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电机节能范文1
三相异步电机由于具有便宜、简单、耐用等特点,因而在生产生活中需求量大并被广泛使用,但却也大量消耗了我国的电能资源。因此,提高我国电机的使用效率,做到科学使用、节能使用电机已是在全国范围内开展节能工作的一项重要任务。本文将对我国的三相异步电机在节能方面存在的主要问题加以论述,并针对存在问题提出的相应的解决对策。
一、电机节能方面存在的主要问题
(一)旧型电机未被淘汰
很多工厂因为考虑到生产成本的问题,并没有及时将电机进行更新换代,仍在使用我国在电机生产初期制造的机型,比如J、JO系列的电机以及与其水平差不多的派生电机。这些机型大多体积大,效率低,而且耗费大量电能,但是目前这类机型仍占使用电机的很大一部分,而目前国家新研制出来的、效率较高并且能更好节能的Y系列电动机却只占市场使用情况的一小部分,并没有得到广泛使用。
(二)电机功率选用不合理
三相异步电动机是工农业生产中的主要动力源,承担着整个动力负载的绝大部分,因此要特别注意合理选用电动机的额定功率。而现实中却存在着不能科学选用电机功率、对电机的额定功率选择过大的现象,不仅增加了生产投资的费用,而且造成了用大马拉小车、能源被浪费的不合理局面。
(三)电机维修保养不够好
电机的维修保养与选择电机一样重要,但是事实上有些单位却不能对这个部分加以足够的重视,按照相应的规定对电机进行定期的维修保养,这就会导致电机的损耗不断增大,尤其是在企业维修人员不足的情况下,更是任其长期运行而放任不管。还有些地方由于管理不善,经常出现人员离岗后却不能及时关机,造成设备长时间空转,从而造成能源的白白损耗。
(四)电机端电压不平衡
研究一些相关资料可以发现:三相异步电动机的损耗主要是由“铜耗”和“铁耗”两部分构成,电机的铜耗与电流的平方正相关,电机的铁耗则与电压的平方正相关,而实际工作中却由于电动机的三相电压经常出现不对称或者是电压长期偏低的现象,使得电机电流偏大,从而造成电机的损耗增大。
二、提高电机节能效率的有效措施
(一)改进电机制造技术
提高电机节能的效率首先应该从改进电机的制造技术入手,它主要是通过对电机本身的构造进行改良,比如改善电机的局部结构、引进先进的制造工艺、采用优良的制造材料、降低风扇磨耗等方法,从而优化电机的整体功能来降低损耗,以达到节能的目的。
(二)采用Y系列电机节能
Y系列节能型电机比旧型电机在节能效率方面有很大提高。旧型电机由于在转子铁芯外圆和定子铁芯内圆发生一些变化等原因,使得电机的空载损耗增大。
而如果全国范围内全部都能使用Y系列的三相异步电机,则每年大约可节电3亿千瓦,这对于我国目前的节能工作来说,不得不说是一个不小的突破。
(三)保持电压稳定与平衡
电动机的电压不平衡就会导致电机内形成负序电流与负序转矩,在电机内部消耗部分功率,从而降低输出功率,同时还会使电机总损耗增加。如果我们能够尽量保持电压的稳定与平衡,就能在最大限度上克服这部分的电能损耗。而且如果能在电动机空载或轻载运行的情况下及时降低此刻电机运行时的电压,就能够使铁耗和铜耗降低,从而达到节能的目的。
(四)控制电机转速
当电机需要负载水泵或风机时,通常都是通过挡板、阀门或风门等传统的节流装置来控制流量,这样就会在节流装置以及管道的摩擦上消耗大量能量。还有许多电机设备因为很少使用电气来调速,而过多地使用机械调速的方法或者在电机的转速上控制不好,都会使调速过程中的能量损耗过大。因此若能通过控制电机的转速来达到节能的目的,则效果可能要很显著。
(五)做好电机的维护工作
做好电机的维护和保养,能够延长电机的使用寿命,同时减少电机在运行时的能量损耗,因此,必须切实做好电机的维护工作。电机的维护保养分为两个部分,一个是启动前的检查,包括电机的电源电压是否稳定、电机的螺丝是否牢固、电路是否正常;一个是运行中的检查,主要包括运行时的声音是否正常、有无特殊气味、轴承是否灵活转动、外壳温度是否正常以及电流是否为正常值等等。电机的维护与保养是一项需要细心与长期坚持的工作,相关单位要安排好维护人员,切不能马虎大意。
电机节能范文2
关键词:节能电机;类型;特点;选择方法
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
1节能电机类型及特点
