节电措施-李晓文

1、节电措施节电措施焦化厂洗煤装备部李晓文节约用电的基本知识第一章电动机节电技术第二章照明节电技术第三章空调节电技术第四章Table of Contents内容大纲变压器节电技术第五章节电技术节电管理第六章电力需求侧管理第七章3第一章第一章 节约用电的基本知识节约用电的基本知识第一节 概 述一、节约用电的重要性能源是发展国民经济和提高人民生活水平的重要物质基础，是人类赖以生存的基本条件。节约用电是节能工作最重要的组成部分。4第一章 节约用电的基本知识节电重要性： 节电是保证我国经济持续、快速、健康发展的重要方面。5第一章 节约用电的基本知识6第一章 节约用电的基本知识 要爱护资源，保护环境。资料显

2、示我国人均能源资源占有量不到资料显示我国人均能源资源占有量不到世界平均水平的一半，世界平均水平的一半，石油仅为十分之一，目前石油供应的对外依存度已超过百分之三十，按现在的发展速度，到2020年石油对外依存度将达到百分之六十 。7第一章 节约用电的基本知识 节约电力是改变企业经济效益的重要措施。 节电可以看成是一种最经济的电源。8第一章 节约用电的基本知识第二节 节约用电的措施与方法一、实现节电的措施（7条） 提高认识，转变观念。 多渠道筹集资金，增加节电投入。 加强对节电的宏观管理。 采用经济技术等办法，引导用户转移9第一章 节约用电的基本知识电网高峰用电。利用电价结构，对用电负荷的高峰和低谷

3、实行分时电价、季节性电价、可中断负荷电价等措施。10第一章 节约用电的基本知识 大力推进技术节电，支持和鼓励节电技术和产品的开发和应用。 推行电力需求侧管理，提高电力终端效率。 建立健全节能节电法规体系。11第二章 电动机的节电技术本章主要内容：1、生产机械的负荷曲线2、电动机的能量损耗3、电动机的特性曲线4、电动机的合理选用5、电动机的经济运行12第二章 电动机的节电技术6、电动机无功功率就地补偿技术7、电动机调速节能技术8、绕线式异步电动机同步运行技术9、电动机的节能改造。13第二章 电动机的节电技术电动机是最大的电力消费用户，消耗了总电量的60%以上，其中三相异步电动机，占电动机总容量的

4、80%-90%，使用的面广，对生产的影响很大。为掌握电动机的节电技术，必须了解生产机械的负荷曲线，掌握电动机的基本知识。14第二章 电动机的节电技术第一节 生产机械的负荷曲线一、生产机械的负荷曲线 定义：生产机械所消耗的有功功率随时间而变化的曲线称为生产机械的负荷曲线。 出处：该曲线是根据测定数据绘制出来的。15第二章 电动机的节电技术 根据测定部位不同，曲线分为3类：生产机械的电动机输入功率负荷曲线生产机械的电动机输出功率负荷曲线生产机械固有的负荷曲线。 特点：生产机械固有的负荷曲线与生产机械的电动机输出功率负荷曲线完全相同。16第二章 电动机的节电技术二、生产机械的负荷曲线分类17第二章

5、电动机的节电技术第二节 电动机的能量损耗一、电动机能量损耗种类当电动机将输入的电能转换为机械能输出时，总是要产生一定的能量损耗。GB/T755.2-2003旋转电机(牵引电机除外)确定损耗和效 率的试验方法中规定：18第二章 电动机的节电技术电动机能量损耗：电动机能量损耗：3 3种种1 1、恒定损耗、恒定损耗2 2、负载损耗、负载损耗3 3、负载杂散损耗、负载杂散损耗19第二章 电动机的节电技术1、恒定损耗（3种）： 磁路中的铁耗（主磁场在电动机铁心中交变而引起的涡流损耗和磁滞损耗）以及其他金属件中的空载杂散损耗。20第二章 电动机的节电技术摩擦耗(轴承、运行时不提升的电刷)，但不包括独立润滑

6、系统中的损耗。公用轴承，不论是否随机供给，应单独列出其损耗。注 :如需要独立润滑系统中的损耗，则应单独列出。21第二章 电动机的节电技术总风耗，包括与电机成为一体的风扇以及辅机(如有)所消耗的功率。其它与电机并不成为一体的辅机，如风机、水泵、油泵的损耗。虽然专供此电机使用仅在协议有规定才计入作为损耗。注：如需要独立通风系统的损耗，应单独列出。22第二章 电动机的节电技术2、负载损耗（3种）： 初级绕组的I2R损耗（铜耗）； 次级绕组的I2R损耗（铜耗）； 电刷中的电损耗(如有)。铜耗：电动机运行时，定子、转子绕组通过电流而引起的损耗，约占总损耗的20%-70% 。23第二章 电动机的节电技术3

7、、负载杂散损耗（2种）： 由于负载而在铁心以及导线以外的其他金属件中引起的损耗。 初级、次级绕组导线中由于与电流有关的磁通脉动所引起的涡流损耗。注：1、和项中的损耗有时称为杂散损耗，但不包括空载杂散损耗24第二章 电动机的节电技术2、对于由主轴拖动的进相机等辅助电机，其损耗可用与同步电机的励磁机损耗同样方法计算，单独驱动的进相机或调控设备的损耗应根据主电机的额定情况单独列出，这些损耗可根据有关设备的标准试验方法确定。25第二章 电动机的节电技术二、有效降低电动机损耗措施减少电动机损耗应该着眼于主要损耗分量的下降。对于小功率电机：铜耗占主要比例，应该从适当增加有效材料使用，增大导线截面来降低绕组

