青岛华贝尔微电子工作室
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目 录
第一章、概述
第二章、HBR-A型能量控制式节电器节电机理
第三章、HBR-A型能量控制式节电器 技术功能
第四章、HBR-A型能量控制式节电器 自动保护功能
第五章、HBR-A型能量控制式节电器 主要技术参数
第一节、主要额定技术参数
第二节、使用安装技术参数
第三节、HBR-A型能量控制式节电器的铭牌
第六章、HBR-A型能量控制式节电器 额定功率应用选择
第七章、HBR-A型能量控制式节电器 应用范围
第一节、HBR-A型能量控制式节电器,适用范围
第二节、HBR-A型能量控制式节电器,禁用范围
第八章、HBR-A型能量控制式节电器 安装接线方式
第一节、安装接线技术原则
第二节、安装接线方式
第三节、安装接线注意事宜
第九章、节电效益分布
第十章、HBR-A型能量控制式节电器,节电功率测量方法
第一节、测量地点确定
第二节、测量方法
1、采用电能综合分析测试仪二瓦特计测量
2、采用三相电度表测量:
3、采用电压表、电流表测量
4、采用钳形电流表测量
第十一章、节电效益计算一:
三相异步电动机节电效益:$电动机年节 计算
第一种:根据二瓦特计测量记录的数据,分别计算以下物理量。
第二种:根据三相电度表测量记录的电能量,分别计算下物理量。
第三种:根据电流表、电压表,钳形电流表。测量记录的电能量,分别计算以下物理量。
第十二章、节电效益计算二:
变压器次级线圈电阻节电效益:$变阻年节 计算
第一节、 确定己知物理量的准确数值
第二节、计算步骤
第十三章、节电效益计算三:
输电线路节电效益:$输电年节 计算
第一节:输电线路组成
第二节:输电线路节电效益分布
第三节:确定以下物理量的准确数值
第四节:实际计算内容、步骤
第十四章、节电效益计算四:
第十五章、安装HBR-A型能量控制式节电器投资回收期计算:
第十六章、产品系列规格、价格、质保与技术服务
第十七章、与调速装置共同应用的技术分析
第十八章、技术功能应用示范案例分析
第十九章、注意事项
第二十章、附录
三相异步电动机专用HBR-A型能量控制式节电器
(中小型)
第一章、概述
据国家权威机构统计,我国大中小型三相异步电动机,己发展到200多个系列,1万多个规格。总装机容量超过3亿Kw,用电量占全国总发电量的60%――70%。
在企业内部供电网络,由于大量应用三相异步电动机。三相异步电动机的用电量,己经超过企业用电总量的70%。部分企业达到95%以上。
随着工业的迅速发展,本世纪初的十年中。三相异步电动机的装机容量,每年增加的比例,将超过20世纪末的每年增加比例。特别是大型三相异步电动机的装机容量,每年增加的比例,将有大幅度提高。
第二章、HBR-A型能量控制式节电器节电机理
HBR-A型能量控制式节电器,与三相异步电动机共同作用,通过能量控制的技术方式。实现三相异步电动机:当前实际输出功率不变;或当前实际输出功率与负载相匹配。
* 降低三相异步电动机的输入电功率。
* 降低输电线路中的线路总电流。
* 降低输电线路中输送的电功率。
第三章、HBR-A型能量控制式节电器 技术功能
HBR-A型能量控制式节电器,技术功能主要有以下12个方面。
1、降低三相异步电动机的输入电功率
2、降低输电线路中的线路总电流
3、降低输电线路中输送的电功率
4、降低输电线路的电损功率:P输电损降:
即:P输电损降=P导线损降+P触点损降
5、降低变压器次级线圈铜阻的电损功率:P变铜损降。
6、降低输电线路上的电压降,提高三相异步电动机端电压,改善其运行状况,提高输出功率。
7、降低闸刀、开关、保险丝、接触器接点的负荷,延长使用寿命,降低维护更换成本。
8、提高企业内部供电网络的功率因数,避免力率调整费。
9、增加输电线路的输送容量,提高供电容量。
10、增加变压器的供电容量。