(1)稀土永磁同步电机。由稀土永磁材料和起动鼠笼组成。转子损耗比普通异步电机小得多,电机本身的效率比普通电机高约5个百分点,功率因数能达到0. 9以上,其额定运行时机械特性比普通电机还硬。起动电流比普通电机大,起动过程中,电机转矩有振荡,其价格比普通电机高约一倍,但经常出现退磁现象,其效率和功率因数都优于一般异步电机。如TYC250M-6,功率37kW,功率因数0.983,额定电流60.6A,堵转电流12.7倍,堵转力矩3.69倍。缺点:和高转差电机比,没有消减振动载荷的能力,会增大对减速箱齿轮的冲击损害;釹铁硼材料本身的居里点只在120~130℃,一旦电机烧毁就会失磁;此外转子级数已定,不能适用调参的需要实行变极调速。
(2)电磁滑差电机。在普通电机轴与负载轴之间增加一个电磁离合器,其传递扭矩随电磁离合器的励磁电流的大小而变化,励磁电流是根据电机电流进行反馈控制的。在冲击载荷时,离合器滑差增大。这使电机与系统达到较好的配合,还可以实现平滑调速。系统节能除去励磁损耗和滑差损耗所剩无几,滑差大时要多耗能。另外电磁离合器和励磁控制系统的成本比电机还要高。目前这种电机主要是解决低冲次的问题。
(3)双功率电机。双功率电机与普通电机的区别在于定子绕组不同,定子绕组是一个串联绕组,是一个有抽头的绕组。比如37kW的电机,可以将定子绕组设计成一个为37 kW,另一个为22 kW。控制柜中有一个电流检测电路,并且能够实现绕组的自动切换。起动时可投入大功率绕组,运行时可投入小功率绕组,小功率绕组的效率和功率因数都很高。这样就较好地解决了“大马拉小车”的问题。普通电机的Y—转换也属于双功率电机,只是Y接时功率偏小。双功率电机成本和普通电机差不多,而且适合于旧电机节能改造。
(4)超高转差电机。电机的转子是一种高阻转子。利用高阻转子实现软特性,当遇到换向冲击载荷时,转速下降。减速机和电机的扭矩变化趋于平缓,峰值扭矩大大降低,从而改善了机、杆、泵的配合,提高了泵的充满系数,增加产液量,达到系统节能的目的。缺点:滑差高,损耗较大,效率低。与超高转差电机特性相同的还有绕线式异步电机,该转子通过滑环,串联一个适当的电阻,同样可以实现软特性,电机不会过热。这种软特性电机起动电流小,起动转矩大,其成本比普通电机高约50%。测试表明,超高转差电机只在轻载30%以下负载时有节电效果,节电率达20%。主要原因,首先要使用超高转差率电机节电,适用于振动载荷大的井;其次要求电机的转差率要适度,不可过高,一般说各大油田,电机转差率的最大值不能超过6%~8%。特点:①减小动载荷。软特性改变了光杆运行速度的规律,使光杆在重载荷期间基本上呈匀速运行状态,此时加速度趋于0,悬点的动载荷减小。杆上最大应力和应力变化范围相应减小,可减少抽油杆的疲劳和断脱事故。②减小杆管弹性形变,提高泵效。由于使用超高转差率电动机,在相同工况下,抽油机最大载荷和载荷变化范围减小,抽油杆和油管的弹性变形减小,在上、下死点附近较大的加速度使泵活塞产生超位移效应,泵的有效冲程增加,效率提高,产液量增加。③解决了启动问题。游梁式抽油机的惯性矩大,又是在重载条件下启动。启动力矩大,启动电流小,它的启动品质因数是普通Y系列电动机的4-6倍,因此可一次平稳启动抽油机,这为抽油机合理匹配电动机和变压器创造了条件。④提高了电动机效率。由于抽油机电动机一般工作在轻载情况下,其效率在轻载时远远超过了普通电动机,明显的提高了运行效率。⑤抑制或消除了发电状况。使用普通电动机时,抽油机在重载荷时从电网多吸收了能量,储存在系统的旋转动能中,在接近上下死点的轻载荷时该动能释放出来,拖动电动机超过同步转速运行进入发电状态,变成电能反馈给电网。这种无益的能量吞吐增加了系统的损耗。采用该电动机拖动后由于软特性大大减少,消除了发电状态,降低了损耗。⑥提高功率因数,减少线损和无功损耗。缺点:转差调速电机结构复杂,维修维护困难,增加了投资成本,变速电机无信息化,智能化功能。
(5)双定子电机。双定子电机是一种新型的异步电机,做成两部分定子。起动时集两部分的合力矩以加大起动力矩,待起动完成时则切除一部,留下另一部分运行,以适应低负荷时以低功率来匹配达到节电的目的。缺点:电机的制造难度和成本增加。
(6)电磁调速电机。在抽油机既定的负荷条件下,通过仅改变其绕组结构完成6/8极,8/12极的单绕组非倍极改型设计,使其运行在原井抽油机上,其负荷率从20%~80%变化,电机都运行在高效区,这种方式既适用于旧电机改造,又适用于新电机生产。
(7)变频调速电机。在普通电机的电源上加一个变频器,可以降低电机的容量,负荷率得到较大提高,电源功率因数接近1,可以调整上、下冲程的速比,能改善抽油机系统的配合,还可以实现平滑调速。缺点:抽油机发电时不能回馈,要通过电阻把发电能量放掉;低冲次时电机和变频器发热严重,起动转矩和过载能力不大。另外,一次投入大,现场管理难度大,而且变频器本身也有功率损耗(约5%~10%),变频器的谐波对电网有一定的影响,增大电机附加损耗。
