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文档简介

1、TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark0 第一章项目概述1 HYPERLINK l bookmark2 项目背景1 HYPERLINK l bookmark4 企业概述1 HYPERLINK l bookmark6 配电系统概述1 HYPERLINK l bookmark8 负荷基本组成1 HYPERLINK l bookmark10 第二章能源审计2审计目的2审计方法2 HYPERLINK l bookmark12 审计工具2 HYPERLINK l bookmark14 审计过程2 HYPERLINK l bookmark16 审计内容2 HYPERLINK

2、l bookmark20 第三章解决方案描述11能源审计分析和系统解决方案11设计目标19 HYPERLINK l bookmark62 系统设计原则20 HYPERLINK l bookmark66 系统设计标准依据21 HYPERLINK l bookmark68 第四章产品组成及综合效益分析22产品配置表22投资与效益分析23 HYPERLINK l bookmark122 间接经济效益32 HYPERLINK l bookmark124 投资总额32 HYPERLINK l bookmark128 第五章产品介绍33EffectPower(抑电霸)33FullcosPower(福诺斯)

3、34BaseSaver(省电霸)36 HYPERLINK l bookmark138 第六章有关保修39 HYPERLINK l bookmark144 第七章付款方式40 HYPERLINK l bookmark148 第八章成功案例41第九章诺比荣誉及部分资质47Page: 第一章项目概述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”是我国加

4、快转变发展方式的关键时期。中国企业联合会会长王忠禹在第七届可持续发展新趋势报告会上表示,企业要继续把建设资源节约型、环境友好型社会作为加快转变经济发展方式的重要着力点。作为实现节能减排和可持续发展的中坚力量,企业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。对于奥仕达电器(深圳)有限公司来说,保障用电安全、提倡节能增效,能切实的降低企业的运营成本,从而提高企业竞争力。同时,政府在政策上的支持,更使节能增效不再只是对企业的挑战,同时更是一个巨大的机遇!企业概述奥仕达集团成立于1976年,总部位于瑞士的阿姆里斯维尔,在瑞士、葡萄牙以及中国等

5、地拥有5家生产基地。奥仕达集团是世界家电行业中众多知名品牌的合作伙伴之一,为客户生产各种家用电器设备,主要从事设计、开发、生产各类咖啡机、电熨斗、碎豆机及相关零配件。奥仕达电器(深圳)有限公司成立于2004年,公司位于深圳市坪山新区出口加工区荔景北路20号,目前拥有员工1500人左右。公司采用先进的生产设备,拥有多条全自动,半自动的进口咖啡机生产线。配电系统概述奥仕达电器(深圳)有限公司共有6台变压器,电力系统总配电容量为15000kVA,分别为1#变2500kVA、2#变2500kVA、3#变2500kVA、4#变2500kVA、5#变2500kVA、6#变2500kVA,目前运行方式为1#

6、变与2#变联络运行(2#变已报停),3#变与4#变联络运行(4#变已报停),5#变与6#变联络运行(6#变备用),变压器低压侧电压等级为400V,低压线路采用放射式和树干式供电,在低压母排上设有电容补偿柜,补偿柜处于自动投入运行状态,低压总线功率因数较高。负荷基本组成奥仕达电器(深圳)有限公司主要有空压机、注塑机、压铸机、丝印机、水泵、照明及生产流水线设备等。第二章能源审计审计目的诺比能源有幸为奥仕达电器(深圳)有限公司的节能减排提供方案。这个方案将阐述由诺比能源递交给奥仕达电器(深圳)有限公司的节能改造方案,投资回收分析,技术组成、工程服务,项目实施,项目验收及质量保证。审计方法作为企业能源

7、审计的重要组成部分,配电网供电能力评估和节电规划是通过统计、收集、测试、计算等手段,摸清主要用电设备、线路及其他各种电能消耗情况,摸清它们的来龙去脉和潮流分布,促进电耗定额管理,找准最具节能潜力的布控点,力求以最低的投资,取得最佳的经济效益。审计工具为了测试数据的真实有效,NOBLE公司技术工程师对现场配电系统结构进行详细调查,采用FLUKE43B电能质量分析仪对整个用电系统、车间用电、末端大功率负载进行了详尽测试和调查,并且进行软件分析。审计过程在相关技术部门和电气技术人员的积极配合下,NOBLE工程师对各系统10kV/0.4kV进线变压器、低压配电室、各车间配电房以及大功率设备做了全面的线

8、路调查和实际运行数据测量,并按原配电系统图纸进行了复核。审计内容变压器铭牌参数单位:kV、kVA序号变压器编号型号电压等级联结组别短路阻抗额定容量11#变压器SCB10-2500/1010/0.4Dyn116.35250022#变压器SCB10-2500/1010/0.4Dyn116.38250033#变压器SCB10-2500/1010/0.4Dyn116.34250044#变压器SCB10-2500/1010/0.4Dyn116.28250055#变压器SCB10-2500/1010/0.4Dyn116.35250066#变压器SCB10-2500/1010/0.4Dyn116.37250

9、0低压配电系统图备备用用备煤联用气络站至2#变10X30kVar10X30kVar10X30kVar10X30kVar名称1#变压器低压配电系统图设计单位诺比能源技术(珠海)有限公制图王金龙设计罗文浩审核罗庆川日期14/03/22?!处奥仕达电器(深圳)有限公变压器低压配电系统图I一-14AA11#变压器司办公楼动力及DpODD1IBP2500kVA丫(分)-13AA-1-(卜”卜g订11i【11t|_12AA_11AA_|1QAA|9AA-I|iIiiii奥仕达电器(深圳)有限2变压器低压配电系统图2#变压器2500kVA卜A1BD1BD联备备备1#P-3P-2络用用用配至电1#所变双回路电

