仿机 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 5次谐波电流柱状图 7次谐波电流柱状图 11次谐波电流柱状图 13次谐波电流柱状图4号拉丝机 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 5次谐波电流柱状图 7次谐波电流柱状图 11次谐波电流柱状图 13次谐波电流柱状图5号拉丝机 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 5次谐波电流柱状图 7次谐波电流柱状图 11次谐波电流柱状图 13次谐波电流柱状图新水泵房 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 5次谐波电流柱状图 7次谐波电流柱状图 7次谐波电压柱状图6号变压器6号变电源总线 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 5次谐波电流柱状图 7次谐波电流柱状图 11次谐波电流柱状图 17次谐波电流柱状图 19次谐波电压柱状图 7次谐波电压柱状图 11次谐波电压柱状图8号大拉 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 5次谐波电流柱状图 7次谐波电流柱状图 11次谐波电流柱状图 17次谐波电流柱状图 19次谐波电流柱状图 5次谐波电压柱状图 17次谐波电压柱状图4号康仿机 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 5次谐波电流柱状图 11次谐波电流柱状图 17次谐波电流柱状图 23次谐波电流柱状图 7次谐波电压柱状图 17次谐波电压柱状图车间配电室2号拉丝机15kw风机 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 5次谐波电流柱状图 5次谐波电压柱状图7号与8号拉丝机37kw风机 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 5次谐波电流柱状图5次谐波电压柱状图车间1号拉丝机 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 3次谐波电流柱状图 5次谐波电流柱状图 5次谐波电压柱状图车间二号康仿主机 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 5次谐波电流柱状图 11次谐波电流柱状图 17次谐波电流柱状图 5次谐波电压柱状图车间8号拉丝机 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 5次谐波电流柱状图 7次谐波电流柱状图 11次谐波电流柱状图 17次谐波电流柱状图 19次谐波电流柱状图 7次谐波电压柱状图车间8模拉丝机电压畸变 5次谐波电压柱状图 7次谐波电压柱状图配电室2号康仿机 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 5次谐波电流柱状图 7次谐波电流柱状图 11次谐波电流柱状图 13次谐波电流柱状图 5次谐波电压柱状图 7次谐波电压柱状图现场1号拉丝机 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 5次谐波电流柱状图 7次谐波电流柱状图 11次谐波电流柱状图 17次谐波电流柱状图 5次谐波电压柱状图 7次谐波电压柱状图车间1号拉丝机 电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 3次谐波电流柱状图 5次谐波电流柱状图 5次谐波电压柱状图（3）功率因数低下的配电系统与负载名称电压（v）电流（a）有功功率（kw）视在功率（kva）无功功率（kvar）功率因数2车间淬火生产线378.689.845.757340.8车间照明，插座217103.219.123.513.80.832号进口康仿机377.6459.71632892380.57国产康仿机一号383.3319.91202001610.6国产感应加热1号康仿382.3202.410412671.50.832号淬火392192.511513059.70.893号康仿机383.5522.42193402600.64新水泵房383.9204.911013679.40.814号康仿机380.8531.62303342420.692号拉丝机15kw风机374.717.568.6911.27.120.777号与8号拉丝机37kw风机372.141.1620.226.116.50.77车