2节能电机选择与工况匹配
(1)对于高含水,泵挂浅(在1000 m以内),中冲次(4次左右)的情况。泵挂浅,冲次不高,抽油杆弹性形变不很大,主要是解决“大马拉小车”的问题,一般可选择8极的双功率电机或8极的稀土永磁电机。如果选择双功率电机节能效果能达到12%以上;如果选择稀土永磁电机(在不退磁的情况下),其节能效果能达到15%以上。
(2)对于高含水,泵挂深(在1500 m以上),中冲次(4次左右)的情况。泵挂深,尽管冲次不高,抽油杆弹性形变也比较大,主要考虑系统效率问题。建议选择8极的高转差电机,高转差电机的机械特性界于普通电机和超高转差电机之间,不是很硬,也不很软。但起动转矩高,起动电流小,过载能力大,可以降低一个功率等级。对解决“大马拉小车”及抽油杆弹性形变问题都能起到一定作用,节能效果可达到12%以上。
(3)对于高含水,高冲次( 5~7 次),泵挂在1000 m或更深的情况。由于冲次高、泵挂深,抽油杆弹性形变较大,主要是要解决泵效的问题。应该选择软特性电机,使系统实现柔性配合,提高系统效率,减小减速机峰值扭矩及抽油杆脱断的几率。选择超高转差电机或绕线式异步电机,节能效果都能达到15%。
(4)对于稠油,低冲次(一般在1~2 冲)的情况。稠油、低冲次抽油杆弹性形变不太大,这时主要是实现电机的低转速。从电机设计的角度,随着极数增加电机的功率因数和效率都降低,且体积增大,成本高,一般做到8极,10极及10极以上的电机很少做。因此用低速电机来实现低冲次是不经济的。目前的做法是选择电磁滑差电机和变频调速电机,这两种电机都能实现平滑调速,对于稠油、低冲次比较合适。在低冲次时相对低速电机(12极),节能效果是非常明显的。采用(电机和减速机一体化的驱动装置,即减速电机,满足低冲次的需要,其中电机也可以选择变极电机,比如6/8变极,冲次可实现1. 5冲和2. 5冲,提高了系统效率,节能效果明显。
(5)对于供液不足,低冲次(一般在1~3冲)的情况。由于低冲次抽油杆弹性形变不大,主要是考虑电机的低转速,选择电磁滑差电机和变频调速电机是比较合适的。尤其是对那些供液量波动比较大的情况,如有时需要达到4冲或5冲,选择电磁滑差电机和变频调速电机更为合适。当然,也可以采用其他方法实现1~5冲的调节。
(6)对于那些长冲程,低冲次(3~4 冲),深抽(2000 m左右)的情况,主要是解决“大马拉小车”的问题。在冲次不高的情况下,换向加速度不大,抽油杆的弹性形变不大。因此选用8极的双功率节能电机或稀土永磁电机是比较合适的。或选择8极的高转差电机,节能效果达到12%以上。
电机节能范文3
【关键词】高效;节能;电机;电厂;应用
中图分类号:TE08 文献标识码: A
一、前言
高效节能电机的应用大大提升了电厂的生产和运行效率,这就为电厂的进一步壮大和发展奠定了设备基础,所以,进一步推广使用高效节能电机在电厂中的使用非常有必要。
二、工业电机的本体节能
纵观世界各国的成功经验,电机系统节能都是率先从电机产品本体节能开始。工业用电机分直流和交流二大类,据Eu――25(2006)统计数据口l显示,欧盟在用的工业电动机中,交流电动机占96.2%,直流电动机占3_8%。在交流电动机中,三相感应电动机占87%,单相感应电动机占4%,同步电动机占5%,交直流两用电动机占4%,三相感应电动机又分笼型和绕线型转子两种,但绕线型转子感应电动机使用较笼型感应电动机少得多。笼型感应电动机具有成本较低,可靠性好,维护简单,通过调速驱动易于控制等优点,且三相笼型感应电动机消耗的电能占全部工业电动机消耗电能的90%以上,因此,世界各国都将提高三相笼型感应电动机的效率作为提高电机本体效率研究的重中之重。除此之外,近十多年来发展较快的节能电机还有稀土永磁电机和开关磁阻电机等。
三、高效节能电机的主要原理及节能效果
高效节能电机,从字面上解释,就是具有效率值高的通用标准型电动机,是采用新型电机设计、新工艺及新材料,通过降低电磁能、热能和机械能的损耗,提高输出效率;即有效输出功率比输入功率的百分值高的电机。高效节能电机与标准电机相比,使用高效节能电机的节能效果非常明显,通常情况下效率可平均提高4%;总损耗比普通标准系列电动机降低20%以上,节约电能15%以上。以55千瓦电机为例,按高效节能电机比一般电机节电15%,电费每度按0.5元计算,使用节能电机两年内靠节电可收回更换电机的费用。
电机的节能效果如图1所示:
电机的效率是电机输出功率与输入功率的比值的百分数。电机的输入功率并不仅用来驱动电机(即输出功率),还有一部分将成为电机固有的损耗;电机的主要损耗为铜耗和铁损。而高效电动机在制造上采用新的铁磁材料代替普通铁芯,降低电动机的铁损;并采用特殊的下线工具,提高定子槽满率,增加铜线的截面,减少铜耗;提高制造精度,降低杂散损耗。另外,高效电动机由于定子铁芯、转子铁芯均采用高导磁、低损耗的优质电工硅钢片构成,且制造工艺较先进,所以电机在运行中各种损耗较低,功率因数高,运行热稳定好,使用寿命长。高效节能电机除选用了高质量的铜绕组和硅钢片等措施外,还采用新材料、新工艺及优化设计的多项措施,可以降低电动机的空间尺寸。
四、高效节能电机在电厂中的主要作用及选用条件
发电厂承担着全国大部分电能供应的任务.同时发电厂的生产过程完全是机械化和自动化的.需要许多以电动机拖动的机械为其主要和辅助设备服务.因此是电能消耗的大户。目前,电力行业的竞争非常激烈.但关键还是制造成本的竞争,所以降耗增效工作就显得极为重要。
发电机组的主要经济技术指标有三个:发电量、供电煤耗和厂用电量。这些指标之间都是相互联系相互影响的。如厂用电率每变化1%对供电煤耗的影响系数为3.499%、负荷率每下降1个百分点影响厂用电率升高O.06个百分点。以装机容量1000MW.如按额定工况运行,厂用电率按4.2%计算.厂用电消耗的容量就达5O.4MW.每年消耗的电量约30240xlO4kW.h:如果将厂用电的消耗降低5%.每年可节省厂用电消耗的电量约160MW.h.按平均上网电价O.35元/kW.h计算.可增加售电收入530余万元,经济效益非常明显。从宏观角度上看,如果火力发电厂平均厂用电率降低.对缓解资源短缺和环境保护的压力.提高火电厂经济效益.抑制日益增长的厂用电率,保证我国国民经济的可持续发展具有重要的意义。
虽然高效电动机比标准电动机效率高.但从造价上看和制造成本上,在同等情况下,高效电动机价格将比普通电动机高出30%,这必然会增加工程的初始投资。虽然价格高于普通Y系列电动机.但从长期运行考虑.只要能合理选用电机,经济性还是明显的。因此.在电厂辅机设备选型和招标时.必需有目标的选择合适的设备采用高效节能电机。
工艺专业做了大量优化,取消了电动给水泵;电动引风机取消,采用汽动引风机驱动;但仍有诸多高压电动机作为水泵、风机、压缩机、胶带输送机等主要设备的驱动设备。所以根据本工程特点.建议从如下三个方面考核并选用辅机设备的电动机能耗和效率:进行重点考核和评估.以获得最大的经济效益:
1、针对本工程电厂中运行时间长,年运行小时多的电机。对于每年运行时间超过5000小时,负荷率大于70%的电动机.采用高效节能电动机比较合适。以20000kW电动机为例.如改用平均效率提高1%的节能型高效电动机,年平均运行时间按5000小时计算.节电可达100万kWh。
2、厂用电压等级高(本工程中6kV或lOkV).同时消耗厂用电大的大功率电机。
据统计,全国火力发电厂的八种风机和水泵,即送风机、引风机、一次风机、排粉风机、锅炉给水泵、循环水泵、凝结水泵和灰浆泵,其配套电动机的总容量为15000MW,年总用电量为520亿kWh.占全国火电发电量的5.8%提高这些风机和水泵系统运行效率的节能潜力可达300―500亿kwh/年.相当于6―1O个装机容量为IO00MW级的大型火力发电厂的年发电总量在本工程的辅机电机.则重点包括如:风烟系统的送风机和一次风机、制粉系统的磨煤机、循环水和给水系统的凝结水泵和循环水泵等这些大容量风机和水泵的高压电机:这些高压辅机所耗的总电量占全部厂用电量的65%一70%,也是最主要的耗电设备,且容量大、耗电多深挖高压电机节电潜力,是降低耗电量和厂用电率的关键和出发点。
五、高效节能电机推广建议
1、加强政府强制
一是有关部门严格按照GB18613-2012标准要求,加强对电机生产企业执行能效标准的监督,对于达不到能效标准的企业坚决予以查处,促使其转型升级,彻底切断低效电机来源;二是充分发挥工业固定资产投资项目节能评估审查的约束作用,加强对电机能效方面的专项审查,确保增量电机选用高效电机产品;三是招投标部门严格准入准则,禁止配套低效电机的产品参加竞标。
2、转换高效节能电机的推广和财政补贴方式
近几年,国家对节能产品补贴分为补贴到用户和补贴到制造商两种,补贴到用户(节能电器、汽车等)的市场情况较好,而补贴给制造商(高效电机)的市场情况就不太理想,原因就是补贴过程复杂,企业要将应用高效电机的用户信息反馈到政府后才能领到补贴,而终端用户也没有直接感受到高效电机财政补贴的优惠政策。建议高效电机推广也采用补贴到终端用户财政补贴方式。