11、改善三相异步电动机,调速装置的运行状况,使其节能效果进一步提高。
12、吸收谐波,净化企业内部供电网络,提高供电质量。
第四章、HBR-A型能量控制式节电器 自动保护功能
HBR-A型能量控制式节电器,设计有过电压和故障全自动侦测、全自动保护功能。
在下列情况发生时,将自动切离电网,不影响企业内部供电网络正常运行。
1、企业内部供电网络电压,超过额定电压1.1倍时;
2、企业内部供电网络产生较大的浪涌电流和谐波干扰严重时;
3、HBR-A型能量控制式节电器,本身产生故障时。
第五章、HBR-A型能量控制式节电器 主要技术参数
第一节、主要额定技术参数
1、额定功率PN:
HBR-A型能量控制式节电器额定功率,己根据J、JQ、Y各系列,2、4、6、8极各规格,三相异步电动机的额定功率。设计定型为与之相匹配的系列化产品。
请根据《第六章、HBR-A型能量控制式节电器 额定功率应用选择》,《第十六章、产品系列规格、价格、质保与技术服务》正确选择。
2、额定电压UN:三相交流电,0.38Kv,50Hz。
3、额定节电当量:5%――20%。
实际中,三相异步电动机额定参数、运行状况,企业内部供电网络状况等技术要素均不同。实际节电当量,有所不同。
4、额定寿命:正常工作条件下:10年。
5、运行定额:连续在线运行。
第二节、使用安装技术参数
1、安装地点海拔高度:<3000米。
2、安装地点环境温度:-40度-十55度。
3、安装地点相对湿度:<85%。
4、安装地点无导电尘埃,无腐蚀性气体。
5、安装地点无易爆炸、易燃危险性,无高温热源。
6、安装地点无剧烈振动和颠波。
7、对需安装于具有导电尘埃、腐蚀性气体、高温热源,具有易爆炸、易燃危险性,剧烈振动和颠波的环境中。应选用具有殊性能的产品。
第三节、HBR-A型能量控制式节电器的铭牌
每台HBR-A型能量控制式节电器,都有一个铭牌。标明节电器的型号、额定值和有关技术参数。
铭牌 型号:
型号说明:
l 规格代号:分两部分。第1部分一位数字,表示节电器适用的电动机极数,如2、4、6、8。第2部分2-4位数字,表示额定功率。
l 企业代号:3个英文字母:HBR-华贝尔缩写。
l 产品代号:2-3个英文字母:第1个字母J,表示节电器。第2-3个字母,如J、JQ、J2、JQ2、Y、Y2。表示节电器适用的电动机系列。
例:JJQ2-HBR-4-75,
表示:华贝尔JQ2系列,4极、75Kw,三相异步电动机节电器。
第六章、HBR-A型能量控制式节电器 额定功率应用选择
HBR-A型能量控制式节电器,额定功率应用选择方法:
根据三相异步电动机铭牌上,标注的:
系列型号
额定电压
额定功率
极对数
四个技术参数。选择与之完全对应的HBR-A型能量控制式节电器即可。
第七章、HBR-A型能量控制式节电器 应用范围
第一节、HBR-A型能量控制式节电器,适用范围:
1、适用于拖动中小型功率风机的三相异步电动机;
2、适用于拖动中小型功率水泵的三相异步电动机;
3、适用于拖动中小型功率冲床的三相异步电动机;
4、适用于拖动中小型功率压力机的三相异步电动机;
5、适用于拖动中小型功率机床的三相异步电动机;
6、适用于拖动中小型功率注塑机的三相异步电动机;
7、适用于拖动中小型功率塑料挤出机的三相异步电动机;
8、适用于拖动中小型功率纺织机的三相异步电动机;
9、适用于拖动中小型功率抽丝(纱)机的三相异步电动机;
10、适用于拖动中小型功率皮带输送机的三相异步电动机;
11、适用于拖动中小型功率物料粉碎机、破碎机、球磨机的三相异步电动机;
12、适用于拖动中小型功率物料搅拌机的三相异步电动机。
说明:对需要应用于上述范围,大型三相异步电动机的节电器。请选用:HBR-B型能量控制式节电器。
对需要应用于单相异步电动机的节电器,请选用:HBR-C型能量控制式节电器。
第二节、HBR-A型能量控制式节电器,禁止范围:
1、禁止用于拖动电梯的三相异步电动机;