间二号康仿主机382.9309.51171961580.6（4）谐波含量大的配电系统与负载名称电压（v）电流（a）电流谐波含量（%）电压谐波含量（%）1号变总进线375.2108813.75.82车间淬火生产线378.689.820.95.31号5模拉丝机373.9156.3496车间照明，插座217103.212.94.6旧空压机房374.6214.610.36新水泵房373.8176.4155.22号进口康仿机377.6459.724.55.92号变总进线382.885032.19.62号大拉382.8214.65293号大拉389.9241.442.710.3国产8模1号拉丝机381.7196.133.712.4国产康仿机一号383.3319.926.89.5国产感应加热1号康仿382.3202.426.411.74号变总进线392.371718.45.93-4号空压机392.6182.78.15.4三模393.868.930.46.1五模394.3136.533.66号8模394.3200.536.35.53号康仿机383.5522.422.64.74号拉丝机382.9218.641.74.35号拉丝机382169.540.34.76号变总进线380.6724185.58号大拉377.4203.543.364号康仿机380.8531.626.56.12号拉丝机15kw风机374.717.5615.911.37号与8号拉丝机37kw风机372.141.1610.96.5车间1号拉丝机377.9194.842.910.1车间二号康仿主机382.9309.525.64.8车间8号拉丝机374.7198.442.25.6现场1号拉丝机390180.1386.9车间1号拉丝机377.9194.842.9101空压机运行数据统计 空压机序号产品型号额定功率(kw)加载时间 (h)运行时间(h)老空压机房ga55+aff553982151040新空压机房90kwga90ff 901800726798老空压机房一台空压机，保证末端6公斤，加载6.3-7.2公斤；新空压机房90kw空压机6.3公斤以上可以满足生产要求，加载6.3-7.2公斤。3.2 数据分析根据以上测试数据分析得知，某有限公司电力系统主要存在以下问题：（1） 配电系统存在谐波污染 通过测量发现：1号、2号、4号、6号变压器总线谐波较大。拉丝机等大部分负载设备均采用变频控制，采用abb变频器，六脉冲技术，易产生5、7次谐波，实际测试数据显示，谐波含量较高。康仿机中频炉加热，主控制直流电机变频运行，谐波含量较高。末端主要设备运行功率因数偏低。（2）某有限公司谐波源谐波是由非线性负荷 (即，电流的波形与供电电压的波形不同的负荷) 引起的。某有限公司的谐波源：异步或直流电机变速传动装置。（3）谐波在某有限公司电气系统中的主要影响：谐振1. 并联谐振（极大的安全隐患）1号、2号、4号、6号变配电系统中存在着大量的谐波电流，同时配电系统又分别采用了无功补偿，根据配电系统的分布情况，可以确定1号、2号、4号、6号变配电系统的谐波电流存在着产生的并联谐振的条件，存在安全隐患，具体分析如下。2. 损耗增大导体中的损耗导体中的损耗通过电流基波分量 i1 的作用，将有功功率传递给负荷。当负荷电流包含谐波时，电流有效值 irms 大于基波电流 i1。thd 的定义为：图1表示谐波畸变作用：对于一个给定了基波电流的负荷，电流有效值 irms 增加。不考虑集肤效应，热损增加。(图1中irms和热损的参考点是1，在该点不存在谐波)。谐波电流在它们流过的所有导体中都会引起热损增加，在变压器、设备、电缆等中引起附加温度升高。 （图1）异步电机中的损耗为异步电机供电的 (h 次) 谐波电压会在转子中产生频率高于 50 hz 的电流，这将导致附加损耗。变压器中的损耗因为焦尔效应和涡流，变压器中的谐波电流会引起铜损和铁损增加。由于磁滞，谐波电压会引起铁损。一般认为，绕组中的损耗增加与 thdi 的平方成正比，铁心损耗增加与 thdu 是线性关系。对公用网络变压器，由于畸变率的限制，这种损耗的增加在 10%-15%。电容器中的损耗作用于电容器的谐波电压产生的谐波电流与谐波频率成正比。该电流会引起附加损耗。（4）谐波产生的经济影响电能损耗谐波引起导体和设备中的附加损耗 (焦耳效应)。设备的扩容电源 (发电机、变压器和 ups 电源）的额定值降低意味着它们必须要扩容。必须通过计算谐波电流确定导体的尺寸。此外，由于集肤效应，导体电阻还要随着频率而增大。为了避免由于焦耳效应引起的附加损耗，需要加大导体尺寸。中性线中存在谐波电流，意味着也要加大尺寸。减少了设备的使用寿命误跳闸和电气系统停电谐波引起的尖峰电流影响到电气系统的断路器。这些尖峰电流引起误跳闸，结果使产量损失，并且增加相应于重新启动电气系统所要的时间的费用。