8、电阻，达到降低损耗，提高效率的目的。26第二章 电动机的节电技术对于较大功率电动机：主要损耗在机械损耗及杂散损耗上，应该通过各种措施减少通风系统损失和杂散损耗。降耗的主要措施：（主要是指从设计、材料、制造工艺方面来实现的） 27第二章 电动机的节电技术1、降低铜耗降低定子铜耗：增加导线截面积；减小定子电流；缩短绕组端头长度；采用耐高温、较薄绝缘材料，提高绕组槽满率（填充系数）。28第二章 电动机的节电技术降低转子铜耗：增加导线截面积和转子端环尺寸；减小转子电流；改进转子导体铸造方法，提高转子导条及端环导电率。29第二章 电动机的节电技术2、降低铁耗增加铁心长度采用低损耗铁心材料，如冷轧硅钢片采

9、用较薄的硅钢片降低磁通密度 30第二章 电动机的节电技术3、降低机械损耗改进风扇设计，提高风扇效率；采用低损耗的冷却风扇；采用优质、低摩擦轴承；采用低损耗（摩擦系数小、性能好）润滑脂；安装良好，同心度高。31第二章 电动机的节电技术4、减少杂散损耗选择合适的绕组型式和节距选择合适的槽配合和转子槽斜度选择最佳气隙长度转子槽特殊绝缘处理改进转子表面切削加工方法32第二章 电动机的节电技术三、电网质量对电动机损耗的影响由于电网质量原因，如：电压波动、频率下降或上升以及网内高次谐波的注入，都会造成三相异步电动机损耗增加。33第二章 电动机的节电技术如有3.5%的不平衡电压加在电动机上，将使电动机总损耗

10、增加20%，效率下降3%4%。电动机在不对称电压下运行时其性能恶化，过载能力下降，效率下降，并有局部过热的危险。34第二章 电动机的节电技术第三节 电动机的特性曲线一、电动机的效率曲线二、电动机的功率因数曲线三、电动机特性曲线分析35第四节 电动机的合理选用一、选用电动机的原则及步骤1、选用电动机的原则 根据负载曲起动特性及运行特性，选出最适于这些特性的电动机，满足生产机械工作过程中的各种要求。第二章 电动机的节电技术36 选择具有与使用场所的环境相适应的防护方式及冷却方式的电动机，在结构上应能适合电动机所处环境条件。第二章 电动机的节电技术37 计算相确定合适的电动机容量。通常设计制造的电动

11、机，在75%100%额定负载率时，效率最高。因此应使设备需求的容量与被选电机的容量差值为最小，使电机的功率被充分利用。第二章 电动机的节电技术38 选择可靠性高、便于维护的电动机。 考虑到互换性，尽量选择标准电动机。 为使整个系统高效率运行，要综合考虑电机的极数及电压等级。第二章 电动机的节电技术392、选用电动机的主要步骤 根据生产机械性能的要求，选择电动机的种类。 根据电源的情况，选择电动机额定电压。第二章 电动机的节电技术40 根据生产机械所要求的转速以及传动设备的情况，选择电动机额定转速。 根据电动机和生产机械安装的位置和场所环境，选择电动机的结构及防护型式。 根据生产机械所需要的功率

12、和电动机的运行方式，选择电动机的额定功率。第二章 电动机的节电技术413、选择电动机时有关电气性能和机械性能分类在选用电动机时，需要考虑电气和机械等分类内容。第二章 电动机的节电技术42二、有关三相异步电动机选择的规定电动机的合理选择，是确保电动机经济运行的先决条件。GB/T12497-2006三相异步电动机经济运行对电动机类型的选型，额定功率选择，工作电压选择，转速选择，转矩选择，电动机安装作了相应的规定。第二章 电动机的节电技术43 电动机类型的选择选择电动机的种类，必须从技术和经济两方面考虑。首先要求电动机的机械特性完全满足生产机械的需要，其次要求电动机的构造简单、价格便宜、运行可靠、维

13、修方便。第二章 电动机的节电技术44GB/T12497-2006三相异步电动机经济运行规定的电动机类型的选择原则： 电动机选用前应充分了解被拖动机械的负载（以下简称负载）特性，该负载对起动、制动、调速无特殊要求时应选用笼型异步电动机。从节能角度考虑应首先选用符合第二章 电动机的节电技术45GB18613-2006的电动机，不应选用国家明令淘汰的产品。 负载对起动、制功、调速有特殊要求时，所选择的电动机应满足相应的堵转矩与最大转矩要求，所选电动机应能与调速方式合理匹配。第二章 电动机的节电技术46 应依据电动机的工作是否处于易燃、易爆、粉尘污染、腐蚀性气体、高温、高海拔、高湿度、水淋和潜水工作环

14、境，选择相应的防护类型、外壳防护等级和电动机的绝缘等级。第二章 电动机的节电技术47 拖动高精度加工机械和有静音环境要求的电动机，应按要求选用有精确速度控制、低振动和低噪声设计的电动机。 应依据负载要求，选择具有合适的安装尺寸与连接方式。第二章 电动机的节电技术48 电动机额定功率的选择正确选择电动机额定功率对提高电力拖动的济运行水平、减少能耗，提高经济效益具有重要意义。容量选的小，则不能满足生产机械正常运行，容量选的大，则浪费投资，浪费能源。第二章 电动机的节电技术491、正确选择电动机功率的原则 电动机应能胜任生产机械的负载和所需的起动转距。 电动机在工作时，其发热应接近，但不得超过其许可

