电力系统整体节电技术 

*章 节电市场概况和分析

1．节电行业分析
      随着的经济总量的不断上升，人口的不断增加，能源问题，已经是一个关系到人类生存和发展的重大问题。人类现在消耗能源主要包括石油、天然气、煤等不可重复使用的能源。由于能源储量的限制，可以预见，在不久的将来，一次不可重复利用的能源，终将被人类消耗殆尽。面临性的能源危机，我们执著的相信，人类有能力解决我们所面临的能源枯竭的危机。而我们认为，解决能源枯竭危机的方法无外乎三条路可以选择：其一：进一步开发新能源品种，扩大新能源的使用占有率（例如核能）。其二：加大对风能、水势能、太阳能等可重复利用能源的开发和使用。其三：通过科技手段运用，提升能源使用效率，减少能源的浪费，增加能源的相对保有量。

      电能，是使用zui普遍的一种能源形式，属于二次能源。由于其使用、传输的方便性，而被人们称为“能源之星”。节电行业，也就是在能源危机乐观主义观点支持下诞生的一个新兴的行业。从事节电行业的从业企业和人，都执著的认为，人类有能力面对和解决我们所必需面对的能源危机。

      节电行业诞生于1979年美国*次能源危机爆发之后。29年过去了，国外节电市场，从简单的节电技术的开发，产品的提供，已经发展到一种可以提供技术产品、整体能源审计分析、整体能源服务解决方案的一条龙服务。这种为企业、政府等单位提供整体能源服务的企业，被称为ESCO（能源服务提供商）。ESCO向用户提供的包罗了“能源审计”、“能源项目的投资分析”、“能源项目的技术方案设计”、“项目融资”、“能源项目所涉及的设备的采购”、“能源项目工程建设”、“能源项目的节能效果验证和分析”、“能源项目的维护和维护培训”等内容的*的服务内容。从宏观和整体上，为企业 在能源效率、能源成本方面提供一种低风险、*的投资机遇，同时为企业创造高额的投资回报。

      节电，在我国的发展，从鼓励、倡导，已经逐步发展上升到国家基本国策的高度。国家通过相关法律、政策引导等宏观调控手段，逐步将节电从政府倡导，走 向市场主导。自1996年开始，中国的节电企业，从国外带来了技术和产品，开始进行产品的推广和销售。11年过去了，中国的节电市场有了翻天覆地的成长和变化。预期中的3000亿节电市场容量，在新技术、新方法、新思路的不断创新中初露端倪。伴随着节电市场的不断扩大和发展，更多的节电产品的生产制造商投资加入到这个拥有庞大市场规模的行业中来。同时，也有更多的设备代理经销企业，成为节电行业推广的先锋队和生力军。节电市场，在众多从业企业和精英的推动下，正快速的成长和发展着。

2．节电市场容量分析
      据初步统计分析，根据2005年经济社会发展的主要预期目标，预计GDP将保持8％的增长速度，全国电力消费的增速将相应达到12％左右，全社会用电量将达到24220亿千瓦时。资料显示，中国目前电力消耗量仅次于美国，居*二位，产值能耗却为世界平均水平的三倍，成为世界上产值能耗zui高的国家之一。
      显然，工业节电领域，是zui大的市场蛋糕。根据统计数据表明，2004年1季度，全国工业用电占全社会用电总量的74.9％，其中电动机耗能占工业总体用电量的60%。早已走完工业化阶段的英国，人们普遍认为，该国的工业企业节能潜力尚有40％的空间。在我国，工业企业通过节电设备和节电技术的运用，可以节省电量10％以上。如果按照工业平均电价计算，全国工业节电可能的投资总量不低于1800亿人民币。
综合以上的数据，我们保守的估计，在中国，工业节电市场可能的节电投资总容量不低于1800亿元人民币。而且，随着国家经济的不断发展，这个投资额度，将以10%的速度成长。