（5）谐波导致电容器出现以下的问题： 电容器能造成谐波放大，加剧谐波污染程度；产生谐振，引起电网配电事故；谐波导致电容器过载，产生发热，或烧毁；造成电容器乏值降低，缩短电容器的寿命。（6）部分配电系统和运行设备功率因数低下在生产动力配电系统中，为保证设备的正常工作，设备运行过程中需要大量无功电能，低压变配电系统功率因数，离国家关于工业用户低压无功补偿需要补偿到0.90以上差距较大。糟糕的功率因数会造成电力浪费和成本增加。功率因数低下造成的影响：降低了变压器的供电能力；增加了线路损耗和变压器损耗；引起电压跌落，造成线路末端电压偏低。提高功率因数的作用：提高功率因数后，可以使用较少容量的变压器、开关设备和电缆等，也减少了电气系统的功率损耗。减少电缆中的损耗 (p，kw)电缆中的损耗与电流的平方成正比，在电气系统中可以用电能表进行测量。例如，导体的总电流减少 10%，损耗就将减少接近 20%。减少电压降用于功率因数改善的电容器能够减少、甚至完全消除上游导体中的 (感性) 无功电流，因而能够减少或消除电压降。增加可用功率通过提高由变压器供电的负荷的功率因数，减少流过变压器的电流，可以使变压器带更多的负荷。第四章 解决方案4.1 设计思路某有限公司的节能改造是通过统计、收集、测量、计算等手段来进行的，经过能源诊断结果分析，从经济、实用、有效的目的出发，根据以下原则进行选型设计：围绕系统存在的重点技术问题进行解决；抓大放小，重点解决谐波污染和功率因数低下两类问题所带来的电能浪费。4.2 设计目标在设计上依据某有限公司基本需求，本着架构合理、安全可靠、回收合理、产品主流、低成本、低维护量作为出发点，并依此为企业提供先进、安全、可靠、高效的系统解决方案。本项目力求做到系统结构配置先进实用、更经济，节省项目单位总体投资。4.3 设计依据工业计算机监控系统抗干扰技术规范低压配电设计规范（gb 50054-95）建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范（7cecs72:97）建筑与建筑群综合布线工程施工与验收规范（cecs89:97）电能质量 公用电网谐波（gb/t14549-1993）建筑物防雷设计规范甲方对系统的具体要求、4.4 解决方案u 针对低压配电系统的谐波污染问题，诺比公司采用unipower-mc解决谐波污染问题。u 针对低压配电系统功率因数低下问题，诺比公司采用noblepower-pf、noblepower-hf解决功率因数低下问题。4.5 方案技术指标预计设备投运后，将会收到以下效果：采用谐波滤除设备的配电系统，谐波电流滤除率达到75%以上，谐波治理后符合国家gb 17625.1-2003标准；采用功率因数提高设备的配电系统和负载，功率因数提高到0.92以上；通过综合节能改造，所改造部分的平均节电率预期为（6.51）%；备注：占全厂整体负荷率的81%，局部方案的投资在284.7万，全厂整体节能降耗5.26%的目标。无任何负面效益。具体的布控点为：变压器安装位置设备型号1#变压器旧空压机房np-pf-00-10英国2#康仿np-hf-200-4002#变压器1#大拉minsine-50-380-33-50/2500-25minsine-50-380-33-50/2500-502#大拉minsine-50-380-33-50/2500-35minsine-50-380-33-50/2500-503#大拉minsine-50-380-33-50/2500-35minsine-50-380-33-50/2500-50国产1#康仿np-hf-150-4004#变压器6#拉丝机minsine-50-380-33-50/2500-25minsine-50-380-33-50/2500-50空压机90kwnp-pf-00-106#变压器7#大拉minsine-50-380-33-50/2500-25minsine-50-380-33-50/2500-508#大拉minsine-50-380-33-50/2500-25minsine-50-380-33-50/2500-504#康仿np-hf-200-4004.6节电效果验证方法由于负载在运行中存在一定的波动，根据现场的实际情况，需某有限公司、无尽灯节能科技有限公司和诺比节能科技（珠海）有限公司三方本着科学，严谨、负责的态度，通过电表对比的方法对节能改造项目进行节电率验收。具体的测试方法为：1、 计量节电设备投入、切除两种状态下节能改造的配电系统和负载的实际电量得出第一部分节电率。2、 供电局总表（不含3号变）对应某有限公司1#、2#、4#、6#变的配电系统总损耗差值得到第二部分节电率。测试需要在负荷基本相同的一个周期内进行（一个周期指投入和切除按同样的生产量和生产时间）。计算公式： 第一部分节电率+第二部分节电率=综合节电率。