15、的工作温度。第二章 电动机的节电技术50 电动机应有一定的过载能力，以保证在短时过载情况下能正常工作。2、电动机额定功率的选择 GB/T12497-2006三相异步电动机经济运行对电动机额定功率的选择作如下规定：（3个方面）第二章 电动机的节电技术51 应依据反映负载变化规律的负荷曲线，确定经济负载率（电动机效率最高时的负载率）。 应根据负载的类型和重要性确定适当的备用系数。具有长期连续运行或稳定负载的电动机，应使电动机的负载率接近综合经济负载率（电动机综合效率最高时的负载率）。第二章 电动机的节电技术52 年运行时间大于3000h、负载率大于60%的电动机，应优先选用能效指标符合GB1861

16、3-2006中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级中节能评价值的节能电动机。第二章 电动机的节电技术53 根据电动机不同的运行状态，选择电动机的额定功率。 GB755-2008旋转电机定额和性能将电动机分为10种工作制类型：S1S10第二章 电动机的节电技术54 S1工作制连续工作制保持在恒定负载下运行至热稳定状态。第二章 电动机的节电技术55 S2工作制短时工作制 在恒定负载下按给定的时间运行，电机在该时间内不足以达到热稳定，随之停机和断能，其时间足以使电机再度冷却到与冷却介质之差在2K以内。第二章 电动机的节电技术56第二章 电动机的节电技术 S3工作制断续周期工作制标以负载持续率。例:

17、S3 25%57第二章 电动机的节电技术 S4工作制包括起动的断续周期工作制 标注：例:S4 25% JM=0.15kgm2 Jext=0.7kgm258第二章 电动机的节电技术 S5工作制包括电制动的断续周期工作制 标注：例:S5 25% JM=0.15kgm2 Jext=0.7kgm259第二章 电动机的节电技术 S6工作制连续周期工作制应标以负载持续率。例:S6 40%60第二章 电动机的节电技术 S7工作制包括电制动的连续周期工作制 标注：例:S7 JM=0.4kgm2 Jext=7.5kgm261第二章 电动机的节电技术 S8工作制-包括负载-转速相应变化的连续周期工作制 例:S8

18、JM=0.5kgm2 Jext=6kgm216kW 740r/min 30% 40kW 1460r/min 30%25kW 980r/min 40%62第二章 电动机的节电技术 S9工作制负载和转速作非周期变化的工作制63第二章 电动机的节电技术 S10工作制离散恒定负载和转速工作制标注：例:S10 P/ t = 1.1/0.4；1/0.3；0.9/0.2；r/0.1 TL=0.6 64额定值rated value ：通常由制造厂对电机在规定运行条件下所指定的一个量值。注:额定电压或电压范围指的是线端额定电压或电压范围。定额rating:一组额定值和运行条件。第二章 电动机的节电技术65电动机

19、定额类别的选定：按一般用途制造的电机应具有连续工作制定额，并能以S1工作制运行。如用户未表明工作制，则认为是S1工作制，其定额为连续工作制定额。第二章 电动机的节电技术66对用于短时工作制定额的电机，其定额应以S2工作制为基准。对用于可变负载或负载包括空载、停机和断能的电机，其定额应为以S3S8工作制之一为基准的周期工作制定额。第二章 电动机的节电技术67对用于转速变化负载亦变化，包括过载的电机，其定额应为以S9工作制为基准的非周期工作制定额。对用于离散恒定负载，包括过载或空载(或停机和断能)的电机，其定额应为以S10工作制为基准的离散恒定负载定额。第二章 电动机的节电技术68温度修正温度修正

20、我国规定40为标准环境温度，如果电动机工作环境温度高于或低于标准环境温度40较大时，电动机的选择功率应进行校正。高于标准环境温度40降低容量使用；低于标准环境温度40增加容量使用。第二章 电动机的节电技术69 电动机转速选择（GB/T12497-2006）在满足传动要求的前提下，选择电动机转速时应减少机械传动级数。需要调速的负载应根据调速范围、效率、对转矩的影响以及长期经济效益等因素，选择合理的调速方式和电动机。第二章 电动机的节电技术70 电动机转矩选择（GB/T12497-2006） 电动机应满足负载的堵转矩和最大转矩的需要。 对有频繁起动、冲击负载和高起动转矩等特殊要求的负载应选用相应的

21、专用电动机并进行转矩校验。第二章 电动机的节电技术71 电动机外部结构型式和防护等级的选择合理选用电动机外部结构型式对其安全性、经济运行有密切的关系。 电动机的外部结构型式按照外壳防护型式、通风方式、冷却方式分类。第二章 电动机的节电技术72电动机的外壳防护型式，应按GB4942.1-2006旋转电机整体结构的防护等级（IP代码）-分级 规定选用；框内数字越大，表示缝隙越小或防护的方位越越全面。第二章 电动机的节电技术73电动机的冷却方式，应按GB1993-1993旋转电机冷却方法规定选用；电动机的安装结构形式，应按GB/T 997-2008 旋转电机结构型式、安装型式及接线盒位置的分类（IM

22、代码）选用，并与机械相适应。第二章 电动机的节电技术74 根据电动机使用环境条件，选择适宜的外部结构和型式。如果环境比较干燥，防护要求较低时，宜选用IP23防护等级。第二章 电动机的节电技术75 电动机电源电压的选择依据GB12497-2006中4.1.3规定：电动机的工作电压应与供电电压相适应。额定容量大于200kW的电动机宜优先选用高压电动机。运行在可调速状态的电动机宜选用较低额定电压等级。第二章 电动机的节电技术76GB156-2003标准电压规定：标称电压220Vl000V之间的交流系统及相关设备的标准电压为：220/380；380/660；1000。标称电压l000V以上至35kV的