2、禁止用于拖动升降梯的三相异步电动机;
3、禁止用于拖动各类吊车的三相异步电动机;
4、禁止用于各类频繁起动的三相异步电动机。
第八章、HBR-A型能量控制式节电器 安装接线方式
实际生产中,三相异步电动机的起动方式较多,有的也较为复杂。因而,HBR-A型能量控制式节电器的安装接线方式,亦是多种多样的。
请针对实际情况,根据以下技术原则,科学分析,确定实际接线方式
第一节、安装接线技术原则:
HBR-A型能量控制式节电器,与三相异步电动机,安装连接的技术原则:
1、HBR-A型能量控制式节电器,与三相异步电动机接线端子,应是直接并联连接。中间不应接有:熔断器、断路器、热保护器等限流元器件。保证HBR-A型能量控制式节电器,与三相异步电动机一起,成为一个用电设备,同步与电源连接或断开。
2、安装HBR-A型能量控制式节电器后。HBR-A型能量控制式节电器电源侧,对原有的熔断器、断路器、热保护器等,限流保护元器件;或新装熔断器、断路器、热保护器等,限流保护元器件时。
由于线路总电流己经降低,均应根据降低后的线路总电流值。来调整或选择熔断器、断路器、热保护器等,限流保护元器件的额定电流值。
3、对于采用Y-△起动器的三相异步电动机,安装HBR-A型能量控制式节电器。一定按本章第二节《安装接线方式:第5项》介绍的方法,正确连接。
4、禁止将HBR-A型能量控制式节电器,安装于频繁起动的三相异步电动机。
5、安装HBR-A型能量控制式节电器的三相异步电动机,连续起动的间隔时间应不小于3分钟。
6、对于必须使HBR-A型能量控制式节电器,与三相异步电动机。通过控制装置,与电源实现异步连接和断开时。应保证:
连接时:三相异步电动机先起动,尔后将HBR-A型能量控制式节电器与之相连接。
断开时:在三相异步电动机断电3分钟后,再将HBR-A型能量控制式节电器与之断开。
第二节、安装接线方式
HBR-A型能量控制式节电器,与三相异步电动机的接线方式。根据三相异步电动机,不同的起动方式、不同的保护方式、不同的保护装置。常见有以下几种:
1、直接起动的三相异步电动机
HBR-A型能量控制式节电器,可直接并联于三相异步电动机的接线端子上。与三相异步电动机,共用同一个闸刀开关。
由于线路总电流降低,应调整熔断器的额定电流值。
接线图如下:
2、己安装有热保护器的三相异步电动机
HBR-A型能量控制式节电器,直接并联于三相异步电动机的接线端子上。由于线路总电流降低,应调整热保护器的整定电流值,和熔断器的额定电流值。接线图如下:
3、新安装热保护器的三相异步电动机
对于原来为直接起动的三相异步电动机,在安装HBR-A型能量控制式节电器的同时,加装热保护器时。应将HBR-A型能量控制式节电器,直接并联于三相异步电动机的接线端子上。与三相异步电动机共用同一个闸刀开关和同一个热保护器。
由于流过闸刀开关、熔断器和热保护器的线路总电流降低。闸刀开关、熔断器和热保护器的额定电流值。应参照安装HBR-A型补偿式节电器以后的,线路总电流值来选择。
接线图如下:
4、HBR-A型能量控制式节电器,安装于控制柜断路器下端
如果在三相异步电动机现场,无法安装HBR-A型能量控制式节电器。可将HBR-A型能量控制式节电器,安装于控制柜断路器下端。
HBR-A型能量控制式节电器,与三相异步电动机共用同一个断路器。由于流过断路器的线路总电流降低,应根据降低后的电流值,来调整断路器的额定电流值。
在HBR-A型能量控制式节电器,与三相异步电动机之间。不应接有熔断器、断路器、热保护器等限流元器件。
接线图如下:
5、采用Y-△起动器的三相异步电动机
对于采用Y-△起动器的三相异步电动机,安装HBR-A型能量控制式节电器。
由于起动时,三相异步电动机是Y型接法。起动后运行时,三相异步电动机是△型接法。
在接线上要保证做到:在三相异步电动机起动过程中,保证与HBR-A型能量控制式节电器,连接的三个端子V2、U2、W2正好被短接起来。即:成为Y型接法的中性点。
