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1、电力系统节电技术分析 分类号郑州电力高等专科学校毕 业 设 计（论 文）题目电力系统节电技术分析并列英文题目系 部电力工程系 专业 供用电技术姓 名马晓晴 班级 供电0702指导教师孙晓红 职称高级讲师论文报告提交日期 2010年6月9日 郑州电力高等专科学校前言能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。纵观人类社会发展的历史，人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。能源的开发利用极大地推进了世界经济和人类社会的发展。随着全球能源形势的日益紧张，节能降耗已经成为世界各国经济可持续发展的战略目标。电动机、变压器、水泵、风机、无功补偿、无负压供水、优化调度、照明等用电领域的节能正在成为
2、节电工作的主力军，设备的合理配置和准确的电气节电控制一直是节能工作的重要环节。电力是国有经济发展的基础资源。随着我国现代化建设的进展、科学技术的进步、经济的持续发展和人民生活水平的不断提高，对电力需求越来越大。为了缓解电力能源供应紧张局面，提高电能利用率和使用率，我国制定了“开发与节约并重，近期把节约放在优先地位”的能源方针政策和中华人民共和国节约能源法。节电是国家发展经济的一项长期战略方针，是一项利国利民的事业，有利于提高国有资源利用率。 马晓晴 2010/6/5内容摘要本设计主要有：能源现状分析，节电措施介绍，以及电动机的分析（能量损耗、降压法节电和变频器节电等）和变压器的分析目录前言内容
3、摘要目录第一章 节电的现实意义与基本措施第一节 能源现状分析第二节 节能节电的相关政策第三节 节电的基本措施与方法第二章 电动机的节电技术分析第一节 电动机能量损耗种类第二节 电动机的特性曲线第三节 电动机的合理选用第四节 调压调频节电技术分析第三章 变压器的节电技术分析第一节 变压器的基本参数第二节 变压器负载经济分配第四章 无功功率补偿与节电结束语参考文献第一章 节电的现实意义与基本措施 第一节 能源现状分析能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。纵观人类社会发展的历史，人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。能源的开发利用极大地推进了世界经济和人类社会的发展。 过去100多
4、年里，发达国家先后完成了工业化，消耗了地球上大量的自然资源，特别是能源资源。当前，一些发展中国家正在步入工业化阶段，能源消费增加是经济社会发展的客观必然。 中国是当今世界上最大的发展中国家，发展经济，摆脱贫困，是中国政府和中国人民在相当长一段时期内的主要任务。20世纪70年代末以来，中国作为世界上发展最快的发展中国家，经济社会发展取得了举世瞩目的辉煌成就，中国是目前世界上第二位能源生产国和消费国。能源供应持续增长，为经济社会发展提供了重要的支撑。能源消费的快速增长，为世界能源市场创造了广阔的发展空间。中国已经成为世界能源市场不可或缺的重要组成部分，对维护全球能源安全，正在发挥着越来越重要的积极
5、作用。 中国政府正在以科学发展观为指导，加快发展现代能源产业，坚持节约资源和保护环境的基本国策，把建设资源节约型、环境友好型社会放在工业化、现代化发展战略的突出位置，努力增强可持续发展能力，建设创新型国家，继续为世界经济发展和繁荣作出更大贡献。 中国能源战略的基本内容是：坚持节约优先、立足国内、多元发展、依靠科技、保护环境、加强国际互利合作，努力构筑稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系，以能源的可持续发展支持经济社会的可持续发展。电能是应用最广泛的一种能源形式，也是各种能源非常重要组成部分。电能是二次能源，地球的能源很多被用来发电来供应人们的生活和生产。因此要节能，节电是一个重要的方面。 第二
6、节 节能节电的相关政策节能节电是保证经济持续发展的大趋势。近年来，中国经济持续以8多增长。但在经济加快发展的同时，也出现了能源、部分原材料紧张的状况，尤其是全国用电量的超常增长，增长最快时用电量连续17个月平均增速超过15。每年有多个省市区先后出现不同程度的限电情况。上海、广东，江苏、浙江等用电大省，甚至包括煤炭资源丰富的山西省、水源充足的青海省均不断出现拉闸限电的尴尬。一时间“电荒”成了影响经济持续发展的主要障碍之一。节能节电是国家政策导向，随着中华人民共和国节约能源法、重点节能单位节能管理办法、中华人民共和国环境保护法的相继推出，及节约用电管理办法、关于推进电力需求侧管理工作的指导意见、政
