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参考《三相配电变压器能效限定值及能效等级》,短路阻抗为4.0%时变压器为II级能效值见表1。
根据公式,有功损耗:
ΔWt=P0T+KTβ2PKτ(1)
式中P0———空载损耗,kW
PK———额定负载损耗,kW
β———平均负载系数,S/Sn取0.85
KT———负载波动损耗系数,取1
T———年工作时间,h
τ———最大负荷损耗小时,h
表1 三相配电变压器能效限定值及能效等级
按照项目为三班制,取设备综合年时基数为4800h。经过计算,2台变压器SGB10系列,年总损耗电能为13.89万kW·h,SCBH15系列年总损耗电能为11.61万kW·h。如果采用SCBH15系列,每年可节省电能2.28万kW·h。由此可见,在设计中对变压器进行选择时,建议选用非晶合金的节能变压器。既能降低变压器运营成本,又能节省能源,是改善企业经济效益的重要途径。
二、电机设备传动方式的节能措施
引风机和锅炉给水泵也是危废处理厂中常用的设备。在以往的项目中,引风机和锅炉给水泵的风量、流量的调节是依靠风门、阀门的开度来完成,当风量、流量需要增加时,风门、阀门开度增加。这种调节方式简单易行,但是无论生产的需求大小,这2种设备都要全速运转,而运行工况的变化则使得能量以风门、阀门的节流损失消耗。在生产过程中,不仅控制精度受到限制,而且还造成大量的能源浪费和设备损耗。从而导致生产成本增加,设备使用寿命缩短,设备维护、维修费用高居不下。根据流体力学可知,功率P=Q×H,其中,Q是流量,H是压力。Q与转速n的一次方成正比,H与转速n的平方成正比,P与转速n的立方成正比。即:Q=K1n,H=K2n2,P=K3n3,其中,K1,K2,K3为常数。因此,如果引风机和锅炉给水泵的效率一定,当要求调节流量下降时,n可成比例地下降,而此时轴输出功率P成立方关系下降。即引风机和锅炉给水泵的耗电功率与转速近似成立方比的关系。实际使用中,一台锅炉给水泵电机功率为90kW,工频工况下的耗电量为90kW·h,当转速下降到原转速的4/5时,其耗电量为46.08kW·h,省电48.8%,当转速下降到原转速的1/2时,其耗电量为11.25kW·h,省电87.5%。
根据风机、水泵类的特性曲线与风阻、水阻特性曲线,也可看出引风机和锅炉给水泵的节能效果(图1)
图1 引风机和锅炉给水泵调速节能原理
图中为N1在50Hz下特性曲线,其与风阻、水阻特性曲线R1交于A点,对
应流量为Q1,则此时轴输出功率正比于面积S=AH2OQ1;当使流量由Q1减少到Q2,如果采用调节风门、阀门开度,则N1与新的风阻、水阻特性曲线R2相交于B点,此时轴输出功率正比于面积S=BH1OQ2;如果采用变频调速,将引风机和锅炉给水泵转速减低,对应N2特性曲线与R1相交于C点,此时轴输出功率正比于面积S=CH3OQ2。因此,引风机和锅炉给水泵采用变频控制,可根据生产情况,及时调整电机转速,操作简单、方便,大大提高了电机的利用效率,节能效果显著,实现高度自动化控制。
结束语
节能是国家发展经济的一项长远战略方针,是评价一个企业综合竞争力的重要指标。以上的节能措施也只是众多节能方法中的几种,还有很多其他方法,如:供配电线路的合理规划、降低无功功率的损耗,照明采光的合理布置等。如果想将更多的节能措施运用在配电系统,还需要电气设计人员总结实际工作经验,不断地提升技术水平,推动节能技术的持续发展。
参考文献:
[1]周龙武.供配电系统总体规划节能措施与变配电设计节能技术[J].科技资讯,2017,15(16):27-28.
[2]韩贵晶.供配电设计中节能方法与技术措施的运用实践[J].中国新技术新产品,2015(15):169.
[3]蔡增基龙天渝.流体力学泵与风机(第5版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.
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