建筑电气节能设计_论文发表__墨水学术,论文发表,发表论文,职称论(2)
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公式为:
△P=3I2R*10-3=P2R*103/U2cos2φ(kW)
式中,△P为三相输电线路功率损耗,kW;P为电力线路输送的有功功率,kW;U为线电压,V;I为线电流,A;cosφ为电力线路输送负荷的功率因数。
由上式可以看出,在系统有功功率P一定的情况下,cosφ越高(即减少系统无功功率Q)三相输电线路功率损耗△P将越小。所以,在线路的电压U和有功功率P不变的情况下,改善前的功率因数为cosФ1,改善后的功率因数为cosФ2,则三相回路实际减少的功率损耗为:
△P=(P/U)2R(1/cos2φ1-1/cos2φ2)*103(kW)
因此提高系统功率因数、减少无功功率在线路上传输,可减少线路损耗,达到节能的目的。
b)减少变压器的铜耗。
提供变压器二次侧的功率因数,变压器节约的有功功率如下式:
△P=(P2/SN)2(1/cos2φ1-1/cos2φ2)PK(kW)
式中,△P为变压器的有功功率节约值,kW;P2为变压器负载侧输出功率,kW;SN为变压器额定容量,Kva;cosФ1为变压器原负载功率因数;cosФ2提高后的变压器原负载功率因数;Pk为变压器的短路损失,kW。
从上式可知提高变压器二次侧的功率因数,可减少变压器的铜损,并能减少线路及变压器的电压损失。
2)提高功率因数的技术措施:
a)提高用电设备的自然功率因数,主要措施有:①合理安排和调整工艺流程,改善电气设备的运行状态。②合理使用异步电动机及变压器,变压器要做到经济运行。③正确设计和选用变流装置,对直流设备的供电和励磁,应采用硅整流或晶闸管整流装置,取代变流机组、汞弧整流器等直流电源设备。④限制电动机和电焊机的空载运转。⑤条件允许时,采用功率因数较高的等容量同步电动机代替异步电动机,在经济合算的前提下,也可采用异步电动机同步化运行。⑥荧光灯选用高次谐波系数低于15%的电子镇流器;气体放电灯的电感镇流器,单灯安装电容器就地补偿。
b)利用并联电力电容器补偿无功:①宜就地平衡补偿,低压部分的无功功率宜由低压电容器补偿;高压部分的无功功率宜由高压电容器补偿。容量较大,负荷平稳且经常使用的用电设备的无功功率宜单独就地补偿。补偿基本无功功率的电容器组,宜在配变电所内集中补偿。在环境正常的车间内,低压电容器宜分散补偿。②当采用高、低压自动补偿装置效果相同时,宜采用低压自动补偿装置。③对电梯等经常出现负力下放处于发电运行状态的机械设备电动机,不应采用电容器单独就地补偿。
3电动机节能
(1)根据电动机经济运行的原则合理选用电动机
(2)选用高效率电动机,减少电动机损耗。
在工程设计中应优先选用高效率电动机,此类电动机具有能耗低、效率高、效率曲线平坦、功率因数高、起动力矩提高等特点,可以节省电能。同时应对一次性投资和长期运行费用进行经济性综合比较,在合理的运行周期内运行费用优于成本费。
(3)电动机无功功率就地补偿:对距供电点较远的大、中容量连续运行工作制的电动机,采取电动机的无功功率就地补偿,提高功率因数,降低线损,达到经济运行。
(4)选择正确的起动方式:对于需频繁起动的容量较大的电动机设备,正确选择起动方式,将直接影响节电效果。近年来采用变频器起动的越来越多,因其原理是根据负载变化自行调节电动机转速使两者相适应,从而提高电动机运行效率来达到节电目的。
(5)轻载和空载运行电动机运行方式:
a)对经常处于轻负荷运行的电动机,应采用三角一星切换装置,以达到“轻载降压运行节电”的目的。
b)采用变频调速控制电动机使其在负载率变化时自动调节转速使得与负载变化相适应以提高电动机轻载时的效率从而达到节约电能的目的。
4照明节能
照明节能是一项系统工程,要从提高整个照明系统的效率来考虑。照明工程设计节能的措施有主要有一下