10、源10X30kVar10X30kVar10X30kVar10X30kVar名称#变压器低压配电系统图设计单位诺比能源技术(珠海)有限公制图王金龙设计罗文浩审核罗庆川日期14/03/223#变压器250okI4#变压器2500kVA-,r奥仕达电器(深圳)有限3公变压器低压配电系统图,13A丄2A_11A_10A_9A_|办公楼备用厂区路灯景观动力开关2厂区路灯景观动力开关1备用厂区水泵房联络至4#变卜十卜十10X30kVar10X30kVar10X30kVar10X30kVar名称#变压器低压配电系统图设计单位诺比能源技术(珠海)有限公制图王金龙设计罗文浩审核罗庆川日期14/03/22奥仕达电

11、器(深圳)有限公变压器低压配电系统图联络至3#变4A厂房开关1A综合楼开关-4Ai5A一6A备用备用备用4A压铸机房开关10X30kVar10X30kVar10X30kVar10X30kVar名称#变压器低压配电系统图设计单位诺比能源技术(珠海)有限公制图王金龙设计罗文浩审核罗庆川日期14/03/22奥仕达电器(深圳)有限5公变压器低压配电系统图5#变压器2P3P吗7E8E2500kVA丫污水处理站f4B厂冷水机电梯DPK1T备用回路电源2#名称#变压器低压配电系统图设计单位诺比能源技术(珠海)有限公制图王金龙设计罗文浩审核罗庆川D20140322日期14/03/22页数5/11奥仕达电器(深

12、圳)有限6公变压器低压配电系统图I6疫压器2500kVAII14P_12P_|l-UR-i_WP_|_9P供$冬$11;XV?*I11r1r*电工组临时用电电工组电源开关备用备用联络至6#变10X30kVar10X30kVar10X30kVar10X30kVar开关名称#变压器低压配电系统图设计单位诺比能源技术(珠海)有限公D20140322制图王金龙审核罗庆川设计罗文浩日期14/03/22页数6/11奥仕达电器(深圳)有限公厂房配电室低压配电系统图|DP4A-C|I_j_LDP4A-1PDP4A-2P.:;:10X30kVar2一一层照明相2AL0开关7一一层照明相2ALO1开关-备用消防卷

13、帘门开关二层动力箱2AP02JX层动力箱2APO1备用H-层动力箱1APO1开关一层动力箱1AP-02排风开关一层配件动力箱1AP02-3n-层丝印部动力箱1AP02-22一一层照明总箱1ALO-备用+1-层生产动力箱名称4A厂房配电室低压配电系统图设计单位诺比能源技术(珠海)有限公制图王金龙设计罗文浩审核罗庆川日期14/03/22编号D20140322页数7/11奥仕达电器(深圳)有限公房配电室低压配电系统图DP1A-1PDP1A-2PDP1A-3P_i壬A-II-8X30kVar备用屋顶电梯机房配电箱备用备用备用备用备用-三楼饭室备用二层动力箱2KP1二层动力箱2KP2三层动力箱3KP1备

14、用备用备用YH一层设备动力箱1AP2备田一VHT一层设备动力箱1AP1备田备备备用用用名称C厂房配电室低压配电系统图设计单位诺比能源技术(珠海)有限公制图王金龙设计罗文浩审核罗庆川日期14/03/22奥仕达电器(深圳)有限公厂房配电室低压配电系统图(1BC1_|1B1:21B1-310X30kVar*备用片备用,备用t颜料搅拌动力箱DpCMt用备用t备用五金货仓动力箱DP1B-1ti用T备用t照明配电总箱1BC1*空调机房总箱DPF总t行车配电动力箱DP-行车t碎料室配电箱DpxHT母线开关箱MPFf母线开关箱MPE名称D厂房配电室低压配电系统图(设计单位诺比能源技术(珠海)有限公制图王金龙设

15、计罗文浩审核罗庆川日期14/03/22奥仕达电器(深圳)有限公厂房配电室低压配电系统图(8X30kVar1B2-3备用备用备用颜料搅拌动力箱DpCM备用备用备用五金货仓动力箱Dp1B-备用空压机房配电箱DPK备用备用备用生产水泵控制箱DpSB电梯房配电箱BDT母线开关箱MpD母线开关箱MPC名称D厂房配电室低压配电系统图(设计单位诺比能源技术(珠海)有限公制图王金龙设计罗文浩审核罗庆川日期14/03/22D20140322页数10/11奥仕达电器(深圳)有限公厂房配电室低压配电系统图(10X30kVar1B3-3备用备用备用备用备用备用备用五金货仓动力箱Dp1B-1备用备用二层生产动力配电箱一

16、一层丝印部动力箱DB1B-备用备用备用母线开关箱MpB母线开关箱MpA名称D厂房配电室低压配电系统3图(设计单位诺比能源技术(珠海)有限公制图王金龙设计罗文浩审核罗庆川日期14/03/22D20140322主要用电设备和用电支路的电气运行参数用户名称:奥仕达电器(深圳)有限公司调杳时间:2014年3月调杳人员:罗文浩、王金龙调杳地点:低压配电室、各车间配电箱设备名称相序电流(A)有功功率(kW)视在功率(kVA)无功功率(kVar)功率因数备注2#变压器三相404.71493105010501420.99THDi:14.1%1#变1BDP-1三相405.3266.920921123.20.99