3、加快合同能源管理模式进行电机系统节能改造
电机系统节能改造,涉及电平衡测试、方案设计、系统优化等技术的整合,专业性较强,掌握核心技术、服务质量高、资源整合能力强的节能服务公司具备这样水平。政府应当制定单独的电机系统节能改造推进和补贴政策,并协调金融部门建立易于操作的投资合作平台,加大对高效电机推广及电机系统节能技术改造合同能源管理项目的金融信贷支持。
六、结束语
综上所述,电厂的发展需要更加重视高效节能电机的使用,不断研究更加高效和节能的电机,提高电厂的生产效率,节省电厂的能耗,提升电厂运行的质量和水平。
【参考文献】
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电机节能范文4
要】进入到新世纪以后,伴随着我国国民经济的飞速发展,我国的电子电气行业也都得到了快速的发展,其中我国电能消耗总量有60%以上都是由电动机消耗的,这也占到了工业企业的70%以上,在我国科学技术的快速发展下,在工业企业中绝大部分的电机所使用都是三相异步电机,同步电机以及直流电机的用量都有着明显的下降趋势。而针对三相异步电机节能工作相关问题的探讨也成为了企业节能降耗所重点关注和研究的问题。本文便对三相异步电机选型的原理分析以及三相异步电机加装节能设备的原理分析两个方面的内容进行了详细的分析和探析,从而详细的论述了三相异步电机节能工作的相关问题。
【关键词】三相异步电机;节能设备;节能问题的探讨
一、三相异步电机选型的原理分析
(一)对三相异步电机耗损的分析。机械损耗、杂散耗损、转子铜耗、定子铜耗以及励磁损耗是三相异步电机常见的耗损形式,而怎样才能真正的降低三相异步电机的损耗呢,对于铜、贴等损耗的部分时,必须选用导磁性能好、损耗低的磁性材料,而要想有效的降低三相异步电机的杂散损耗,则需要再优化电机设计结构的同时还需要尽量采用最新的制造工艺。一般情况下,普通电机的损耗大概为电机输入功率的13%左右,而高效电机的损耗却仅为其输入功率的9%,虽然高效电机的制造成本也增加了至少20%,但是由于三相异步电子的工作是具有连续性的,同时有很高的负载率,所以在选择电机时应选择高效率的电机。
(二)对三相异步电机效率的分析。如果电机处于不工作的状态时,其效率几乎就是0。而当三相异步电机开始工作时,其负载也开始增加,相比于其效率的迅速增加,三相异步电机总损耗的增加趋势还是较为缓慢的,当电机的负载上升到一定的程度时,也就是电机的可变损耗等于其不变损耗的状态时,电机的效率就达到了最大值。电动机的效率计算公式如下:ηp=η/ηe;η=P2/P1=1 -ΣP/P1;在这个公式中,η为电机的实际效率,ηe为电机的额定效率,ηp则为电机的比例效率;P1为电机的输入功率,P2则为电机的输出功率。三相异步电机的效率随其负载率的变化而变化的,并且一开始效率上升的趋势是明显的,当其负载率上升一定的值后,其效率也就呈现稳定的状态了,不再上升了。在电机的额定状态下,不同型号的三相异步电机的效率值也是有差异的,并且负载率越高的电机其效率值也就最高,并且在一定的区间范围内,其效率能够达到最大值。因此,在三相异步电机工作时,应尽量保证其工作的区域的效率值是较高的。
(三)对三相异步电机负载力矩特性的分析。当电机处于工作状态时,多样化是其负载力矩特性最主要的特点,但是还是可以将其分为恒功率负载、恒转矩负载以及变转矩负载三种类型,而其中每一个类型负载的力矩特性也都是由一种标准力矩或是多种标准力矩组合而成的。恒功率负载的力矩特性,随着电机转速的上升,负载的转矩是呈下降的趋势的,但功率是始终保持恒定的负载的。而恒转矩类负载,无论转速时如何变化的,负载的力矩都是固定的,这种负载的力矩特性应用的较为广泛,常见的有挤压机、皮带机、提升机、起重机、空压机、浮选机以及流水线等。而最后一类变转矩类负载,负载的转矩是与转速变化的平方的倍数成正比的,常见的应用有泵类负载和风机负载。
三相异步电机的工作点也就是其力矩特性曲线和其机械特性曲线的交点,由于恒转矩类负载的启动转矩与工作点的转矩是一样的,所以电机选型时不但要考虑工作点,同时也要考虑启动力矩的裕量,并且要注意放大裕量。由于变转矩类负载的启动负载一般为零,所以电机选型时只需考虑工作点工况。
通过以上的论述分析,为确保三相异步电机的节能效果,首先要选用高效电机,另外电机的负载应尽量在高效率的区域,当然具体的工作情况还是要具体分析的。
二、三相异步电机加装节能设备的原理分析