特别说明:HBR-A型能量控制式节电器,若连接于三相异步电动机绕组的V1、U1、W1端子上,是错误的连接方法。或连接于Y-△起动器的电源侧,也是错误的连接方法。都将会损坏三相异步电动机和HBR-A型能量控制式节电器。接线图如下:
第三节、安装接线注意事宜
1、HBR-A型能量控制式节电器,安装时:应选用与三相异步电动机,额定电流相适应的铜导线进行连接。
2、HBR-A型能量控制式节电器,安装时:其接线端子不应裸露,应符合电器安装安全要求。
3、HBR-A型能量控制式节电器,拆卸时:在断电3分钟内,不得碰触其接线端子。
第九章、节电效益分布
三相异步电动机,安装HBR-A型能量控制式节电器后。在企业内部供电网络中,产生12个方面的节电功能与节电效益。
因此,节电功能与节电效益计算的内容、方法也有多种。在实际生产中,应根据需要计算的内容、采用的仪表、计量收费方式等实际要素正确计算。
其中,三相异步电动机,安装HBR-A型能量控制式节电器后。直接产生的节电效益,主要在以下三个方面。
即:
l 三相异步电动机的输入电功率降低:P电动机降
l 变压器次级线圈电阻电损功率降低:P变阻损降
l 输电线路电损功率降低:P输电损降
因此,三相异步电动机,安装HBR-A型能量控制式节电器后。直接产生的节电功率P总节电,和节电能W年总节电,是上述三个方面之和。
u P总节电=P电动机降+P变阻损降+P输电损降
u W年总节电=W电动机年节+W变阻年节+W输电年节
直接产生的节电效益:$年总节电,亦是上述三个方面之和。
$年总节电=$电动机年节+$变阻年节+$输电年节
第十章、HBR-A型能量控制式节电器,节电功率测量方法
正确测量出,安装HBR-A型能量控制式节电器后,节约的电功率。进尔,计算出节约的电能量和节约的电费。是选用HBR-A型能量控制式节电器的关键问题。
因此,首先应确定正确的测量地点和测量方法。
第一节、测量地点确定
安装HBR-A型能量控制式节电器后,无论是那种接线方式,或采用那种测量仪表。测量地点应选定在:HBR-A型能量控制式节电器的电源侧。
测量地点选定在:HBR-A型能量控制式节电器,与三相异步电动机之间是错误的。
第二节、测量方法
在实际生产中,供电测量与计量仪表,常用的有:电能综合分析测试仪,三相电度表,电流表、电压表,钳形电流表。
三相异步电动机,计量收费所采用的仪表不同、接线方式不同,收费计算方法也不同。
三相异步电动机,节电效果的测量方法。应与其计量收费所采用的仪表、接线方式、收费计算方法相对应。以保证节电效果测量的正确性。
根据在实际生产中,三相异步电动机,普遍采用三相三线制电源供电,线电压380V,△接法。 三相异步电动机,节电效果的测量方法,例举以下常见四种:
1、采用电能综合分析测试仪二瓦特计测量:
(1)、二瓦特计接线:
对三相三线制电源,二瓦特计接线如下:
l 将黄、绿、黑三只电压测试夹,分别夹在A、B、C相线上。
l 将黄、绿钳式电流互感器,分别卡入A、B相线上。应注意:钳式电流互感器的钳口内侧中心箭头标记,均应指向电源侧。
l 二瓦特计工作电源的引入:将红色电压测试夹,接电源零线。
(2)、测量的物理量:
接线完成后,即可测量:HBR-A型能量控制式节电器安装前、后。三相异步电动机接线端子上的:
线路线电压值
线路总电流值
有功功率值
无功功率值
功率因数值
(3)、测量方法与注意事宜:
u 测量时:应尽量使三相异步电动机,在HBR-A型能量控制式节电器安装前、后的。供电电压、负载状态、运行时间基本一致。
u 由于实际生产中,三相异步电动机,在HBR-A型能量控制式节电器安装前、后。其供电电压、负载状态、运行时间,会有一定的波动。
因此,应设计一个测量时间单位段。将测量时间单位段,划分成若干个测量时刻。分别记录每个测量时刻的数值,尔后取其平均值。