3．现有工业节电产品分析 
      针对庞大的工业节电市场容量，现有的工业节电技术相对薄弱和匮乏，随着众多工业节电产品由于技术和实际效果的原因被市场所淘汰后，只保留了变频调速技术节能方式。
      尽管变频器在解决电机调速过程中减少了电机的轴功率输出达到减少输入功率的目的，进而节约了电能，但是变频调速技术节能方式又存在一定的局限性，它只适用于可以通过对电动机进行调速，减少轴功率输出来达到节能的目的，即主要针对风机和水泵等软性负载进行节能改造。而在其它不能够进行调速处理的固态负载中无法应用。所以它无法满足现有工矿企业对所有设备进行节电改造的需求。

4、ELCT工矿企业动力系统整体节电技术
      为了解决现有工业节电情况，满足工矿企业对所有设备进行节电改造的需求，针对变频器调速节电技术的局限性，我公司引进了第四代节电技术，即不耗能节电技术，推出了工矿企业动力系统整体节电技术。

第二章 ELCT工矿企业动力系统整体节电技术
 
      当前，市场竞争已经使产品售价趋同，如何降低成本，扩大利润空间，是各企业所苦苦追求的。一些企业，尤其是工业企业，电费成本在生产成本中占了较大比重，节约电费，是降低生产成本的重要手段之一。因此，必须降低电能消耗，压缩生产成本才能使产品具有市场竞争力，节电已经势在必行。采用ELCT工矿企业动力系统整体节电技术，将使电能消耗降到zui低，使整个供用电系统工作在*工作状态，电能得到合理的使用，实现所供即所需。
 
1．ELCT工矿企业动力系统整体节电技术适用范围：

1.1  适用范围
      ELCT工矿企业动力系统整体节电技术及产品适用于电力变压器与三相交流异步电动机组成的供用电系统，即适用于绝大部分工矿企业。

1.2  适用行业
      ELCT工矿企业动力系统整体节电技术适用于水泥、冶金、采矿、石油、化工、建材、煤炭、纺织、陶瓷、机械制造等相关行业。

2．ELCT工矿企业动力系统整体节电技术原理
      ELCT工矿企业动力系统整体节电技术是一种新型的节能技术，主要以三相异步电动机不调速设备的不耗电节电技术为基础，纳入三相异步电动机及其机械设备的调速技术，形成的工业动力系统整体无遗漏节电技术。是针对整个供用电系统进行节电改造，也就是对供电系统和用电系统进行改造。供电系统方面：对系统进行整体优化，减少系统中不必要的电能消耗；用电系统方面：一是对需要进行调速的用电设备进行调速改造（变频调速改造、机械调速改造和三相异步电动机流体负荷二次设计系统节电改造），另一方面对于无法调速的设备进行电动机节电改造。总之，去除整个供用电系统中不必要的电能消耗，达到系统整体节电的目的。
      ELCT工矿企业动力系统整体节电技术是依据工业企业动力供用电系统中的每一台电动机所拖动的机械负荷的阻力矩数据（运行阻力矩、启动阻力矩、阻力矩特性曲线等）和供用电系统（电动机、起动设备、供用电线路、变压器、自备发电设备等）的相关数据（电压、电流、效率、电功率、功率因数、视在功率、无功功率、线路损耗、铜损、铁损等）进行供用电整体系统的节电设计和整体节电工程的实施，达到在安全、正常生产运行的前提下，适当降低电能消耗，降低企业的生产成本，实现科学用电、合理用电的目的。ELCT工矿企业动力系统整体节电技术主要由以下五部分构成：

1.供电系统优化改造
2.不调速设备三相异步电动机不耗电节电技术
3.可调速设备三相异步电动机节电技术
4.滤除谐波节电技术
5.三相异步电动机供用电系统整体综合节电方案的设计技术和施工技术
2..1  供电系统优化改造