17、THDi:24.4%1#变办公楼和DP0D三相404.6596406410600.99THDi:11%2#变1BDP-3三相40532822122219.11THDi:23.3%2#变1BDP-2三相405292.517217740.80.97THDi:17.3%3#变压器三相399.4815560560281THDi:15%4#变1#综合楼三相398.720914414519.60.99THDi:13%4#变4A厂房开关三相398.7252.81551553.81THDi:12%5#变压器三相397.81711112011301660.99THDi:12%5#变4B厂房DP4B-1三相395

18、.38755356443580.83用户名称:奥仕达电器(深圳)有限公司调查时间:2014年3月调查人员:罗文浩、王金龙调查地点:低压配电室、各车间配电箱设备名称相序电流(A)有功功率(kW)视在功率(kVA)无功功率(kVar)功率因数备注6#4BTDP4B-2三相3959304685643130.834A厂房DP4A-J三相395.2289.618318531.70.99空压机和电梯DPKJ三相387.5349.416018080.80.89一层照明A相227.3439.59.651.690.98B相226.535.67.72&12.440.95C相22848.311.111.52.860

19、.97三层照明2AL01A相22817.43.873.960.850.98B相226.621.54.834.870.620.99C相228.6&61.922.060.750.93三层照明2AL02A相227.524.74.915.642.770.87B相226.722.74.815.171.910.93C相228.431.16.277.093.30.894B厂房DP4B-1三相3929885306103010.87冷水机房控制箱DPKL-1三相394117.865.379.244.80.83照明总箱4BLFA相22744.61010.11.50.99B相22557.512.612.82.50.

20、98C相22652.411.511.82.90.974B厂房DP4B-2三相392.19645236293500.86B栋厂房1#循环泵三相392.533.561922.5120.85B栋厂房3#循环泵三相391.529.5617.6209.660.88C栋厂房配电总线三相395.3187.812412431D栋厂房DP1B1三相397.1295.522722925.20.99THDi:21%用户名称:奥仕达电器(深圳)有限公司调查时间:2014年3月调查人员:罗文浩、王金龙调查地点:低压配电室、各车间配电箱设备名称相序电流(A)有功功率(kW)视在功率(kVA)无功功率(kVar)功率因数备

21、注母线开关箱MPE三相397194.912214272.90.86母线开关箱MPF三相397.34815.427.122.30.57照明配电总箱A相228.35210.510.95.70.88B相228.867.813.815.46.90.9C相229.465.713.6156.30.91D栋厂房DP1B2三相396.3292.7236242530.98母线开关箱MPC三相397.565.363.464.3110.99母线开关箱MPD三相397.517583.386.2220.97D栋厂房DP1B3三相396.929724124650.90.98母线开关箱MPA三相398.413163.665

22、.816.80.97母线开关箱MPB三相398.9153.610111147.60.92#循环泵三相394.937.224.825.24.320.993#循环泵三相394.328.814.219.413.20.73第三章解决方案描述能源审计分析和系统解决方案奥仕达电器前期节电改造特点1、注塑机:目前企业的注塑机主要有伺服型、变量泵型和定量泵型,伺服电机驱动型注塑机自身能效很高。部分定量泵型注塑机之前已经做过变频节能改造,虽然经过变频改造有一定的节电效果。但是由于变频器的使用会使配电系统中存在谐波污染,因此在企业前期节电改造基础上,进行谐波治理,进一步挖掘节能改造空间。2、照明:目前企业照明部分

23、灯具已经更换为T5灯、无极灯,已有较好的节能效果,但是其他灯具仍为金属卤化物灯具,而且测试时企业照明系统电压偏高,从技术节能方面考虑仍具有一定的节能空间。3、空压机:目前企业的空压机系统大空压机均是阿特拉斯牌空压机,并且空压机本身自带变频控制,整个供气系统为恒压供气,自身能效比较高,因此不在考虑对空压机进行改造,但是由于变频器的使用会使配电系统中存在谐波污染,因此在企业前期节电改造基础上,进行谐波治理,进一步挖掘节能改造空间。4、无功补偿:企业在变压器低压侧以及离变压器房较远的厂房车间配电房均已安装无功补偿装置,变压器总线以及末端功率因素较高,线路损耗较低,补偿效果很好。变压器方面表3-1企业

24、变压器情况统计表单位:kV、kVA序号变压器编号型号电压等级联结组别短路阻抗额定容量实测视功11#变压器SCB10-2500/1010/0.4Dyn116.352500报停22#变压器SCB10-2500/1010/0.4Dyn116.382500105033#变压器SCB10-2500/1010/0.4Dyn116.34250056044#变压器SCB10-2500/1010/0.4Dyn116.282500报停55#变压器SCB10-2500/1010/0.4Dyn116.352500113066#变压器SCB10-2500/1010/0.4Dyn116.372500备用各变压器负荷率柱状

25、图如下:变压器负荷率柱状图30002500200015001000额定容量实测视功无功补偿方面表3-2企业无功补偿情况统计表1#变压器有无动态补偿静态补偿40X30kVarOkVar2#变压器有无动态补偿静态补偿40X30kVar60kVar3#变压器有无动态补偿静态补偿40X30kVar60kVar4#变压器有无动态补偿静态补偿40X30kVarOkVar5#变压器有无动态补偿静态补偿40X30kVar600kVar6#变压器有无动态补偿静态补偿40X30kVarOkVar4A厂房配电室有无动态补偿静态补偿10X30kVar120kVar实际补偿容量补偿地点变无功补偿装置酬变补偿情况设计补偿