23、交流系统及相关设备的标准电压为:3、6、10、20、35第二章 电动机的节电技术77三、节能型电动机及其选用GB18613-2006中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级中4.5节：4.5 节能电动机的评价4.5.1 电动机节能评价值第二章 电动机的节电技术78电动机节能评价值在额定输出功率和75%额定输出功率的效率均应不低于表1中2级的规定。4.5.2 功率因数电动机的功率因数应符合相关产品标准规定的数值。第二章 电动机的节电技术79第五节 电动机的经济运行电动机经济运行是指电动机在满足生产机械运行要求时，以节能和提高综合经济效益为原则，选择电动机类型、运行方式及功率匹配，使电动机在效率高

24、，损耗低，经济效益最佳状态下运行。第二章 电动机的节电技术80一、电动机的经济负载率GBT12497-2006异步电动机经济运行术语和定义： 电动机经济运行：在满足被拖动负载工作特性要求的前提下，安全可靠、不影响生产、第二章 电动机的节电技术81不带来负面环境影响、节约电能与运行维护费用的运行方式。 经济负载率：电动机效率最高时的负载率。（当电动机的固定损耗与可变损耗相等时，其效率最高）。第二章 电动机的节电技术82 综合经济负载率：电动机综合效率最高时的负载率。 无功经济当量：电动机运行时每1kvar无功功率所引起的电网有功功率损耗。第二章 电动机的节电技术83 电动机综合功率损耗：电动机运

25、行时的有功功率损耗与无功功率使电网增加的有功功率损耗之和。 电动机综合功率消耗：电动机的输出功率与对应的综合功率损耗之和。第二章 电动机的节电技术84电动机综合效率：电动机的输出功率与对应的综合功率消耗之比。电动机额定综合效率：电动机在额定负载运行时的综合效率。负载系数：电动机输出功率与其额定功率之比，以百分率表示的负载系数称为负载率。第二章 电动机的节电技术85 加权平均综合效率：能源利用效率在一定的时间段，按不同负载率下运行的时间加权平均的综合效率。第二章 电动机的节电技术86二、电动机轻载节电器及其应用当电动机处于轻载、空载时，功率因数和运行效率均很低。采用电动机轻载节电器可使电动机处于

26、轻载、空载时降低电动机的端电压，达到节能的效果。适用于：恒转矩变功率负荷；短时性、间歇性、周期性负荷；风机、泵类负荷。第二章 电动机的节电技术87第二章 电动机的节电技术。效率和功率因数值提高行状态，即令电动机始终保持在最佳合理运变，使变动自动改随着的作用下，亦下降。在轻载节电器下降，不变，这样随着，而降压后所以节电的60，975MnP，而UI，UM电动机的电磁转矩 的基本原理：降压 1211121111221UIUPUpfnUP88第二章 电动机的节电技术89电动机轻载节电器原理图第二章 电动机的节电技术自动跟踪相位角的变化，控制导通角的大小，可以控制输出功率的大小，实现无冲击启动，轻载降压

27、的功能。90三、电动机的节能更换GBT12497-2006异步电动机经济运行：6 电动机更换或改造：1、更换或改造的基本要求 当电动机处于非经济运行状态，采取更换或改造措施时，必须满足被拖动机械负载的第二章 电动机的节电技术91要求，使电动机运行的负载率在接近综合经济负载率。使更新或改造后电动机的综合功率损耗小于原电动机的综合功率损耗。 应根据工作环境、拖动负载更换电动机，在国家现行系列产品中合理选择。电动机的更换应符合GBT12497-2006中4.1规定。第二章 电动机的节电技术92 电动机更换或改造应使用寿命周期成本分析方法进行经济性的检验。2、起动性能校验更换或改造电动机应进行起动性能

28、的校验。第二章 电动机的节电技术93第六节 电动机无功功率就地补偿技术工矿企业消耗的无功功率中，异步电动机约占70%，因此对于电动机采用就地无功功率补偿以提高供电系统的功率因数，节约电能，减少运行费用以及提高电能质量，具有重要的意义。第二章 电动机的节电技术94第二章 电动机的节电技术95在交流电路中感性负载：电压超前于电流90度（周波1/4）容性负载：电流超前于电压90度（周波1/4）第二章 电动机的节电技术96一、电动机无功功率就地补偿的作用1、无功功率就地补偿的原理第二章 电动机的节电技术补偿前：有功功率P，有功电流Ip, 无功电流Iq，无功功率Q1,输入电流I1，功率因数cos1。补偿

29、后：当采用电容量为Qc，即电容电流为Ic，无功电流变为Iq2=Iq-Ic，无功功率变为Q2=Q1-Qc，输入电流为I2，I2I1，功率因数为cos2， cos2 cos1。pI PUcQQQ22cqq2III11 IS22 IScI cQ12q1I Q972、无功功率就地补偿的作用 可减少供电网配电变压器、低压配电线路的负荷电流； 可减少配电线路的导线截面和企业配电变压器的容量；第二章 电动机的节电技术98 可减少企业配变及配电网的功率损耗； 补偿点的无功经济当量最大，因而降损效果更好； 可降低电动机的起动电流。第二章 电动机的节电技术99二、在技术上应注意的问题1、防止产生自励采用电容器就地

30、补偿的电动机，如补偿容量过大，切断电源后，由于其惯性作用下继续运行，使电动机的磁场得到自励而产生电压，第二章 电动机的节电技术100为防止电动机产生自激,电容器容量应为 或者电容器控制方式采用单独就地补偿式，并配置放电装置。2、防止过电压采用电容器就地补偿后，将引起线路稳态电压升高其升高值为：第二章 电动机的节电技术UIQc39 . 0101U=U(Qc/Ss)(Ss:短路容量)。因此，并联电容器国家标准规定：“工频长期过电压值最多不超过1.1倍额定电压”，当电容器容量Qc较大时，必须符合Qc0.1Ss的条件。电网中的谐波合成电流的有效值不能超过电容器额定电流的35%。第二章 电动机的节电技术