      ELCT工矿企业动力系统整体节电技术中的供电系统优化改造主要包括以下三方面的技术：
Ø      动力变压器降低有功损耗技术
Ø      动力变压器增大容量(多带负载)技术
Ø      动力变压器三相电压调平节电技术
      进行供电系统优化改造后，可使供电系统达到消除无功功率、降低有功功率及变压器自身损耗，用有功功率供电的方式代替了传统的视在功率供电的方式。这样不仅使供电变压器的容量大幅度降低，而且能使变压器的铜损和铁损大幅度降低，同时还能使厂内的供电线路损耗大幅度降低。在不更换电动机和不改变用电企业供电线路的情况下，适度减小变压器容量，达到节约电能的目的。本技术适用于生产型企业在变压器不增容而能适度增加电动机装机功率或不增加企业用电负载而适度降低企业动力变压器容量。系统优化后节电费大约占整体节能效果的50％左右。
低压供电系统：在不增加电动机装机功率的情况下，一般工业企业可减少变压器容量50％左右；
高压供电系统：在不增加电动机装机功率的情况下，一般工业企业可减少变压器容量20％左右。
线路节电：
      ELCT整体节电工程竣工后能大幅降低线路电流，使线路有功电能损耗降低，从而使系统的线路损耗降低40％－60％，线路节电占整体节能效果的10％左右（含动力变压器铜损）。
Px=3I2×R（R为线路电阻，I为线路电流，3为三根导线）

2.2  不调速设备三相异步电动机不耗电节电技术
     ELCT工矿企业动力系统整体节电技术中的不调速设备三相异步电动机不耗电节电技术主要包括：
Ø      三相异步电动机不耗电降压节电技术
Ø      三相异步电动机供电线路降低电流节电技术
Ø      三相异步电动机轻载时回复额定转速节电技术
Ø      三相异步电动机不耗电降压启动节电技术
      针对每台三相异步电动机的实际工作情况（负载率、拖动机械负载、稳定程度、供电网络的变化情况）具体设计、在三相异步电动机的启动和工作的实际情况，量体裁衣安装节电器后，达到提高每一台电动机功率因数和工作效率使之降低耗电量的目的，基本取消无功电流，使单机的功率因数≥0.99，各个电机的电压和电流达到*匹配，提高各台电机的效率η，使电机在同等负载的情况下电能消耗降到zui低，电动机处于*经济运行状态。大部分电机单机节电率为3％以上，个别电机节电率可达10％以上，同时可解决大型电机起动电流过大问题，一般情况下起动电流可降到额定电流的2倍以下，电动机节电占整体节能效果的40％左右。

2.3  可调速设备三相异步电动机节电技术
      ELCT工矿企业动力系统整体节电技术中的可调速设备三相异步电动机节电技术主要包括：
Ø      三相异步电动机变频调速节电技术
      ELCT工矿企业动力系统整体节电技术中的变频调速节电技术主要针对可以进行变频器调速节电的电动机的实际工作情况（负载率、拖动机械负载、实际工况要求）等具体设计、严格计算出设备的*工作状态，加装变频调速系统。ELCT变频调速系统主要由PLC、变频器、高性能传感器、PID调节器等组成，采用闭环控制能使电机根据负荷的大小，实现自动节电运行。并且该系统可自动实现增机、停机、轮换、自动保护等功能。变频调速系统具有*的稳定性和很高的节电率，根据负载情况不同，节电率一般可达10％以上。
Ø      三相异步电动机机械调速节电技术
针对一些设备的电动机的实际工作情况（负载率、拖动机械负载、实际工况要求）等具体情况，进行严格计算出实际需用速度，需要进行调速处理，而且不需要频繁调速的地方，采用机械调速节电技术zui为适当。
Ø         三相异步电动机流体负荷二次设计系统节电技术
针对一些流体负载系统存在的初始设计不合理的情况，我公司将根据实际工作情况（负载率、拖动机械负载、实际工况要求、设计缺陷情况）等具体情况，进行严格计算，对整套系统进行二次设计，将减少无谓电能损耗，节约大量的电能。