26、容量4C厂房配电室有无动态补偿静态补偿8X30kVar30kVar4D厂房配电室有动态补偿10X30kVar150kVarDPIBI无静态补偿4D厂房配电室有动态补偿8X30kVar30kVarDP1B2无静态补偿4D厂房配电室有动态补偿10X30kVar30kVarDP1B3无静态补偿5#变压器rumur11B+*1113#变压器008cocorLH552#变压器55FU0.0.4111经现场调查,企业在变压器低压侧总线安装了无功补偿装置,设计补偿总容量为7200kVar。从现场实际测试情况看,目前运行的变压器低压总线功率因数较高。集中无功补偿情况良好,建议继续保持现状。现场测试图片如下:5

27、#变压器电压、电流图UOLTS/AMPS/HERTZHOLD397ou=BACKRECALLMPOUER3Jff099dpf5(10hzMMk23B11B*111UAR/vRECALLH5#变压器有功功率图BACK5#变压器谐波柱状图BACKiRECALLH5#变压器谐波柱状分析图HARMONICS3#变压器谐波柱状图3#变压器有功功率图008cocorLH553#变压器电压、电流图Frequ已门匚i已He3#变压器谐波柱状分析图099dpf5(UJhzFUNDAMENTALPOUER3H2#变压器有功功率图ai70kA1己4卧2#变压器谐波柱状图UUAUAIMMk55nJ0.0.4111Hz

28、叩5FcJ147o42#变压器电压、电流图2#变压器谐波柱状分析图从以上变压器谐波柱状图看,主要以3次(150Hz)、5次(250Hz)、7次(350Hz)谐波为主,5#变压器总负荷电流为1856A,谐波畸变率为12%,其中250Hz(5次)谐波电流为190A,占畸变率的10.2%,3#变压器总负荷电流为825A,谐波畸变率为15%,其中250Hz(5次)谐波电流为95A,占畸变率的11.5%,2#变压器总负荷电流为1370A,谐波畸变率为14.1%,其中250Hz(5次)谐波电流为170A,占畸变率的12.4%。众所周知,中国用电标准为工频50Hz,即为图中的1次基波(50Hz)。基波电流才

29、为设备所需的50Hz电流,250Hz(5次)、350Hz(7次)和550Hz(11次)高频谐波电流非但是设备不需要的,还会对设备造成一定的损害,缩短设备的使用寿命,如发热、老化、振动和噪音。这些高频谐波电流在配电线路和变压器中形成额外附加损耗,转变成其他形式的能量浪费掉,并且加剧了线路的老化和缩短了变压器的使用寿命。谐波带来的损耗和危害1、谐波会增大变压器的额外损耗K因数(KF)表示由于谐波电流的影响造成的变压器损耗,下面的公式是FLUKE43计算K因数的定义:其中人=谐波次数,打=以基波百分比表示的谐波电流变压器损耗源于铁芯中的杂散磁场损耗以及绕组中的涡流和阻抗损耗。在这几个原因之中当有谐波

30、电流存在时,最应该受到关注的是涡流损耗,因为它们大约以频率的平方倍数增加。在工业系统一个典型的生产环境中,变压器的涡流损耗是预期值的九倍左右,几乎是整个负载损耗的两倍。当变压器接近最大负载时,由于过热和绕组中热点出现,这些损耗将会导致早期故障。随着当前装置需要运行到极限值的趋势以及低电压系统里日益增高的谐波污染,这个问题也变得日趋严重起来。2、谐波对电动机和变压器的危害谐波对旋转电机和变压器的影响主要是引起附加损耗和过热,其次是产生机械振动、噪声和谐波过电压。这些将缩短电机的寿命,情况严重时甚至会损坏电机。同步电动机的定子绕组中流过正序谐波电流I和负序谐波电流I时,它们所产生的旋转磁n+n-场

31、将相对于转子分别以(n-1)和(n+1)倍的同步转速分别以正反两个方向旋转,同时也产生谐波转矩,引起电动机以n1倍基波频率的机械振动。如果该频率接近电机的固有振动频率,甚至会引起电机的强烈振动。谐波源的谐波电流流入变压器时,对其主要影响是增加了它的铜损和铁损。随着谐波频率的增高,集肤效应更加严重,铁芯损耗也更大。因此高次谐波分量比低次谐波分量更易引起变压器的发热。谐波电流还会引起变压器外壳、外层硅钢片和某些紧固件的发热,并有可能引起变压器局部严重过热。谐波还会引起变压器的噪声增大。3、谐波引起传输线路的额外损耗集肤效应在工频赫兹时可以忽略不计,从3次谐波及以上(7次谐波)开始起作用,300Hz

32、时为1.21倍,420Hz时为1.35I2R。例如,一根直径为20毫米的导线在3次谐波时具有比其直流电阻高60%的视在电阻。这些增加的电阻,甚至是增加的电抗(由于频率升高)将会导致电压降和电压畸变的增加,最终导致电能质量的严重下降和电能的额外损失。接有大量非线性负载的电网损耗将增大,导体发热更加严重,系统用电设备也将工作不稳定等。4、谐波导致功率因数补偿设备产生问题,降低功率因数补偿效率谐波电流叠加在电容器的基波电流上,会使电容器的电流有效值增加,造成温度升高,减少电容器的使用寿命;电容器能造成谐波放大,加剧谐波污染程度,最致命的是谐波频率可能和杂散电感及功率因数补偿(PFc)电容器设备产生谐