31、1023、防止维持电压时间过长采用就地补偿后，电源切断后，电动机端电压衰减到零的时间比电动机惰行时间长，若补偿过量，维持电压持续的时间较长，对于需要自动投切的电动机，由于激励的增加，电动机端电压将升高到不允许的程度。第二章 电动机的节电技术1034、防止系统谐波的影响对于系统中有谐波源的供电线路，如大于以下技术数值，必须采取增设电抗器等措施：（1）晶闸管装置容量kW值，大于变电所总负荷容量kVA值的40%；第二章 电动机的节电技术104（2）晶闸管装置kW值与电容器安装处短路容量kVA值之比0.05；（3）产生谐波的设备，其kW值变压器的25%，或与电容器安装处的短路容量kVA值之比1/80。

32、第二章 电动机的节电技术105四、电动机无功功率就地补偿方式第二章 电动机的节电技术1、直接单独就地补偿：106第二章 电动机的节电技术2、控制式单独就地补偿：107五、电动机无功功率就地补偿的应用范围1、长期连续运行（2000小时/年）的电动机，经常轻载或空载运行的电动机。2、离供电变压器或配电母线距离较远的电动机（10m）。第二章 电动机的节电技术108 3、电动机的容量，高压电动机90kW以上，低压电动机5.5kW以上。 4、供电线路已达满负载，线路压降较大，导线温度较高，尚需增加其他负载，或需调换较大容量的用电设备，经采取就地补偿后不需增加和调换线路的情况最为适合。 5、其控制方式按具

33、体要求选择，以安全运行为主。第二章 电动机的节电技术109第七节 电动机调速节能技术第二章 电动机的节电技术1、生产机械特性2、电动机的机械特性3、电力传动的稳定条件一、调速电动机的机械特性恒转矩负载变转矩负载绝对硬特性硬特性软特性110二、三相异步电动机的调速技术分类及主要指标1、三相异步电动机的调速技术分类2、三相异步电动机的调速系统的主要技术指标l按调速技术实施的机械名称分l按调速原理分l按调速的平滑性分l按调速方向分l按输出转矩分l调速范围l静差率l调速平滑性l调速的经济性第二章 电动机的节电技术111第二章 电动机的节电技术三、三相异步电动机调速方式1、变极对数调速方法2、变频调速方

34、法3、串级调速方法4、绕线式电动机转子串电阻调速方法5、定子调压调速方法6、电磁调速电动机调速方法7、液力耦合器调速方法112在实际生产中，许多生产机械的负载状况往往随生产任务、工艺要求不同而变化，因此，根据生产机械，负载特点，合理选择电动机的调速运行和方式，提高电动机的使用效率，往往可收到显著的节电效果和经济效益。第二章 电动机的节电技术113一、调速电动机的机械特性1、生产机械的机械特性 机械特性：生产机械转矩T和转速n之间关系。表示这一特性的曲线称特性曲线。第二章 电动机的节电技术114 恒转矩负载是指负载转矩不随转速改变而改变，转矩在生产机械运转过程中保持恒定值，其负载功率与转速成正比

35、。如：起重机、卷扬机、造纸机、印刷机、空压机等。第二章 电动机的节电技术115 变转矩负载是指生产机械的转矩随速度改变而改变。可分为： 与转速成正比例的负载转矩（曲线1）。如励磁恒定、带电阻性负载的直流发电机。第二章 电动机的节电技术116 通风机负载转矩：与转速的二次方成比例的负载转矩（曲线2）。如：离心式通风机、离心式泵等。 恒功率负载转矩：与转速成反比的负载转矩，负载的功率近似不变（曲线3）。第二章 电动机的节电技术1172、电动机的机械特性电动机的机械特性：电动机的转矩T和转速n之间关系。大部分电动机的机械特性是下降的，即转速随着转矩的增加而下降。电动机的特性曲线分为三类：第二章 电动

36、机的节电技术118 绝对硬特性：是指转矩增加时转速保持不变（曲线1）如同步电动机的机械特性。 硬特性：是指转矩增加时转速略有下降（曲线2、3），如：异步电动机的机械特性。第二章 电动机的节电技术119 软特性：是指转矩增加时转速下降很大（曲线4）如直流串励电动机。第二章 电动机的节电技术120改变电动机输入电压时，电动机的机械特性将随着输入电压的降低，转矩和转速随着同步降低（效率也降低）。第二章 电动机的节电技术121改变电动机输入频率时，电动机的机械特性将随着输入频率的降低，转矩和转速随着同步降低，当频率降低到一定时，转速随着降低，但转矩基本不变。第二章 电动机的节电技术1223、电力传动的

37、稳定条件在生产机械的运转过程中，电动机的机械特性与生产机械的机械特性是共同存在的，当把这两个特性曲线画在一起时，他们的相交点即是电力传动的工作点。第二章 电动机的节电技术123两条特性曲线有交点是电力传动稳定运行的必要条件。调速电机人为改变其机械特性后，应与负载特性曲线有交点，并且转速能够满足生产要求。第二章 电动机的节电技术124二、三相异步电动机的调速技术分类及其主要指标目的：使生产机械在最佳的速度下工作，保证产品质量、节约电能。电动机的转速调节与固有的转速变化是两个不同概念。第二章 电动机的节电技术125转速调节：负载转矩一定，手动或自动改变电动机的转速。固有的转速变化：由于负载转矩变化

38、引起的转速变化。第二章 电动机的节电技术1261、三相异步电动机的调速技术分类 按调速技术来分：机械调速，电气调速，机电调速。 按调速原理来分：改变频率，改变转差率，改变极对数；第二章 电动机的节电技术127 按调速的平滑性可分为：无级调速和有极调速； 按调速的方向可分为：向上调速和向下调速； 按输出转矩可分为：恒转矩调速和恒功率调速。第二章 电动机的节电技术1282、三相异步电动机调速系统的主要技术指标 调速范围：额定负载下，传动系统的最高转速与最低转速之比。第二章 电动机的节电技术minmaxnnD 129 静差率（转速变化率）：当电动机工作在某一条机械特性上，负载转矩由空载增加到额定负载