三相异步电机要想进一步的降低能耗,一个非常有效的措施就是在电机中加装节能设备,但是并不是所有的工况都能加装节能设备,应视具体负载的工艺情况而定。
(一)电机调速的原理分析。要想实现负载的调速需做好以下两个方面的工作,一是利用电机本身进行调速,其中变频调速是最主要的方式;另一个就是在电机和负载之间安装调速装置。通常情况下,要想对电机进行调速,必须要参考电机的转速公式:n=60×f×(1- s)/P,在此公式中,总共有三个变量,分别为极对数P、频率f和转差率s,当调节公式中的任一变量时,电机的转速就会正比例的变化或是反比例的变化。在高压烧线式电机中,串级调速是很重要的一种调速方式,它的原理就是通过控制电机工作时转子圈中电流大小,这样转子的磁通量大小也会在可控制的状态下,而磁通量对转差率是有影响的,所以也就是调节了电机的转速。这种方式的最大优点就是能够以小功率控制大功率,但是同时它的调节范围也是有限的。在三相异步电机的多种的调速方式中,变频调速的应用范围还是最为广泛的,因为其性价比最高并且其适应性也最强。
(二)调压方式节能分析。三相异步电机的工作点的力矩与其负载率是成正比例变化的,因此当降低电机定子的电压时,电机的磁通量也会下降,也就是降低了三相异步电机电机的铜损耗和铁损耗,电机的输出功率是固定不变的,所以也就是降低了电机的输入功率。而一旦电机的电压下降了,它的力矩也是呈下降状态的,因此三相异步电机不会有太大的调压范围。一般情况下,自耦调压、可控硅斩波以及三角转化是最主要的三种调压方式。而在这三种三相异步电机的调压方式中,自耦调压和三角转换这两种方式的电压是要分高低档的,只有可控硅斩波方式能够使电压发生连续性的变化,通常情况下,这种方式的节电效率大概为10%,由于电机本身的负载率不高,所以这种方式的节电效益也不高,因此调压方式的节能应用的也并不广泛。
(三)变转矩负载调速的节能分析。(1)输出功率特性与转速分析。水泵或是风机类的流体负载就是变转矩负载,压力与转速的平方是成正比例变化的,而流量也随转速成正比例变化的,轴功率等于压力与流量的乘积,所以轴功率就与转速的立方也是成正比例变化的,因此也就是水泵或是风机的轴功率与电源的频率的立方成正比例的变化。(2)变频调速与调节风门的比较。因为水泵的机械特性与风机的机械特性几乎是相同的,因此只需要分析调节风门来调节风量与通过变频调速来调节风量的差异性就可以了。当电机匀速工作时,其风门的角度为最大,而当需要降低风量时,若采用变频调速的方式,变频的频率会下降,但是风门开启的角度是不变的,负载的力矩特性曲线是不变的,而电机的机械特性曲线是要下降的;而当采用调节风门的方式时,即使风门开启的角度下降,电机的机械特性曲线也是不变的,但是负载的力矩特性曲线是上升的。通过比较分析,调节风门的变化趋势是要小于变频调速的变化趋势的。
通过以上的论述,我们对三相异步电机选型的原理分析以及三相异步电机加装节能设备的原理分析两个方面的内容进行了详细的分析和探讨。随着我国科学技术的快速发展和不断的进步,在选择三相异步电机的类型时,应选用容量最为合理的高效电机,当变转矩类负载的三相异步电机需要调节转速时,应选择变频的方式进行调速,并且进行机电设计时也应以此为依据,只有这样,三相异步电机才能真正取得节能的效果,企业设备才能够真正的达到稳定,工业企业才能够真正的降低企业能耗。
参考文献
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[3]吕秀霜.三相异步电机常见故障及节能方法探讨.机电信息,2011
电机节能范文5
发电机额定功率因数过高实际上是指当发电机同时在额定有功功率和额定视在功率运行工况(一般在滞相方式)下运行时的功率因数值,同样的额定有功功率机组,如果其额定功率因数越低,则说明运行时带无功的能力相对较强,机组额定电流也增加,从而使造价增加。
一般发电机额定功率因数均为0.9左右。
发电机运行中,从理论上讲,在同样的机端电压下,如果在同样的有功出力下,功率因数越高,那么所发的无功越少,发电机电势就越低,发电机的静态运行稳定水平下降。
发电机运行中,如果要降低功率因数至额定值以下,则必须降低其有功出力,以使定子和转子电流不超限,既不经济,又不安全。这种运行方式往往在当系统发生事故,无功缺额较为严重,要求发电机减发有功增发无功时出现。
二、发电机定子冷却水系统与发电机经济运行的关系
发电机冷却水系统主要是向发电机的定子绕组和引出线不间断提供水源。其优点是水热容量大,有很高的导热性能和冷却能力,水的化学性能稳定,在高温下不会燃烧,调节也方便,冷却均匀等。