计算平均值时,应去掉一个最大值和一个最小值,以保证平均值计算的准确性。提高节电效果测量的准确度。
u 测量时间单位段的设计,可以分两种情况:
第一种情况:将测量时间单位段设计为24小时,划分成48个测量时刻。每30分钟测量记录一次,尔后取其平均值。
第二种情况:将测量时间单位段设计为2小时,划分成24个测量时刻。每5分钟测量记录一次,尔后取其平均值。
2、采用三相电度表测量:
(1)、三相电度表接线:
按电工技术规范,在三相三线制线路上,接入三相电度表。
(2)、测量的物理量:
u 测量记录:HBR-A型能量控制式节电器安装前,三相异步电动机,在测量时间单位段内的用电度数。
u 测量记录:HBR-A型能量控制式节电器安装后,三相异步电动机,在测量时间单位段内的用电度数。
(3)、测量方法与注意事宜:
u 测量时:应尽量使三相异步电动机,在HBR-A型能量控制式节电器安装前、后的。供电电压、负载状态、运行时间基本一致。
u 由于实际生产中,三相异步电动机,在HBR-A型能量控制式节电器安装前、后,其供电电压、负载状态、运行时间,会有一定的波动。因此,应设计一个测量时间单位段。
u 测量时间单位段的设计,可以分两种情况:
第一种情况:三相异步电动机每天24小时运行时,应不小于30个工作日。
第二种情况:三相异步电动机,每天运行时间小于16小时的,应不小于60个工作日。
3、采用电压表、电流表测量:
(1)、电压表、电流表接线:
按电工技术规范,在三相三线制线路上,接入电压表、电流表。
(2)、测量的物理量:
测量记录:HBR-A型能量控制式节电器安装前、后。三相异步电动机接线端子上的:
线路线电压值
线路总电流值
(3)、测量方法与注意事宜:
u 测量时:应尽量使三相异步电动机,在HBR-A型能量控制式节电器安装前、后的。供电电压、负载状态、运行时间基本一致。
u 由于实际生产中,三相异步电动机,在HBR-A型能量控制式节电器安装前、后。其供电电压、负载状态、运行时间,会有一定的波动。
因此,应将测量时间单位段,划分成若干个测量时刻。分别记录每个测量时刻的数值,尔后取其平均值。
计算平均值时,应去掉一个最大值和一个最小值,以保证平均值计算的准确性。 提高节电效果测量的准确度。
u 测量时间单位段的设计,可以分两种情况:
第一种情况:将测量时间单位段设计为24小时,划分成48个测量时刻。每30分钟测量记录一次,尔后取其平均值。
第二种情况:将测量时间单位段设计为2小时,划分成24个测量时刻。每5分钟测量记录一次,尔后取其平均值。
4、采用钳形电流表测量:
(1)、钳形电流表接线:
按电工技术规范,在三相三线制线路上,将钳形电流表,卡入A相线上。
(2)、测量的物理量:
测量记录:HBR-A型能量控制式节电器安装前、后。三相异步电动机接线端子上的:
线路总电流值
(3)、测量方法与注意事宜:
u 测量时:应尽量使三相异步电动机,在HBR-A型能量控制式节电器安装前、后的。供电电压、负载状态、运行时间基本一致。
u 由于实际生产中,三相异步电动机,在HBR-A型能量控制式节电器安装前、后。其供电电压、负载状态、运行时间,会有一定的波动。
因此,应将测量时间单位段,划分成若干个测量时刻。分别记录每个测量时刻的数值,尔后取其平均值。
计算平均值时,应去掉一个最大值和一个最小值,以保证平均值计算的准确性。 提高节电效果测量的准确度。
u 测量时间单位段的设计,可以分两种情况:
第一种情况:将测量时间单位段设计为24小时,划分成48个测量时刻。每30分钟测量记录一次,尔后取其平均值。
第二种情况:将测量时间单位段设计为2小时,划分成24个测量时刻。每5分钟测量记录一次,尔后取其平均值。
第十一章、节电效益计算一:
三相异步电动机节电效益:$电动机年节 计算
根据采用不同的测量仪表,所测试记录的数据不同,分三种计算方法。
第一种:根据二瓦特计测量记录的数据,分别计算以下 物理量。
1、线路总电流降低值:△I总电流