39、时速度降 和这条特性对应的空载转速 的比值。第二章 电动机的节电技术Nn0n130一般生产机械要求 0.30.5；高精度的生产机械要求 0.001。第二章 电动机的节电技术%100%100000nnnnnNN131三、三相异步电动机调速方法三相异步电动机转速公式由上式可见，改变供电频率、电动机的极对数及转差率均可达到改变转速的目的。第二章 电动机的节电技术)1 (60spfn132从调速本质分析： 改变电动机同步转速：改变定子极对数、改变定子电压、频率、无换向器电动机调速。第二章 电动机的节电技术133 不改变电动机同步转速：绕线式电动机的转子串电阻调速，斩波调速、串级调速以及应用电磁转差离合

40、器、液力耦合器、油膜离合器等调速。第二章 电动机的节电技术134从调速能耗分析： 高效调速方法：是指调速时转差率不变，无转差损耗。如：多速电动机、变频调速和能将转差损耗回收的调速方法（串极调速）。第二章 电动机的节电技术135 低效调速方法：是指调速时有转差损耗的。如：电磁离合器调速（能量损耗在离合器线圈中）、液力耦合器（能量损耗在液力耦合器的油中）。第二章 电动机的节电技术1361、变极对数调速方法：用改变定子绕组接线方式（Y/YY或/YY）改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下：l具有较硬的机械特性，稳定性良好。l无转差损耗，效率高。第二章 电动机的节电技术137l接线简单，控制方

41、便、价格低。l有级调速，级差较大，不能获得平滑调速。l可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。 适用于不需要无级调速的生产机械：金属切削机床、升降机、起重机、风机、水泵等。第二章 电动机的节电技术1382、变频调速方法：改变电源频率从而使电动机的同步转速变化达到调速的目的。l效率高，调速过程没有附加损耗；l应用范围广；l调速范围宽，机械特性硬，精度高；l技术复杂。适合要求精度高、调速性能较好的场合第二章 电动机的节电技术139变频器结构框图1403、串级调速方法串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电动势来改变电动机的转差，达到调速的目的。大部分转差功率

42、被串入的附加电动势所吸收，再利用产生附加电动势的装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。第二章 电动机的节电技术1414、绕线式电动机转子串电阻调速方法只要在绕线型电动机的转子电路中接入一个调速电阻，改变电阻的大小，就可得到平滑调速。譬如增大调速电阻时，转差率上升，则转速下降。这种调速方法的优点是设备简单、投资少，但能量损耗较大。这种调速方法广泛应用于起重设备中。第二章 电动机的节电技术1425、定子调压调速方法当改变电动机的定子电压时，可以得到一组不同的机械特性曲线，从而获得不同转速。由于电动机的转矩与电压的平方成正比，因此

43、最大转矩下降很多，其调速范围较小，使一般笼型电机难以应用。第二章 电动机的节电技术1436、电磁调速电动机调速方法结构简单、维护方便、无级平滑、价格低、转子电阻大特性软，可采用闭环提高硬度，转差功率消耗使电枢发热。第二章 电动机的节电技术1447、液力耦合器调速方法第二章 电动机的节电技术145第八节 绕线式异步电动机同步运行技术绕线式异步电动机是感性负载。定子中呈现落后的功率因数。在转子串电阻启动以后，当转速平稳时（此时接近同步转速），向转子通入直流电流，进行励磁，使它变成与定子同极数的电磁铁。由磁极吸力将转子牵入同步第二章 电动机的节电技术146转速并按同步电动机运行机理工作，此措施叫异步

44、电动机同步化。改变转子励磁电流，除改变转矩外，也改变了定子功率因数，转子励磁电流增大可使定子变成电容性负载，可以向电网提供无功功率，实现异步电动机功率因数超前运行。第二章 电动机的节电技术147加强企业电力运行调度，充分发挥异步电动机同步化运行优势，最大限度地使得企业用电体系无功功率实现就地平衡。同步化改造的费用如果高于补偿电容的投资费用，则不必进行同步化改造。第二章 电动机的节电技术148第九节 电动机的节能改造电动机的节能改造的根本目的在于减少各项损耗。常用的电动机节能改造的措施有以下几方面：第二章 电动机的节电技术149一、采用磁性槽泥或槽楔改造低效电动机节电原理电动机旋转时会周而复始地

45、发生振荡，产生脉振损耗。另外，齿部表面的磁通在齿面扫动时会产生表面铁损，它的本质是高频涡流损耗和磁滞损耗，使铁心发热温度升高。第二章 电动机的节电技术150这种空载附加损耗约占电动机额定容量的0.5%2.3%。应用磁性槽泥或槽楔对异步电动机进行节能改造，主要是消灭由电动机定子、转子槽齿效应产生的高频涡流损耗和磁滞损耗，从而起到节能的作用。其原理是：第二章 电动机的节电技术151用磁性槽泥或槽楔填平电动机定子铁心槽口，以磁性槽泥代替原有的绝缘槽楔，使它减小定子、转子间磁阻的反复变化，亦即平伏磁通密度的脉振，减少齿簇磁通的扫描，以减小其空载附加损耗。第二章 电动机的节电技术152磁性槽泥又使定子、