7、府机构节能行动倡议等专项政策法规的颁布，先后建立了全国性节能宣传活动制度(每年11月组织全国“节能月”活动)，并推行合同能源管理(一种全新的节能服务机制)，每年政府出台在节电推广上的投资举措。这些均已表明：节电势在必行。因此，各地方政府为了用电的安全和减轻电网的负担，纷纷推出各种相应的节电方案，倡导开展节电技术改造活动，应用先进高效的节电技术和产品。 目前，我国现有的节电产品主要有变频器、电机节电控制器、系列安全节电器、三相灯光节电器、抽油机节电器、低压无功补偿节电器、电加热设备节电产品、电力滤波器等。 第三节 节电的基本措施与方法近几年一些节能的专用设备、装置不断推陈出新，给实施节电提供了很
8、多的选择，以适应不同设备工况、不同应用领域节能的要求。电网经济运行节电技术就是把变压器、电动机经济运行领域扩充到供电线路、输电网、配电网经济运行，运用优化定量化的科学判定方法，用知识经济手段提高电网运行中的科技含量，去挖掘电网损耗中的节电潜力。一般企业节电的方法和途径可概括为三个方面：采用合理的运行控制方式和采用先进的节电设备；提高用电管理水平节电；采用无功补偿，提高供配电系统和用电设备的功率因数。第二章 电动机的节电技术分析 电动机作为电能转换为机械能的一种转换装置，电动机消耗的电能约占全国用电量的60%70%。电动机节电应以节约电能和提高电动机的综合效益为原则，合理选择电动机使其处于经济运
9、行状态。同时，对在用电动机进行节能改造，降低电动机的能量损耗，提高电动机的运行效率。电动机的主要节电方法有合理调整电动机的配套使用、降压法节电、安装补偿电容器、加装变频器等。第一节 电动机能量损耗种类根据GB755-87电机基本技术要求中规定，将电动机能量损耗划分为恒定损耗、负载损耗和杂散损耗。一、恒定损耗恒定损耗是指电动机运行的固有损耗，恒定损耗包括铁心损耗（含空在杂散损耗）及机械损耗。1.铁心损耗（含空载杂散损耗）。铁心损耗亦称铁耗，指主磁场在电动机铁心中交变所引起的涡流损耗和磁滞损耗。空载杂散损耗是指空载电流通过定子绕组的漏磁通在定子机座、端盖等金属中产生的损耗，由于空载电流近似不变，因
10、此这些损耗也是恒定的。铁耗一般占异步电动机总损耗的20%25%。 2.机械损耗。通常包括轴承摩擦损耗及通风系统损耗，对绕线式转子还存在电刷摩擦损耗。机械损耗一般占总损耗的10%50%，电动机容量越大，由于通风损耗变大，在总损耗中所占比重也增大。二、负载损耗负载损耗主要是指电动机运行时，定子、转子绕组通过电流而引起的损耗，亦称铜耗。它包括定子铜耗和转子铜耗，其大小取决于负载电流及绕组电阻值。铜耗约占总损耗的20%70%。三、杂散损耗（附加损耗）杂散损耗主要是由定子漏磁通和定子、转子的各种高次谐波在导线、铁心及其他金属部件内所引起的损耗。这些损耗约占总损耗的10%15%。 第二节 电动机的特性曲线
11、一、电动机的效率曲线电动机的效率是指电动机的输出功率与输入功率之比，通常用百分数表示，即 （2-1）式中 电动机的输入功率，kW 电动机的输出功率，kW 电动机的效率 实际应用中，电动机效率有额定效率、运行效率、最高效率之分。额定效率（）是指输出功率为额定值时的效率。运行效率（）是指电动机拖动某负载运行时的工作效率。最高效率（）是指电动机可能达到的最高运行效率，即电动机效率曲线最高点的数值。电动机的有功功率损耗可用下式计算 （2-2） （2-3）电动机的输入功率为 （2-4）这样，可将小公式改写成 （2-5） 从上式可知，电动机运行效率与电动机的、及有关。对一台电动机而言、是固定值，因此，电动
12、机效率的高低取决于电动机的负载率。电动机效率随负载率而变化的曲线称之为电动机效率曲线，如图2-1所示。%图2-1 电动机效率与负载率的关系0.5二、电动机的功率因数曲线电动机的功率因数是指电动机输入端的有功功率与视在功率之比，即 （2-6） （2-7） （2-8）由上式可得出 由此式可知， 与、及有关。对一台特定电动机而言，的大小与有关。电动机的功率因数随负载率而变化的曲线称之为电动机功率因数曲线。三、电动机特性曲线的分析由图2-1可以看出1.电动机的效率曲线具有较宽的高效率区域，只有当负载率低于40%时效率才迅速下降。因此，电动机运行时负载率不太低，电动机效率一般是较高的。2.效率曲线的最高
13、点为电动机的最高运行效率，其对应的负载率为有功经济负载率，用表示，从曲线可见，一般在0.60.8之间。3.电动机空载时功率因数很低，在0.10.2之间，随着负载率增加，功率因数也增大，当为0.8以上功率因数达到最佳。因此，实际使用中，应尽量避免电动机在轻载状态下运行。以上分析表明，要使电动机处于经济运行状态，必须合理选择电动机类型、容量，使电动机和负载机械特性相适应，力求有最高的运行效率。对运行中的电动机要提高其负载率，加强维护检修，采取各种改造措施减少损耗，提高电动机效率。第三节 电动机的合理选用一台设备选用电动机的功率过大，便形成大马拉小车现象，使运行效率和功率因数下降，既加大投入，又多耗电能。为此最好使电动机的额定功率等于被驱动系统所需功率的大约120%（考虑到电网欠电压等因素），这样可达最高的效率和功率因数。 对于电动机的选择，首先必须完成其拖动任务，然后再考虑电动机的经济性，根据电动机的型号、额定容量、额定电压以及级数等，合理配套使用。一、选用电动机的原则及步骤1.选用电动机的原则为了适应各种不同用途，工厂生产了不同种类、型式及容量的电动机。在选用电动机时，要充分考虑它们的特性，在仔细研究了被拖动机