△I总电流=安装前线路总电流I总电流前
-安装后线路总电流I总电流后
2、有功功率降低值:△P有功
△P有功=安装前有功功率P有功前
-安装后有功功率P有功后
3、无功功率降低值:△P无功
△P无功=安装前无功功率P无功前
-安装后无功功率P无功后
4、三相异步电动机输入电功率降低值:P电动机降
P电动机降=(△I总电流×线路线电压380V)×1.73
5、三相异步电动机全年节约电能量计算:W电动机年节
W电动机年节=P电动机降×全年运行时间T小时
6、三相异步电动机全年节约电费计算:$电动机年节
$电动机年节=W电动机年节×综合电价0.8元/度
第二种:根据三相电度表测量记录的电能量,分别计算 以下物理量。
1、安装前三相异步电动机1天耗电能量计算:W电动机前1天
W电动机前1天=安装前测量记录的电能量W前
÷测量记录的天数T前天数
2、安装后三相异步电动机1天耗电能量计算:W电动机后1天
W电动机后1天=安装后测量记录的电能量W后
÷测量记录的天数T后天数
3、安装后三相异步电动机1天节约电能量计算:
W电动机节1天
W电动机节1天=W电动机前1天-W电动机后1天
4、安装后三相异步电动机全年节约电能量计算:
W电动机年节
W电动机年节=W电动机节1天×全年运行天数T天数
5、安装后三相异步电动机全年节约电费计算:
$电动机年节
$电动机年节 =W电动机年节×综合电价0.8元/度
第三种:根据电流表、电压表,钳形电流表。测量记录 的电能量,分别计算以下物理量。
举例:某工厂风机三相异步电动机,额定功率40Kw。输电导线为标称线径30m㎡ 铝电缆,电气距离L导线=300m。安装与之匹配的40Kw节电器。一年实际运行时间T小时=8000小时。实测:安装节电器前,线路总电流值I总电流前=59.8 A;安装节电器后,线路总电流值I总电流后=50.2 A。
己知物理量数值
l 安装节电器前,线路总电流值:I总电流前=59.8 A
l 安装节电器后,线路总电流值:I总电流后=50.2 A
l 输电导线的材质、标称线径:铝电缆30m㎡
l 输电导线的电气距离:L导线=300m
注:输电导线的电气距离,如果是通过现场测量距离L测的方法来确定时。应加工程计算系数K导线=1.15。
即:电气距离L导线=L测xK导线
l 一年实际运行时间:T小时=8000小时
l 节电器额定功率PN:40Kw
实际计算内容、步骤:
1、线路总电流降低值:△I总电流
△I总电流=安装前线路总电流I总电流前
-安装后线路总电流I总电流后
=59.8 A-50.2 A
=9.6A
2、三相异步电动机输入电功率降低值:P电动机降
P电动机降=(△I总电流×线路线电压380V)
=9.6A×380V
=3.648Kw
3、三相异步电动机全年节约电能量计算:W电动机年节
W电动机年节=P电动机降×全年运行时间T小时
=3.648Kw×8000小时
=29184度
4、三相异步电动机全年节约电费计算:$电动机年节
$电动机年节=W电动机年节×综合电价0.8元/度
=29184度×0.65元/度
=18969.6元
第十二章、节电效益计算二:
变压器次级线圈电阻节电效益:$变阻年节 计算
变压器次级线圈电阻节电效益计算:不论采用什么样的仪表,均根据测量记录的线路总电流,进行计算。
第一节、 确定己知物理量的准确数值
l 安装节电器前,线路总电流值:I总电流前
l 安装节电器后,线路总电流值:I总电流后
l 变压器次级线圈在温度20度时的电阻值:R变次20度
l 一年实际运行时间:T小时
第二节、计算步骤
第一步:计算变压器次级线圈实际环境温度电阻值R变次实
1、查阅有关技术手册确定,变压器次级线圈在温度20度时的
电阻值:R变次20度
2、计算变压器次级线圈实际环境温度电阻值R变次实。
变压器次级线圈导体电阻是正温度系数,电阻值随环境温度提高,会有相应提高。一般可取工程计算系数K变次=1.5。