33、振,造成无功补偿电容器寿命减短或直接损坏,甚者引起电网配电事故。这也是集中补偿柜电容器组寿命短及烧坏的直接原因。POUER1BHOLD旦JAfikukukurumoo7049130.94pf1.00DPF50.0HzFULL全功率因数基波功率因数另外,谐波导致补偿电容器乏值降低,减弱。如上图所示,PF有时被称为全功率因数,在计算时利用整个RMS值,即包括基波和所有谐波;而DPF是基波有功功率和视在功率之比,即仅计算基波频率的功率因数;如果存在谐波,PF将小于DPF。Page: Page: 功率因数是受谐波影响降低,不仅降低了设备的利用率,也增加了线路供电损失,直接增加公司的电费支出,加大运营成

34、本。5、谐波对电力测量的影响电力系统中的谐波会改变保护继电器的性能,引起误动作或拒绝动作。不同类型的继电器工作原理和设计性能不同,因此谐波对其影响也有较大的差别。对于铁芯用软铁材料制成的电磁型继电器,谐波含量小于40%时,动作误差值不大于10%。但在动态情况下可能会有很大影响。如投入空载变压器时会产生谐波含量很高的励磁涌流,会造成继电器误动作而使开关跳闸。附:电能质量公用电网谐波(GB/T14549-1993)标准:表1公用电网谱波电S.电压限僅低压配电系统中,低压配电系统总线上均装设有集中电容补偿柜,但此种补偿为容性无功补偿,并且只能作为电容分组阶梯式补偿,与线性补偿相比,电容分组阶梯式补偿

35、存在一定的局限性。阶梯式补偿存在要么有时欠补偿,要么有时就过补偿,无法使cos真正达到最佳值。另外,当配电系统中存在电能质量污染、谐波畸变严重时,电容并不能补偿畸变无功,同样造成COS无法真正达到最佳值。而通过在配电系统总线上布控福诺斯,可以效解决电能质量问题,包括电压跌落(sags)、浪涌(surge)、电压脉冲(impulse)与瞬时供电中断(outage)等这类持续时间短、变化快,并且还伴随着部分有功损失等情形的动态电能质量问题;能动态地线性补偿谐波、无功、负序及频率变化电能质量问题,提高功率因素,减少变压器涡流损耗和线路损耗,增大有功输送能力,抑制谐波,对于提高电能质量能起到很好的作用

36、。具有响应速度快,吸收无功连续,谐波电流小,损耗低等优点。照明系统方面的能源浪费供电局在电力输送过程中,为了避免送电过程中供电线路的损耗,要以远远高于末端额定电压的电压进行输送,以确保末端用电设备达到额定电压,用户实际承受的电压通常会高于用电设备的额定电压。因此存在一定的电能浪费。由于供电系统供电高峰期用电量较大,造成末端用户电压较低,为保证用电高峰期时系统能正常工作,要求变压器输出电压设计值高于电器额定电压,因此用电低谷期时市电供电电压会出现远远高于额定电压的现象,这样在用电低谷期时就存在大量的电能浪费。根据灯具的特性,日光灯启动时和正常使用时的电压是不同的。灯具的用电量和供电电压有着直接的

37、线性关系(如下图所示),根据通用实验室试验证明:灯具的维持电压在205V左右时,用电量减少1030,灯具使用寿命延长13倍,光流度基本没有影响,但中国的供电标准电压为220V,这样不但浪费大量的电能,对灯具的使用寿命也有着非常大的损害。从现场调查情况看,企业照明系统电压偏高,当用电低谷期时电压将会更高,较高的电压不仅不能让负载设备更有效地工作,而且会引起发热及过早损坏,还会产生不必要的电费开支,造成既浪费了电能,又缩短了用电设备的使用寿命。同时,系统运行电压不平稳,随昼夜、季节、电网负荷的变化而波动,三相负载也不平衡,零序电流增加,造成系统及设备上的损耗增加,电能未得到充分利用。部分能量通过发

38、热,眩光,磁损,线损等形式浪费掉,产生一定的电能浪费,且经常造成灯具的损坏,从而也增加了用电成本。在此建议布控诺比公司的省电霸灯光节电器进行改造,省电霸灯光节电器正是基于灯光照明的用电特性,由诺比能源技术有限公司推出的应用于照明场所的节电器。其设计思想是利用节能电抗对照明供电系统电能质量进行优化处理,在不影响设备正常使用的前提下,通过实时检测照明负荷参数,自动调节输出电压,输出一个最优功率,有效过滤电网电路中的瞬变、浪涌,保护末端设备不受其影响或损坏,减少由此引起的用电设备的能耗增加,提高设备的运行效率,降低运行成本和设备维护费用,延长设备的使用寿命,具有节电和保护设备的双重功效。实践证明,省