第五章 产品组成及综合经济效益分析5.1 产品配置与报价变压器安装位置设备型号数量价格（元）1#变压器旧空压机房np-pf-00-10141745英国2#康仿np-hf-200-40012058002#变压器1#大拉minsine-50-380-33-50/2500-251113600minsine-50-380-33-50/2500-5012240002#大拉minsine-50-380-33-50/2500-351157800minsine-50-380-33-50/2500-5012240003#大拉minsine-50-380-33-50/2500-351157800minsine-50-380-33-50/2500-501224000国产1#康仿np-hf-150-40011550004#变压器6#拉丝机minsine-50-380-33-50/2500-251113600minsine-50-380-33-50/2500-501224000空压机90kwnp-pf-00-101417456#变压器7#大拉minsine-50-380-33-50/2500-251113600minsine-50-380-33-50/2500-5012240008#大拉minsine-50-380-33-50/2500-251113600minsine-50-380-33-50/2500-5012240004#康仿np-hf-200-4001205800小计172764090辅材及安装、人工等费用（3%）82922项目总价28470125.2 产品布控图5.3 综合经济效益分析l 安装诺比公司电能质量及综合节能治理产品后，可以减少变压器电气系统的有功和无功耗损；谐波电压畸变率和谐波电流畸变率达到国标允许值以内，系统消耗的总无功功率将会得到有效的降低；l 减少电缆谐波引起的集肤效应表层发热，提高电缆电导率，降低电源内阻，提高供电能力，减少供电系统电位差，延长电缆绝缘层寿命，降低电缆起火机率；l 减低供电线路开端器件因谐波引起的非过流型发热，降低开关意外脱扣率，保证用电安全；l 降低电动机谐波发热，电动机过热烧毁现象得以大幅度减少；l 减少plc、dcs等自动化控制系统软件和硬件损坏机率，提高设备安全运行时间，保证生产安全；l 减少变压器发热，降低变压器铁损和铜损；l 提高高精度生产设备生产精度，提高产品质量，降低废品率；l 提高高精度计量设备计量精度；l 降低中线电流，防止中线电位升高引起的综合负面效益。第六章 产品介绍6.1 优电霸（unipower-mc)系列 产品概述unipower-mc-minsine电能综合补偿装置是新出现的一种基于大功率逆变器的动态电能质量补偿装置，它将电力电子技术、计算机技术和现代控制技术应用于电力系统，通过对装置输出电压相位的控制，对电力系统的网络参数和网络结构实施灵活、快速的控制，从感性到容性的整个范围进行连续的无功调节，达到快速补偿系统对无功功率的需求，从而抑制电压波动并增强系统稳定性。基本原理检测补偿对象的电压和电流，经指令电流运算电路计算得出补偿电流的指令信号，该信号经补偿电流发生电路放大，得出补偿的电流，补偿电流与负载电流中要补偿的谐波及无功等电流抵消，最终得到纯净的电源电流。unipower-mc-minsine电能综合补偿装置主电路拓扑结构如下图所示：unipower mc-minsine电能综合补偿装置产品有以下优势： 低纹波电流，高电流响应速度。 纹波电流和电流响应速度是矛盾的两个指标。作为active power filter，其基本原理是检测负载谐波，注入反相谐波，以谐波的相互抵消达到滤波的目的。一般的active power filter是一个电流模式控制的电压源逆变器。输出电流是通过逆变器输出的电压作用在输出电感上产生的。逆变器采用脉冲宽度调制，根据电工的基本原理，纹波电流决定于开关频率、直流母线电压、输出电感的大小，与电流环的控制无关。开关频率越高纹波电流越小、直流母线电压越高，纹波电流越大；输出电感越大，纹波电流越小。而逆变器期望的输出电流是由电流环所控制。active power filter输出谐波电流，如果按基波50hz，补偿50次谐波计算，最高谐波频率将达到2.5khz。active power filter对电流响应速度有很高的要求。电流响应速度与直流母线电压和输出电感大小有关。直流母线电压越高，电流响应越快；输出电感越大，电流响应越慢。我们期望输出纹波电流越小越好，电流响应速度越快越好，这是一对矛盾。从上述分析可以看出，两电平active power filter解决这个矛盾的办法只能是提高开关频率。现在某些厂家的两电平active power filter产品的开关频率已经达到20khz。