即:R变次实=R变次20度×K变次=R变次20度×1.5
第二步:计算安装节电器前,变压器次级线圈电阻电损功率:P变阻损前。
P变阻损前=I2总电流前×R变次实
第三步:计算安装节电器后,变压器次级线圈电阻电损功率:P变阻损后。
P变阻损后=I2总电流后×R变次实
第四步:计算安装节电器后,变压器次级线圈电阻节约的电损功率:P变阻损降。
P变阻损降=P变阻损前-P变阻损后
特别说明:在实际工程计算中,变压器次级线圈电阻上,节约的电损功率:P变阻损降。
通常可以根据HBR-A型能量控制式节电器额定功率PN,取工程计算系数K变阻损降 来计算。
即:P变阻损降=PN×K变阻损降
=40Kw×1.0%
=0.4Kw
注:
K变阻损降 取值:参考如下工程经验值。
额定功率PN:≥160Kw K变阻损降 取:0.9%
额定功率PN:≥110Kw K变阻损降 取:0.95%
额定功率PN:≥75Kw K变阻损降 取:1.0%
额定功率PN:≥30Kw K变阻损降 取:1.05%
额定功率PN:≥10Kw K变阻损降 取:1.1%
额定功率PN:≤10Kw K变阻损降 取:1.15%
第五步:计算安装节电器后,变压器次级线圈电阻全年节约的电损能量:W变阻年节
W变阻年节=P变阻损降×全年运行时间T小时
=0.4Kw×8000小时
=3200度
第六步:计算安装节电器后,变压器次级线圈电阻全年节约的电费:﹩变阻年节
﹩变阻年节=W变阻年节×综合电价0.65元/度
=3200度×0.65元/度
=2080元
第十三章、节电效益计算三:
输电线路节电效益:$输电年节 计算
输电线路节电效益计算:不论采用什么样的仪表,均根据测量记录的线路总电流,进行计算。
第一节:输电线路组成
企业内部供电网络的输电线路,由以下两部分电力元件组成。
即:
1、输电导线
2、闸刀、开关、保险丝、接触器接点、接线端子等
第二节:输电线路节电效益分布
三相异步电动机,安装HBR-A型能量控制式节电器后。输电线路直接产生的节电效益,主要在以下两个方面。
即:
1、输电导线电阻电损功率降低:P线阻损降 计算
2、闸刀、开关、保险丝、接触器接点、接线端子接触电阻电
损功率降低:P触点损降 计算
因此,三相异步电动机,安装HBR-A型能量控制式节电器后。
输电线路直接产生的节电功率:P输电损降和节电能:W输电年节,是上述两个方面之和。
u P输电损降=P线阻损降+P触点损降
u W输电年节=W线阻年节+W触点年节
直接产生的节电效益:$输电年节,亦是上述三个方面之和。
u $输电年节=$线阻年节+$触点年节
第三节:确定以下物理量的准确数值
l 安装节电器前,线路总电流值:I总电流前
l 安装节电器后,线路总电流值:I总电流后
l 输电导线的材质、电气距离:L导线(即:从三相异步电动机至变压器的实际长度)和标称线径
l 输电导线在温度20度时的电阻值:R导线20度
l 一年实际运行时间:T小时
第四节:实际计算内容、步骤
举例:同上
己知物理量数值
l 安装节电器前,线路总电流值:I总电流前=59.8 A
l 安装节电器后,线路总电流值:I总电流后=50.2 A
l 输电导线的材质、标称线径:铝电缆30m㎡
l 输电导线的电气距离:L导线=300m
注:输电导线的电气距离,如果是通过现场测量距离L测的方法来确定时。应加工程计算系数K导线=1.15。
即:电气距离L导线=L测xK导线
l 一年实际运行时间:T小时=8000小时
l 节电器额定功率PN:40Kw
实际计算内容、步骤:
由于$输电年节=$线阻年节+$触点年节 ,需分别先行计算$线阻年节和$触点年节。
第一步:计算$线阻年节 计算内容、步骤如下:
1、计算每相输电导线在温度20度时的电阻值:R导线20度
经查资料,30m㎡,铝电缆,在环境温度20度时,Km电阻值=0.88 ?/Km
R导线20度=0.88 ?/Km × 300m
=0.88 ?/Km ×0.3Km
=0.264 ?