39、电霸给用户带来明显的经济效益。循环水泵方面奥仕达电器(深圳)有限公司共有2个冷却塔,分别为B栋厂房冷却塔和D栋厂房冷却塔,B栋厂房冷却塔有3台(2用1备)冷却循环泵,2台功率均为22kW,D栋厂房冷却塔有3台(2用1备)冷却循环泵,2台功率均为30kW,通过现场调查发现,循环水泵系统中存在的问题为以下几点:(1)循环水泵在系统设计时,系统是按最大负载工作环境设计的,就系统本身来说,存在着很大的预留空间,而实际上系统又很少在这些最大负载条件下工作,因此造成一定的电能浪费;(2)循环水泵的作用是给车间生产设备进行冷却,而环境温度是根据季节的不同还产生变化,当环境温度较低时,循环水泵就存在大量的电能

40、浪费;(3)基于生产需要,部分循环水泵阀门没有全开,一定程度上对水流进行阻碍,造成能量浪费;(4)测试时发现企业的循环水泵的负载率偏低,远低于水泵的额定功率。鉴于奥仕达电器(深圳)有限公司循环水泵系统中存在的以上问题和缺点,可以采用诺比公司抑电霸节电器对循环水泵实施改造,通过抑电霸进行调节,根据生产的需求输出最优功率。通过抑电霸对循环水泵进行改造后,在节约电能的基础上,还使循环水泵实现软启动,降低对电网带来的冲击影响,延长电机使用寿命,减少企业的生产运营成本。设计目标在进行节能改造系统设计的时候,依照该系统的基本需求,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

41、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。架构合理就是要采用先进合理的技术来架构系统,使整个系统安全平稳的运行,并具备未来良好的扩展条件。安全稳定1)接入方式:抑电霸、省电霸串联运行,福诺斯并联运行保障安全可靠;2)安装位置:抑电霸、省电霸、福诺斯等低压设备装在所有末端配电柜电气接点上,或者设备末端启动柜配电间,对客户的工作环境及设备运行无任何影响,不在楼道及其它工作区、公共区打孔、挂装和占用空间;3)保护措施:抑电霸、省电霸、福诺斯产品内置高灵敏度电子保护器,即使设备出现故障,也能及时消除,对用电系统也没有任何影响;4

42、)质量承诺:抑电霸、省电霸、福诺斯符合相关技术标准,并通过有关权威机构的质量认证;同时,所有产品都在太平洋保险公司进行了投保,如因产品质量问题给用户造成任何直接损失,由太平洋保险公司负责赔偿。产品主流系统采用当今主流节能产品诺比品牌,系统的整体质量和未来得到良好技术支持以及完整的技术文档资料。在设备选型时,我们主要依据客户提出的具体需求,同时考虑产品的技术先进性,产品是否为主流产品,产品技术资料的完整性,厂商的技术支持力量和产品制造企业的发展前景。所有这些是保证用户得到良好技术支持的条件,也是保障用户投资的基本条件。低成本低维护量指力争有良好的性能价格比,所采用的产品应是简单,易操作,易维护,

43、高可靠度的。系统是否具有优良的性能价格比是判断一个系统优劣条件的重要依据。系统的易操作和易维护性是保证非专业人员使用好一个系统的条件。高可靠度是保障系统运行的基本要求,也是易维护性的保障。诺比将本着上述设计原则,来进行节能保护系统的设计。并将严格按照国际惯例并结合本企业的技术实力与工程经验,进行节能保护系统整个工程的安装、测试以及验收,完工时将同时提交与工程相关的每个设备的安装使用手册、及系统的各种图表等各项文档资料,还将根据用户的实际需求提出技术培训。系统设计原则本设计以行业标准作为设计依据,结合用户的具体情况,用最佳设计方案体现最高的性能价格比,是本方案设计的指导思想,也是本方案设计的基本

44、出发点和追求的目标。本设计主要贯彻“高质量”及“低成本”来进行设计的。标准化及规范化由于节能改造工程是一个严格的综合性系统,在系统的设计与施工过程中应参考各方面的标准与规范,严格遵从各项技术规定,做好系统的标准化设计与施工,选择符合工业标准的设备以及其相关器材。先进性及成熟性系统设计的基本思想符合技术发展的基本潮流,使系统在其整个生命周期内保持一定的先进性。选择合理的布局结构,项目中的设备、器材等均采用诺比产品,与技术发展潮流相吻合,其先进性、稳定性、权威性等普遍得到广大用户和业界的认可。安全性及可靠性考虑到安全防范重要性的原则,为了保证整个系统的安全、可靠运行,我们首先在系统的总体设计中从整

45、体考虑系统的安全性和可靠性。在系统设计阶段必须考虑到所有影响系统安全性、可靠性的各种因素。项目实施完成后,必须按照国家有关标准进行严格的测试。实用性系统的设计是根据国家有关标准科学地、合理地、实事求是地进行设计,因此,具有很高的实用性。优化性能价格比在满足系统性能、功能以及考虑到在可预见期内仍不失其先进性的前提下,尽量使得整个系统所需投资合理。系统设计标准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(GB50054-95)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)建筑物防雷设计规范甲方对系统的具体要求第四章产

46、品组成及综合效益分析产品配置表电能质量治理改造序号布控点设备名称型号数量冶)价格(元)12#变压器总线福诺斯FCS11-210-380147880023#变压器总线福诺斯FCS11-150-380139300035#变压器总线福诺斯FCS11-210-3801478800电能质量治理设备合计31350600电能质量治理辅材(3%)40518电能质量治理总计1391118循环水泵节能改造14B厂房1#循环泵抑电霸EP-G-2213118524B厂房3#循环泵抑电霸EP-G-221311853D栋厂房2#循环泵抑电霸EP-G-301435274D栋厂房3#循环泵抑电霸EP-G-30143527循环