46、转子间有效气隙减小，即使气隙磁阻减小，磁导率增大，从而减小电动机励磁电流，即减小了无功功率和空载铜损耗。采用磁性槽泥或槽楔对定子槽口进行磁封时，可减少气隙中磁场脉动的幅值，使电动的杂散损耗减少。 第二章 电动机的节电技术153 磁性槽泥材料主要有可塑性磁性槽泥（简称CC材料）和非晶态合金等。第二章 电动机的节电技术154 采用磁性槽泥改造电动机的节电效果实践证明：采用磁性槽泥或磁性槽楔对旧式电动机进行改造，其节能效果显著。由于气隙磁势波形的改善，从而减少了空载电流，改善了功率因数，降低了铁耗及温升，并减少了电磁噪声和振动，延长了电动机的使用寿命等。第二章 电动机的节电技术155二、采用新型节能

47、风扇1、降低电动机的机械损耗（风摩损耗）2、电动机采用新型节能风扇三、电动机绕组改接有三种方法：第二章 电动机的节电技术1561、改同心绕组为等距链形绕组或叉式链形绕组；2、改单层绕组为双层绕组；3、缩小定子绕组端部长度。通过改进电动机的绕组形式，可减少电动机的杂散损耗与铜损，提高电动机的效率。第二章 电动机的节电技术157四、定子绕组重绕五、综合技术改造 第二章 电动机的节电技术158GB/T12497-2006GB/T12497-2006三相异步电动机经济运行三相异步电动机经济运行 4.3 4.3 电动机经济运行管理电动机经济运行管理一、建立电动机运行档案一、建立电动机运行档案1 1、电动

48、机台数超过、电动机台数超过5050台或总功率超过台或总功率超过500 kW 500 kW 的的单位应建立并保持重要电动机详细清单。单位应建立并保持重要电动机详细清单。注：重要电动机是指电能消耗大的，在生产过程中发挥重要作用的电注：重要电动机是指电能消耗大的，在生产过程中发挥重要作用的电动机。动机。电动机经济运行管理1592 2、容量大于、容量大于160kW160kW的电动机应有制造厂提的电动机应有制造厂提供的原始资料，年运行时间超过供的原始资料，年运行时间超过1000h1000h时应有各时应有各项试验记录，运行维修记录，典型的年负荷曲项试验记录，运行维修记录，典型的年负荷曲线与日负荷曲线，电动

49、机运行状况分析记录等。线与日负荷曲线，电动机运行状况分析记录等。电动机经济运行管理160二、检查与维护二、检查与维护1 1、电动机检查、电动机检查应指定运行管理人员负责电动机的运行状应指定运行管理人员负责电动机的运行状况巡回检查、测试与况巡回检查、测试与- -般维护般维护( (冷却、润滑、清冷却、润滑、清扫等扫等) )。电动机经济运行管理161运行管理人员应定期检查电动机运行温升、运行管理人员应定期检查电动机运行温升、振动、噪声以及电动机电气终端的电流和电压，振动、噪声以及电动机电气终端的电流和电压，做好完整的运行记录。做好完整的运行记录。电动机经济运行管理1622 2、电动机维护、电动机维护

50、电动机维护包括以下内容：电动机维护包括以下内容： 轴承监测与校准：应经常性地检查电动轴承监测与校准：应经常性地检查电动机轴承的运行情况，作好电动机轴定位，及时机轴承的运行情况，作好电动机轴定位，及时对电动机转铀的偏移进行校准。对电动机转铀的偏移进行校准。电动机经济运行管理163应特别关注直接销合的电动机转轴的偏移。应特别关注直接销合的电动机转轴的偏移。轴承监测可使用红外成像仪测量轴承温度、使轴承监测可使用红外成像仪测量轴承温度、使用振动传感器检测电机振动。用振动传感器检测电机振动。 润滑：应按照制造商的规定对电动机轴润滑：应按照制造商的规定对电动机轴承和变速箱保持良好润滑。承和变速箱保持良好润

51、滑。电动机经济运行管理164 清洗清洗: :电动机应保持清沽，去除碎屑。电动机应保持清沽，去除碎屑。 修正电压失衡：对电动机负载状态下每修正电压失衡：对电动机负载状态下每一相位的电源线电压应进行经常性测量并予以一相位的电源线电压应进行经常性测量并予以记录。线间电压存在明显失衡时应予以纠正。记录。线间电压存在明显失衡时应予以纠正。 校正电源电压：电压波动超过其允许电校正电源电压：电压波动超过其允许电压范围应及时进行校正。压范围应及时进行校正。电动机经济运行管理165 监控和维护机械传输系统：应按照供应监控和维护机械传输系统：应按照供应商的规定对电动机连接和精合设备、皮带和传动商的规定对电动机连接

52、和精合设备、皮带和传动齿轮进行经常性检查和维护，及时更换旧部件和齿轮进行经常性检查和维护，及时更换旧部件和皮带以确保电动机可靠和有效的运行。皮带以确保电动机可靠和有效的运行。电动机经济运行管理166三、检测仪表三、检测仪表1 1、对于、对于55 kW 55 kW 及以上的电动机应监视其及以上的电动机应监视其电流、电压、有功功率电流、电压、有功功率; ;在供电配电柜还应配在供电配电柜还应配备电能表与功率因数表。备电能表与功率因数表。电动机经济运行管理1672 2、总装机容量、总装机容量1000 kW1000 kW及以上、或安装及以上、或安装有有5 5 台以上电子变频调速驱动电动机的工厂台以上电子

53、变频调速驱动电动机的工厂应配备有多功能电能分析仪。应配备有多功能电能分析仪。电动机经济运行管理168四、功率因数补偿四、功率因数补偿应根据电动机的容量大小与运行方式合应根据电动机的容量大小与运行方式合理实施功率因数的就地补偿，补偿后功率因理实施功率因数的就地补偿，补偿后功率因数应不低于数应不低于0.90.9。电动机经济运行管理169五、运行负荷调整五、运行负荷调整电动机运行管理人员应充分了解负载情况，电动机运行管理人员应充分了解负载情况，对多台并联或串联运行的系统，应按照系统效对多台并联或串联运行的系统，应按照系统效率最高的原则分配电动机的负荷或安排机组的率最高的原则分配电动机的负荷或安排机组