2、计算每相输电导线在环境温度高于20度时的电阻值:
R导线实单
输电导线电阻是正温度系数,电阻值随环境温度提高,会有相应提高。另外,输电导线的材质杂质较多,也大大增加了输电导线的电阻值。综合两方面因素,一般可取工程计算系数K导线=1.5。
输电导线,在环境温度高于20度时,
实际电阻值:R导线实单=R导线20度×K导线
=0.264 ?×1.5
=0.396 ?
3、计算三相输电导线在环境温度高于20度时的电阻值:
R导线实三=R导线实单×3
=0.396 ?×3
=1.188?
4、计算三相输电导线安装节电器前,电损功率:P线阻损前
P线阻损前=I2总电流前×R导线实三
=59.82 A×1.188?
=4248.3 W
5、计算三相输电导线安装节电器后,电损功率:P线阻损后
P线阻损后=I2总电流后×R导线实三
=50.22 A×1.188?
=2993.8 W
6、计算三相输电导线安装节电器后,节电功率:P线阻损降
P线阻损降=P线阻损前-P线阻损后
=4248.3 W-2993.8 W
=1254.5W
7、计算三相输电导线安装节电器后,全年节电能:W线阻年节
W线阻年节=P线阻损降×一年实际运行时间T小时
=1254.5W×8000小时
=10036 度
8、计算三相输电导线安装节电器后,全年节电费:$线阻年节
$线阻年节=W线阻年节×综合电价0.8元/度
=10036 度×0.65元/度
=6523.4元
第二步:计算$触点年节 计算内容步骤如下:
闸刀、开关、保险丝、接触器接点、接线端子接触电阻上的,节电效益计算很时繁杂。
在实际节电效益计算中。一般采用工程计算系数n的方法进行计算。
工程计算系数n,根椐输电导线电气距离大小,和闸刀、开关、保险丝、接触器接点、接线端子等,电力元件的数量、技术品质等因素。一般取输电导线电阻节电效益的0.30-0.60。
本例计算取:n=0.45
接触电阻上的节电效益计算如下:
1、接触电阻上,节约的电损功率:P触点损降 计算
P触点损降= P线阻损降×n
=1254.5W ×0.45
=0.565 Kw
2、接触电阻上,一年节约的电能量:W触点年节 计算
W触点年节=W线阻年节×n
=10036 度×0.45
=4516.2度
3、接触电阻上,一年节约的电费:$触点年节 计算
$触点年节=$线阻年节×n
=6523.4元×0.45
=2935.53元
第三步:输电线路节电效益:$输电年节 计算
输电线路节电效益
P输电损降=P线阻损降+P触点损降
=1254.5W+565 W
=1819.5W
=1.82Kw
W输电年节=W线阻年节+W触点年节
=10036 度+4516.2度
=14562.2度
$输电年节=$线阻年节+$触点年节
=6523.4元+2935.53元
=9458.9元
第十四章、节电效益计算四:
三相异步电动机,安装HBR-A型能量控制式节电器后。直接产生的:总节电功率:P总节电
总节电能:W年总节电
总节电效益:$年总节电 计算:
将第十一章、第十二章、第十三章计算结果。相加即完成。
即:
P总节电=P电动机降+P变阻损降+P输电损降
=3.648Kw+0.4Kw+1.82Kw
=5.868Kw
W年总节电=W电动机年节+W变阻年节+W输电年节
=29184度+3200度+14562.2度
=46946.2度
$年总节电=$电动机年节+$变阻年节+$输电年节
=18969.6元+2080元+9458.9元
=30508.5元
第十五章、安装HBR-A型能量控制式节电器 投资回收期计算:
投资回收期=节电器投资额÷$年总节电 (年)
第十六章、产品系列规格、价格、质保与技术服务
第十七章、与调速装置共同应用的技术分析
第十八章、技术功能应用示范案例分析
第十九章、注意事项
第二十章、附录
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