发电机定子的冷却水必须具有很高的工作可靠性,否则会使发电机组降低负荷运行,严重时危害发电机正常运行。因此,对冷却水的质量有较高的要求,很低的机械杂质,电导率不大于2vs/em、PH值在7~8之间、硬度不大于2vg当量/L、含氧量尽可能减少。
三、 火力发电机增容改造有哪些途径
1、提高定子线及转子绕匝间等绝缘强度。经发电机绝缘鉴定,其机械性能和介电性能变坏,电气强度降低的发动机当需要更换上、下层定子线棒时(温度计算实验决定),可将定子线棒的绝缘材料由原B级绝缘改为F级,其线槽部换为绝缘用浸漆的适型材料,加强绝缘及黏结。线棒绝缘包扎采用以提高线棒的绝缘质量,提高转子集电环及引线、槽绝缘、排间绝缘、楔厂,垫条、大护环绝缘等。
2、交换定子线棒,增大铜线截面积。经发电机温升计算和实验,定转子绕组铁心温度裕度不够,以及为提高发电机效率、降低定子绕组的线电流密度、进一步降低定子铜耗,可更换定子全部上、下层定子线棒,参照引进技术同级电压绝缘厚度增大铜线截面积。
3、发电机加装铜屏蔽及管道水冷却,降低端部损耗,降低端部主要结构件温度。
4、其他有缺陷的部件改造。
四、提高氢冷发电机的某些参数可以提高发电机效率
氢气压力越高,氢气密度就越大,其导热能力就越高,因此,在发电机各部位温升不变的情况下,能够散发出更多的热量,发电机的效率就可以提高。特别是对氢内冷发动机效率更明显。
氢气的纯度过高,则发电机消耗的氢气量越大,越不经济。但是,氢气纯度过低,会因为含氢量减少而使混合气体的安全系数降低。因此,氢气的纯度按容积计算需保持在96%~98%,气体的混合物中含氧量不超过2%。
氢气的湿度是影响发电机绝缘的主要因素,氢气湿度越大,越使发电机绝缘强度降低,使发电机绝缘不达标,影响发电机正常运行,严重时使匝间短路而损坏发电机。
五、影响补氢率的主要因素
补氢率是指为维持氢冷发电机运行氢压需每天补充的氢量。
1、发电机内冷水系统泄漏,氢漏入内冷水中;
2、发电机密封油油压低、氢油分离设备失灵,氢进入油系统;
3、氢压表管堵塞或表计失灵;
4、发电机端盖、出线密封(密封母线)不良;
5、氢系统管道、阀门、仪表接头等处外漏;
6、发电机氢系统补氢阀等阀门不严,造成内漏。
六、降低补氢率的措施
1、大修后或进行消除漏氢缺陷工作的发电机,启动前应进行整体气密性实验,实验持续24h(特殊情况不少于12h)。气密性实验最大允许漏氢量应符合标准或生产厂家技术要求。
2、发电机实际漏氢量应每月定期测试一次。测试计算方法执行国家电力公司标准《汽轮发电机运行规程》(1999年版)。
3、用检漏仪器或其他方法查找漏氢点,设法消除。当密封母线内含氢量超过1%时,应立即停机查漏。当发电机轴承油系统或主油箱内氨气体积含量超过1%时,应立即停机查漏。当内冷水系统出现氨气时,应尽快安排停机处理。
4、保持发电机密封油油压高于氨压在规定运行范围内,否则应降低氨压运行。
5、发电机氨系统补氨阀等阀门不严造成内漏时,应设法消除。
七、低电压对经济和安全运行的危害
1、烧毁电电机。电压过低超过10%,将使电动机电流增大,线圈温度升高,严重时使机械设备停止运转或无法启动,甚至烧毁电动机;
2、灯发暗。电压降低5%,普通点灯的照度下降18%;电压下降10%,照度下降35%;电压降低20%。则日光灯无法启动;
3、增大线损。在输送一定电力时,电压降低,电流相应增大,引起线损增大;
4、降低电力系统的静态及暂态稳定性。由于电压降低,相应降低线路输送极限容量,因而降低了稳定性,电压过低可能发生电压崩溃事故;
电机节能范文6
【关键词】发电机组;运行;节能;措施
随着经济的发展,发电厂在能源转换行业的作用越来越突出,但是其对能源的消耗量也是非常大的,在社会提倡节能减排的现阶段,有效提高发电机组的能量转换效率势在必行。
一、节能技术
在发电机组运行中常用的节能降耗技术主要有以下几点:
一是优化配置发电机组的汽轮机滑压系统,经过反复的调试,得到最优的方案。需要检测的内容主要有系统运行时候的负荷力、蒸汽压力等,主蒸汽调节门根据需要会处于不同的开启状态,所以要在不同的开启程度时都要进行压力的控制测试,以便得出的数据信息更加的标准化与科学化。需要注意的问题就是,对它的控制方式要充分考虑到机组本身的运行状态,如果出现参数不一致的情况要认真核实。密切注意发电机组的运行参数的细微变化可以实现高效的自动化管理状态,并且不会受到太多的外界环境的干扰,还能随时进行技术的调节,使得系统的经济效益长期处于较高的水平。