2.4  滤除谐波节电技术
      *，电力系统中的谐波对用电设备、电力设备和供电线路的寿命都存在很大的影响，其主要来自非线性用电设备，也就是说非线性用电设备是主要的谐波源，非线性用电设备主要有以下四大类：
       ⑴电弧加热设备：如电弧炉、电焊机等；
       ⑵交流整流的直流用电设备：如电力机车、电解、电镀等；
       ⑶交流整流再逆变用电设备：如变频调速、变频空调等；
       ⑷开关电源设备：如中频炉、彩色电视机、电脑、电子整流器等。
      我公司将根据现场测试情况，分析谐波的存在与否和影响程度，对需要进行治理的系统，采用我公司的滤除谐波节电技术，进行消谐处理，节约部分电能的同时，大大延长用电设备、电力设备和供电线路的使用寿命。 

2.5  三相异步电动机供用电系统整体综合节电方案的设计技术和施工技术
       为了确保方案的准确和客户的利益，我公司根据多年实践经验，总结出了一整套的三相异步电动机供用电系统整体综合节电方案的设计技术和施工技术。

2.6  结论
       本着对工矿企业整体无遗漏进行节电改造的精神，综合采用如上所述的各种技术，对工矿企业进行整体节电改造，用电企业的整体节电率为5％－15％，个别企业可以达到20％以上。
      ELCT工矿企业动力系统整体节电技术是在一些原有的节电技术的基础上，研究开发的在市场上独树一帜的节电技术。我们本着不断改进的精神，将不断地引进新设备、采用新工艺、使用新材料，研究新技术，将改进我们的节电技术，使之不断地发展，趋于完善，以适应中国工业节电市场的需求。

3．ELCT工矿企业动力系统整体节电技术特点
3.1  系统全面节电
      ELCT工矿企业动力系统整体节电技术是针对系统的供电方面和用电方面进行节电的技术，使真正意义上的系统全面节电。是针对可调速节电电机和不可调速电机进行节电改造。同时降低有功功率、无功功率的节电技术，不同于其它一般单机节电技术。ELCT工矿企业动力系统整体节电技术能够降低电动机有功消耗，同时能取消大量无功电能，不存在奇次谐波、影响其它电器设备运行、造成电器设备损坏等现象。ELCT工矿企业动力系统整体节电技术能使包括电源（变压器、自备发电设备）、输电线路、启动设备及电动机在内的供用电系统中的每一组成部分都能节电；
 
3.2  不耗能型节电 
      ELCT工矿企业动力系统整体节电技术是一种新型的不耗能节电技术、其工作职能为：只节电，不耗电。不耗能型节电技术是交流异步电动机节电技术的重大突破，多年来，很多种节电技术在中国市场上经销，但没有一个节电技术在中国的交流异步电动机的节电市场上推而广之。究其原因，就是因为节电器自身的耗电数量大，致使其节电效果受到限制。概略的讲：
实际节省电量＝电动机的节电量－节电器的耗电量
      从上式的结构我们可以明显地了解到，只有当节电器的耗电量趋近于零或等于零时，实际节省的电量才是zui大。因此我们可以断定，只有不耗电的节电器，才会有更高的节电率，才是有推广价值的节电技术。
      经过多年有序的调查研究，我们抓到了交流异步电动机节电的一个道理：“节电器本身的耗能减少，越有利于多节电”，所以，我们的研究重点是节电器的不耗能。现在我们研究的节电技术，自身耗电已小于5×10-3数量级，整体节电率在400v供电系统已达10%±5%。

3.3  *运行
      除不可抗拒因素及人为损坏，ELCT整体节电设备故障率极低，即使发生故障也不会影响用电设备的正常运行。

3.4  使用寿命长
      有效寿命在20年以上。

3.5  维护简便易行
      合格的初级电工都能独立完成维护任务。