47、水泵节能改造设备合计4149424循环水泵节能改造辅材(6%)8965循环水泵节能改造总计158389照明节能改造14A厂房一层照明省电霸BS-3-10014015024A厂房二层照明2AL01省电霸BS-3-10014015034A厂房二层照明2AL02省电霸BS-3-10014015044B厂房照明总箱4BL省电霸BS-3-1001401505D栋厂房照明配电总箱省电霸BS-3-100140150照明节能改造设备合计5200750照明节能改造辅材(6%)12045照明节能改造总计212795节能改造总计17623024.2投资与效益分析照明节能效益分析1)照明年电费根据现场测试了解,照明节

48、能改造部分有功功率为146kW,按全年7200小时运行。平均单位电价按0.81元/度计算,可得出节能改造部分照明年电费为:146千瓦X7200小时X0.81元/度=851472元2)照明年节电效益根据企业照明现况分析,预计节电率为(122)%,保守按节电率12%计算,可得出:年节电效益=年电费X节电率=851472元X12%=102177元3)照明改造投资回收期照明节能改造总投资约212795元,年节电效益约102177元,可得出:投资回收期=总投资三年节电效益=212795元三102177元=2.1年(约25.2个月)4)验收标准采用专业精密电气仪表分别测试安装前后在同一地点同一负载下前后参

49、数的变化,如视在功率、有功功率、无功功率、电流等参数,计算出安装后的节电率。此种验证方法前提为比较前后时间段生产工况基本相同。循环水泵节能效益分析1)循环水泵年电费根据现场调查发现,4B厂房循环泵额定功率为22kW,D厂房循环泵额定功率为30kW,实际效率按0.9计算,按全年运行约7200小时,平均单位电价0.81元/度计算,4台水泵年电费为:年运行时间X额定功率X效率X平均单位电价=7200小时X(22+22+30+30)千瓦X0.9X0.81元/度=545875元2)循环水泵年节电效益根据现场调查情况,预计节电率为(153)%,保守按节电率15%计算,可得出:年节电效益=年电费X节电率=5

50、45875元X15%=81881元3)循环水泵改造投资回收期循环水泵节能改造总投资约158389元,年节电效益约81881元,可得出:投资回收期=总投资三年节电效益=158389元三81881元=1.9年(约22.8个月)4)验收标准采用专业精密电气仪表分别测试安装前后在同一地点同一负载下前后参数的变化,如视在功率、有功功率、无功功率、电流等参数,计算出安装后的节电率。此种验证方法前提为比较前后时间段生产工况基本相同。电能质量节能效益分析(一)延长设备使用寿命延长变压器使用寿命电流含有谐波时,将在均方根值电流、涡流损耗、铁芯损耗多方面引起变压器的损耗增加及温升根据国标GB/T17468-200

51、8变压器相对热老化率V=2(h-c)/d其中h-实际热点温度c-额定热点温度d寿命损失加倍率(油变6C,干变10C)即在额定热点温度基础上,每增加6C(油浸式)或10C(干式),变压器热寿命减少一半,反之增加一倍。谐波治理后,据折算,变压器附加温升相对降低1度,则绝缘寿命可延长1.8年,节约大量成本。延长输配电线路使用寿命传输电路温升I2RacaFI=r/l2+I2+12+12=IJ+THDi2其中123n1R=kR=(1+k+k)RaccdcsepedcI为流过导体的电流,Rac为导体的交流电阻,a为导体的总换热系数,F为为导体的总换热系数。高分子材料的热老化方程为:1gT=a+bT材料、5

52、253L0se575859丁苯橡胶20”017.715”814”0IL29”98”97.9了”i阻燃电缆17,71工114”&It5IL19.9&87,9a治理后电按电缆温升相对温升降低1度计算缆寿命可延卡年左U可有效降低成本。延长电容器使用寿命f=fnznznSZSctc当同一母线上接有电容器和谐波源时,设电源为纯感性的,当下式成立时就会发生并联谐f=fz振:n式中:fn为谐振频率,f为基波频率,Ss系统短路容量,Sc为电容器容量因在高频电路中电容阻抗较小故可略去负荷电阻。在此条件下,当下式成立时就会发生串联谐振:S21L-SZSctc式中:St变压器容量,Zt变压器阻抗标么值,SL负荷容量

53、,Sc电容器容量在电容器的作用下,谐波电流可以被放大1.25倍,而在谐振时可达9倍以上。谐振引起的过电压和过电流会大大增加电容器的损耗和过热,这往往导致电容器的损坏。谐波治理后电容器寿命延长,节约大量成本。延长各开关器件使用寿命谐波治理后可大大减少断路器、接触器等器件的维修更换费用。(二)保障电力系统安全提高继电保护装置可靠性、准确性,保障供电系统安全谐波对继电保护的影响主要表现为使继电器动作特性畸变或效果降低,其后果是保护装置的拒动或误动。常规的电磁型电流继电器的电磁动作转矩为:I2WM二FL=KQ2L=K2L=K12L=K12P1P1R2P2P3m式中:F为电磁力,LP为动片与支点的力臂长