54、的启停，一般原则是使综合效率较高的机组处于启停，一般原则是使综合效率较高的机组处于经常稳定和满负荷运行状态。经常稳定和满负荷运行状态。电动机经济运行管理170六、电动机调节设备的运用六、电动机调节设备的运用1 1、电动机负载调节设备的选择应以技术经济分、电动机负载调节设备的选择应以技术经济分析为依据，对大型机组应进行寿命周期成本分析。析为依据，对大型机组应进行寿命周期成本分析。2 2、对有多台电动机的系统，负载的分配应充分、对有多台电动机的系统，负载的分配应充分发挥调节设备节能效果。发挥调节设备节能效果。电动机经济运行管理171七、记录数据整理分析七、记录数据整理分析电动机运行管理人员应做好完

55、整的运行数据记电动机运行管理人员应做好完整的运行数据记录，及时进行汇总分析，并按企业能源管理要求整录，及时进行汇总分析，并按企业能源管理要求整理成能源消耗台账。应根据负载要求理成能源消耗台账。应根据负载要求. .生产特点提出生产特点提出改进运行制度与实现系统优化运行的建议。改进运行制度与实现系统优化运行的建议。电动机经济运行管理172八、电动机设备的运行监视八、电动机设备的运行监视1 1、应按、应按GB/T 3485 GB/T 3485 的规定配置电动机运行监的规定配置电动机运行监测仪表，随时对供电条件及运行参数进行监测测仪表，随时对供电条件及运行参数进行监测. .2 2、运行管理人员应定期监

56、视电动机运行电流、运行管理人员应定期监视电动机运行电流、电压、电动机输人功率、三相电流与电压的不平电压、电动机输人功率、三相电流与电压的不平衡度。衡度。电动机经济运行管理173九、空载试验九、空载试验电动机在使用前和大修后均应进行空载试电动机在使用前和大修后均应进行空载试验，并将试验数据存入电动机档案。验，并将试验数据存入电动机档案。电动机经济运行管理174第三章第三章 照明节电技术照明节电技术第一节 概 述电气照明是最先进的现代照明方式，它是由电能转化为可见光能而发出的光亮。电气照明灯具包括：电光源和照明器具两部分。照明设备在生产、生活中使用最为广泛，照明耗电占国家发电总量比例很大。175第

57、三章第三章 照明节电技术照明节电技术我国照明用电量约占总发电量的左右，且以低效照明为主。照明用电大都属于峰时用电，因此，照明节电具有节约电量和缓和高峰用电的双重作用。176第三章第三章 照明节电技术照明节电技术绿色照明是美国国家环保局于上个世纪90年代初提出的概念。完整的绿色照明内涵包含高效节能、环保、安全、舒适等4项指标，不可或缺。177第三章第三章 照明节电技术照明节电技术高效节能意味着以消耗较少的电能获得足够的照明，从而明显减少电厂大气污染物的排放，达到环保的目的。安全、舒适指的是光照清晰、柔和及不产生紫外线、眩光等有害光照，不产生光污染。178第三章第三章 照明节电技术照明节电技术第二

58、节 照明的基本知识和照明器的特性一、照明的基本基本知识 光与光源光是由各种不同的额光源以电磁波形式向周围空间传播的一种能量。电光源是将电能产生可见光的装置。179第三章第三章 照明节电技术照明节电技术电光源根据其辐射的波长分为： 基于热辐射现象的白色光源 基于原子、分子辐射的单色光源 电照明技术的主要参数1、光通量：单位时间内光源向周围空间辐射出可见光的能量，符号为，单位：lm（流明)。180第三章第三章 照明节电技术照明节电技术2、照度：被照体单位面积上接收到的光通量，的符号为E，单位lx或Lux（勒克斯）3、光源的发光效能：光源发出的光通量除以光源功率所得之商，简称光源的光效。单位lm/W

59、（流明/瓦）。181第三章第三章 照明节电技术照明节电技术4、发光强度：光源在某一特定方向上单位立体角内（每球面度内）辐射的光通量，为该方向上的发光强度，简称光强，符号为I ，单位cd（坎德拉）。182第三章第三章 照明节电技术照明节电技术5、亮度：发光体在给定方向单位投影面积上的发光强度，符号为L ，单位为坎德拉每平方米（cd /m2）。6、频闪效应：在以一定频率变化的光照射下，观察到物体运动呈现出不同于实际运动的现象。183第三章第三章 照明节电技术照明节电技术184第三章第三章 照明节电技术照明节电技术7、色温：当某一种光源（热辐射光源）的色品与某一温度下的完全辐射体（黑体）的色品完全相

60、同时，完全辐射体（黑体）的温度，简称色温。符号为Tc ，单位为开（ K ）。185第三章第三章 照明节电技术照明节电技术相关色温度：当某一种光源（热辐射光源）的色品与某一温度下的完全辐射体（黑体）的色品最接近时，完全辐射体（黑体）的温度，简称相关色温。符号为Tcp ，单位为开（ K ）。186第三章第三章 照明节电技术照明节电技术色温越高，蓝色成分越多，红色成分越少。色温以绝对温度K表示，色温越高，表明冷感越强，色温越低，暖感越强，越柔和。187第三章第三章 照明节电技术照明节电技术8、显色指数：在光源照到物体后，与参照光源相比（一般以日光或接近日光的人工光源为参照光源）对颜色相符程度的度量参