但是，开关频率的提高带来的是更高的开关损耗以及驱动损耗，active power filter的单机容量会受到限制，而对于更高电压等级的active power filter，高压的igbt根本就不允许那么高的开关频率。然而，unipower-mc-minsine电能综合补偿装置采用的是三电平从原理上就是一个解决上述问题的方案。三电平逆变器可以输出正、负、零三种电压，在计算纹波电流时，只需按直流母线电压的一半计算。由此，在相同开关频率、相同直流母线电压、相同纹波电流要求的前提下，三电平的输出电感为两电平的一半，同时器件的开关损耗和电感上的纹波损耗也会降低。在计算电流响应速度时，起作用的将是全部直流母线电压，而输出电感的减半，将加快电流的响应速度，增强滤波效果，提高单机容量。 提高系统耐压，应用于较高电压系统。 通常国内低压电网为400v，但是对于某些行业，其低压电网会比较高，例如石油钻机传动采用的是600v，矿山用电可能是690v或1140v，而某些行业的电压等级可能更加多样，但一般都是500v以上。如何解决这些行业谐波治理需求，是一个问题。通常为了提高电流响应速度、保证补偿效果，处理谐波的active power filter比处理基波的变频器或并网逆变器需要更高的直流母线电压。通常两电平逆变器的直流母线电压是交流电网电压有效值的2倍。对于380v应用，直流母线电压一般在700v750v，而对于600v，直流母线电压需要达到1200v。很多企业的做法是加一个变压器，将其他等级的电压变为400v。通过谐波的变压器是经过特殊设计的，价格比较高，体积也比较大，变压的损耗也会比较大。而采用三电平技术，可以用耐压较低的管子组成耐压较高的变流器系统，可以直接连接到电压较高的电网上，同时保证较好滤波效果和单机容量。 性能特点 节能增效理念：应用“主动的节能策略，实现持续的节能增效”改善了设备供电电源质量，改善电力品质因数，可对电源进行基波无功功率补偿、畸变无功功率补偿的功能，不需增大供电设备的容量，消除了零序谐波在中线上的电流迭加，改善了电气设备的安全性；具有节能与环保的双重功效； 安全性：主动式无级补偿，不会产生过电压和过电流，使设备的使用寿命延长、效率提高；补偿了系统负序分量，改善了三相不平衡，避免零序谐波在中线上的电流迭加，改善了电气设备的安全性； 提供优质的性能，中性电流衰减率：10：1，零序谐波衰减率：10：1； 专利技术，没有电容器，对谐波、浪涌冲击、闪变等诸多电能质量问题同时进行改善，减少能源的附加损耗，从而有效提高电能质量，具有无可比拟的可靠性； 实现“n+1”冗余，便于用户扩容； 动态响应速度快，有效响应时间可达5s； 具有良好的诸如变流器过流、过热，电源过载、过压等保护功能，运行安全、可靠、稳定；能够适应各种复杂工业现场的要求；操作方便简单； 体积小，重量轻，产品外型美观大方； 消除磁场对人体的危害。符合有关谐波电流的国际标准；iec61000-3-2谐波电流发射限值，小于16a的设备；iec61000-3-4谐波电流发射限值，大于16a的设备；ieee519（2）； 三相四线制系统：电压等级：110v，220v，380v,660(690)v,3kv,6kv,10kv、35kv。适用范围适用于快速变化的谐波源，如：电弧炉、电力机车、整流、变频、工频及中频感应加热、高频感应加热、焊接等混合负载；低压大功率电解、电镀、电弧炉等负荷。油田抽油机，轧钢厂，化工，中频炉，地铁，机械厂，风电场，泵站，港口，汽车厂，会展场馆，写字楼和卷扬机等负载，广泛应用于汽车、冶金、造船、港运、电力、机械制造、铁路、煤矿、化工、油田等行业。适用于初装配电设计，可采取“n+1”方式满足用户智能化配电设计要求。6.2 nobipower（诺电霸pf）产品概述是专门针对功率因数低下的三相异步电动机类负载或用电支路而设计的功能强大的产品。nobipower的最大特点在于能有效抑制电网中最常见的5、7次奇次谐波，同时可有效改善用电设备的功率因数，提高整个用电系统的效率，具有节电和保护的双重功效。性能特点 nobipower节电器具有完善的保护功能，当出现过电压、过电流、过温时能使节电器自动分离。 nobipower的安装简单操作非常方便。 产品实现智能化控制，可以做到免调试。 提高用电设备的功率因数。从而提高用电设备的效率。 nobipower容易维护、可靠性高。平均无故障时间可高达10万小时。适用范围 nobipower适用所有感性负载； nobipower能有效抑制5、7次奇次谐波； nobipower能提高系统功率因数，提升用电效率，适用于功率因数变化较稳定、用电效率低的场所； nobipower可使用于负载末端，也可使用于多路小负载的总线，当然，也可使用于总配电柜； nobipower既可单独使用，也可相互配合使用，具体情况要视现场电气参数而定，根据产品应用点（谐波含量高，功率因数较低）各次谐波电流含量来确