54、度,卩为磁通,I为流入线圈的电流有效值,其中含有所有的谐波电流值。谐波轻则使保护装置误动作,切断供电电源;重则损坏保护装置,当供电系统确有问题时,而不能提前发出报警信号,致使供电系统在危险状态下运行,为形成重大事故隐患。谐波长期存在,对系统危害的累积效应,使事故发生率逐年提高。谐波治理后,能大大减少由于误停电事故,造成生产停顿、原材料损失、维护维修成本、工人误工成本等经济损失。保障其它精密设备安全运行随着企业的发展,生产规模的扩大,产品质量的提高,对生产设备精度要求的提高,自动化设备及高精密检测试验仪器的不断增加,企业对电能质量要求会越来越高。在谐波存在的电网环境下,企业为保证设备安全可靠运行

55、,需加装UPS或隔离变压器等设备。谐波治理后,可大量减少这部分投资成本。(三)系统增容扩容谐波治理后可提高变压器带载能力,提高输电线路传输能力。谐波治理后可有效降低变压器及线路谐波电流,降低变压器及电缆温升,提高变压器出力,提高输电线路传输能力。企业可节约因变压器出力不足,增加变压器及线缆等大量成本。提高电容器补偿能力,进而提高变压器出力,降低电费支出。各谐波源的谐波电流累积效应,将降低无功补偿装置的出力,导致功率因数降低,电容器无法投切等问题,使得线路无功损耗增加,增加电费支出。当功率因数低于0.9时,变压器出力降低,电压降加大,同时供电局将按标准进行经济处罚,严重增加成本,影响生产,造成资

56、金浪费。谐波治理后提高电容器补偿能力,减少电费支出、减少因增加设备而导致的各种综合成本。提高用电设备使用效率、降低材料损耗谐波对精密设备的PLC或者控制板易产生干扰,使控制精度降低,同时设备也会出现工作不稳定,故障率增高,维修难度曾大等问题;谐波使电机类负载的温度偏高,绕组与外壳、绕组之间的绝缘值快速下降,设备提前老化;随着设备连续长期运行,设备维护成本逐年上升。谐波治理后,提高设备运行稳定性、降低材料损耗、提高产品收益,降低设备维修费用,可节约大量成本。(四)减少导致配电系统损耗各设备的损耗分类较复杂。以变压器为例分析:变压器损耗分为:铜耗、铁耗、介质损耗、杂散损耗等。其铁耗又分为磁滞损耗和

57、涡流损耗。不管分类如何复杂,按性质分只有两类:基本损耗和谐波损耗。谐波环境下,考虑集肤效应时,导体的各次谐波阻抗为(1)r-nrn1式中,rn为导体中n次谐波电流所对应的电阻,Q;n为谐波次数。1)变压器的铜耗I2rnnI2r112)考虑集肤效应时,根据(1)可得变压器铜耗为p-工12r-12r+nn11n-1IIr式中,P为变压器铜耗,W;n各次谐波电流,A;n=1时,11表示基波电流;ri为变压器绕组基波电阻;HRIn为各次谐波含量,是指各次谐波电流与基波电流的比值,即表示为,1后面公式采用都才HRIn是为了表达方便。n表示各次谐波电流,11表示基波电流。由式(2)可知,变压器的铜损耗由两

58、部分构成。第一部分为基本的铜损耗,是由基波电流产生的;第二部分为谐波损耗,它是基波损耗的K倍K=丫nHRI2nn=2(3)在变压器中,当绕组导线施加畸变电流时,发生第一次集肤效应;绕组磁化变压器铁心后,产生了畸变磁场,又施加在绕组上,在绕组导线上发生第二次集肤效应。当变压器绕组为A-Y接线方式时,3n次零序谐波电流叠加。变压器的谐波损耗通常归类为杂散损耗,及线圈涡流损耗,它是引起变压器铁心额外发热的重要因素。在各类电器设备中,谐波电流的附件损耗占基本铜耗的比例,以变压器为较大。2)变压器铁耗铁耗是指发生在铁心中的损耗,铁心被外加励磁磁化,在磁化过程中产生了能量损耗。铁耗包括磁滞损耗和涡流损耗,

59、它导致变压器和电机效率降低,铁心温度升高,从而限制了出力的提高。磁滞损耗是由铁心磁化极性的反转造成的,有磁性材料的尺寸和品质、磁通密度的最大值和交流电流的频率决定的。对于正常范围1.5Wb/m2以下的磁通密度,基波频率下的磁滞损耗为PfBvh1m、式中,为常数,其值由铁心材料和尺寸决定:f1为交流电流的基波频率;Bm1为磁通密度n次谐波最大值;V为指数,其值P=PhhnhnpuPhin_mnBm,通常为1.6。当考虑谐波时,由式(4)可得由(5)推导得P=PPhhnh1n1n1艺nC_)-nZ11+工nHRIvk2n丿n26)P一P式中,hnpu为n次谐波的磁滞损耗标值;hn为第n次谐波的磁滞

60、损耗;n为谐波次数,n=l一BIP表示基波;mn为磁通密度n次谐波最大值;n为磁化电流的第n次谐波峰值;h为总磁滞损耗。涡流损耗是由涡流电流流动引起的功率损耗,涡流感生于变压器铁心中,由交流励磁引起。基本涡流损耗为Pf2B2e11m1(7)式中,k为常数,取决于铁心材料、尺寸和叠片厚度。考虑谐波及集肤效应时,P=n2nmnPB HYPERLINK l bookmark108 eimiPenpuEP=PSn2()由式(7)可得人2二n2V丿8)P=eenn=iein=l=P1+乙n2HRIeiIn丿n=29)P一P式中,enpu为n次谐波的磁滞损耗标值;en为第n次谐波的磁滞损耗;n为谐波次数,

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