二是要对给水调节门的开度情况进行技术性的管理与规范。在机组运行的时候,一般是2台汽动给水泵运行,一台电动给水泵备用,为了避免减温时的水流量不足的情况的发生,以及很好地控制液力藕合器油的温度,就要使给水调节门经常处于节流的状态之下,以保证系统运行的安全性。实现这一目的可以通过科学设定调节门的控制逻辑,将给水阀门调节到最大的运行开度,这样就能够有效降低能源的消耗,从而降低给水泵的功率,进而实现发电机组的高效率、低能耗运转。
三是对循环水泵进行科学的调度,达到优化指导的目的。循环水泵的运行方式受到外界条件的干扰是最小的,所以只要掌握好在正常状况下的运行参数,就可以做到随时地控制与调节。通常情况下是利用人工来进行调节的,这是因为循环水泵的系统流量的调整是通过真空值的需要来调节凝汽器循环水出水门大小,因而操作的时候可以根据系统的提示来进行。
四是在对锅炉送风机和引风机的使用配置方面要进行相应的优化措施,以便实现节能的目的。现行使用的发电机组的锅炉所带有的送引风机的运行方式多为离心式的,这样的运行方式有其自身的优势,也有不利的影响,总的来说,当发电机组处于低负荷运行的条件下,由于节流带来的损失就比较大一些。所以为了降低能源的消耗量,在充分考虑机组正常运行的状态下,要根据实际的安全运行需要设置风机的数量和运行状态,一般由两台汽动给水泵运行,一台电动给水泵备用,使用两台引风机,倘若发电机组的运行负荷低于130MW的时候,可停用一台引风机,另外的一台引风机处于低速的运行状态就可以了,保证有一台送风机正常运行就可以了。如果发电机组的运行负荷量超过了130MW但低于160MW的时候,可以考虑将三台引风机全部开启,但都是处于低速运行的状态之下,同样保证有一台送风机开启即可。如果系统的运行负荷超过了1690MW。但是低于175MW的时候,则可以选则两台引风机使之处于高速运转的状态下,另外一台引风机则可以低速运行,同时要保证有两台送风机处于运行的状态之下。通过对发电机组的燃烧控制系统的优化配置,能降低热损失程度,这是因为其中包含了两项重要的内容,一是对燃烧系统的动态品质进行必要的调节,二是充分考虑到锅炉的经济燃烧率。在这一过程中,主要实现的技术目标就是发挥主蒸汽机的压力调节作用,将机组运行时候的燃烧状态调制到最好的状态,使得炉煤可以充分地燃烧,在这一基础上降低排烟过程中带走的热量,提高风煤比的控制特性。为了使节能的效果更加的明显,可以在发电机组运行的过程中对锅炉现场进行随机的测试,以便摸索出更佳适宜的操作工况,进一步优化炉膛出氧口的质量分数等。
五是对锅炉燃烧系统的优化配置,这就可以从内部的结构起做到节能的最大限度。发电机组的燃烧控制的实现方式比较地多样化,在不同的运行渠道中的控制措施也有所区别,一般来说,改变锅炉的燃烧效率需要在保证机组可以正常运行的前提之下,这样就可以充分提高系统的工作效率,从而有效减小热量的消耗,以便实现节约能源的目的。我们可以通过建立有效的燃烧系统运作机制来达到这样的效果,例如可以制定出燃烧优化控制模型,相关的参数包括煤质、制粉系统的运行方式,炉膛出口氧质量分数等,通常制粉系统设备总共有五套,一般情况下,四套进行正常的运行,一套备用,在本系统中的磨煤机是RP-863中速磨煤机,综合考虑各种因素,将这些都纳入到燃烧综合优化体系中来,为节能降耗提供依据。
二、评价以及展望
经过分析伦证,以上的系统运行调试系统可以有效做到节能降耗的目的,在这种优化了的系统模式的指导下,发电厂的整体运行状态也会日趋稳定,达到良好的使用效果。不仅可以满足日常的工作所需,还大大节约了能源的消耗,将经济效益与环境效益以及社会效应统一结合在一起,发挥了最大的功效。经过一段时间的运行之后,发电机组的总的能源承载力比原来有明显的提高,但是对电的消耗却比原来的程度降低了一半以上,表现了良好的发展前景。
在取得成绩的同时也应该看到在发电机运行过程中仍然存在不少的需要注意的问题。上面所讨论到的方法一般来说,都把能源在转换过程中的损失率的降低作为了研究和实践的重点,而在一定程度上忽视了节能降耗本身的经济效益问题,所以难免会出现的问题就是,没有按照成本最低、效益最大的原则来组织经营。因此在提高发电机组的节能技术,不断满足电网调度的正常运转下,也要进一步降低燃料的成本消耗,才能用最经济节约的方式实现效益的最大化。
总结
综上所述,实现发电机组运行长期处于低能耗的状态需要经过一个探索和实践的时期,在此过程中,要综合考虑各种参数因素,对发电机组的节能技术进行不断的创新,拓宽其发展前景,真正做到高效率、低能耗的运行效果。
参考文献
[1]江浩,罗春雷.火电机组节能降耗分析即研究[J].热力发电,2004(6)
[2]付晨鹏.发电机组运行如何降低能耗的分析[R].河南电力试验研究院,2005(8)