河北理工學(xué)院學(xué)報(bào)新型綜合節(jié)能電源的應(yīng)用高貴敏，陳新民（唐鋼氧氣廠機(jī)動(dòng)科，河北唐山063016）電壓的平衡，消除電網(wǎng)高次諧波。并通過裝置在風(fēng)機(jī)供電系統(tǒng)中的應(yīng)用，說明在節(jié)省大量電能的同時(shí)，還能有效地提高線路的抗干擾能力，使設(shè)備供電電壓平衡、穩(wěn)定。

　　0引言KIWA EZS是應(yīng)用于低壓380 V供電回路中的一種綜合節(jié)能裝置，它引進(jìn)目前最先進(jìn)的電磁平衡技術(shù)原理，使供用電設(shè)備上的電壓得以平衡，并能調(diào)節(jié)用電設(shè)備的耗電功率，達(dá)到最佳的節(jié)電效應(yīng)。該裝置應(yīng)用范圍廣，尤其適用于多臺(tái)小型電動(dòng)機(jī)的群控系統(tǒng)。

　　1工作原理該裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一個(gè)串聯(lián)電抗器聯(lián)接一個(gè)調(diào)壓器混合節(jié)能裝置，內(nèi)部附有消減高次諧波分量（主要是3、5、7次）的阻波或?yàn)V波回路。

　　其結(jié)構(gòu)如圖1所示：從接線結(jié)構(gòu)原理可以看出：當(dāng)電壓輸入到R、S、T端時(shí)，電壓就加入到A、B、C各組線圈上，從A組到B組的線圈間輸出電壓，由于B、C組中的勵(lì)磁線圈所產(chǎn)生的磁通是由各組勵(lì)磁線圈所產(chǎn)生的磁通交匯在同一個(gè)三柱鐵芯上的，使得三相鐵芯柱上的磁勢得到平衡，在數(shù)量上大致相等，因而在輸出端的電壓也得到了平衡，數(shù)量上大致相等，且穩(wěn)定在所設(shè)定的工作點(diǎn)電壓上。

　　此外，C組相位調(diào)整線圈是采用了調(diào)整組別接線的方式來調(diào)整各項(xiàng)輸出電流與電壓的相位，從而改善了各項(xiàng)功率因數(shù)，減少了無功電力，并消減了負(fù)荷上所產(chǎn)生的高次諧波分量。

　　此外，C組相位調(diào)整線圈是采用了調(diào)整組別接線的方式來調(diào)整各項(xiàng)輸出電流與電壓的相位，從而改善了各項(xiàng)功率因數(shù)，減少了無功電力，并消減了負(fù)荷上所產(chǎn)生的高次諧波分量。

　　2節(jié)電原理2.1產(chǎn)生的節(jié)電效應(yīng)在純電阻的照明、電熱等負(fù)荷電路中，當(dāng)設(shè)備的運(yùn)行電壓從U 1調(diào)整到U 2時(shí)，按公如果：U 2.2消減電壓的不平衡度可對(duì)電機(jī)取得較理想的節(jié)電效果在三相電壓幅值相等時(shí)，一般三相電壓是平衡的，其各項(xiàng)電壓矢量也相差120°。但在三相電壓不平衡時(shí)，則產(chǎn)生負(fù)序和零序電壓分量。

　　把三相不平衡電壓按對(duì)稱分量法分解，其負(fù)序分量電壓U2是一個(gè)反時(shí)針方向的序量，它可使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生附加的反方向施轉(zhuǎn)的制動(dòng)力矩，如果要克服它并且按正方向保持原速度，就要加一倍的正序能量才能保持原速度。如果U2 =1 .5U1 ，則要增加2×1 .5 U1的功率。對(duì)于零序電壓分量就是由于電壓的不平衡產(chǎn)生電壓中心點(diǎn)偏移導(dǎo)致產(chǎn)生電壓或電流分量，它使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)力矩和增大線圈漏磁通損耗。本產(chǎn)品就是通過消減電壓的不平衡程度，從而產(chǎn)生顯著的節(jié)電效應(yīng)。

　　2.3減少了電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流我們知道,鐵皮廠房通風(fēng)降溫，一般電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流為3～5倍的額定電流。接入該節(jié)電裝置后，相當(dāng)于在電機(jī)回路中串入一定數(shù)量的等值阻抗，從而將起動(dòng)電流降到2～3倍的額定電流。這種節(jié)電裝置應(yīng)用于數(shù)量很多臺(tái)的小型電動(dòng)機(jī)或群控多臺(tái)小電機(jī)負(fù)荷的電路中，有很大的節(jié)電效果。

　　2.4消減了電力網(wǎng)絡(luò)的高次諧波在電網(wǎng)系統(tǒng)中，經(jīng)常會(huì)有高次諧波分量（在靠近大型整流負(fù)荷附近的用戶較為嚴(yán)重）。

　　高次諧波分量對(duì)電動(dòng)機(jī)的損耗加大，對(duì)電度表及其它計(jì)量裝置的影響較大，本裝置可消除一半以上的高次諧波分量，也起到一定程度的節(jié)電效果。

　　2.5降低了輸電線路及電動(dòng)機(jī)繞組的銅損耗按銅損耗公式P R來計(jì)算，減少電流值對(duì)銅損耗有明顯的減少，特別是較長線路和過載電流很大的線路上。

　　2.6消減了系統(tǒng)出現(xiàn)的閃變（Flicker）現(xiàn)象當(dāng)在相同線路上供電的某一電氣設(shè)備發(fā)生故障或受到擾動(dòng)時(shí)，線路工作電壓的穩(wěn)定性會(huì)受到影響，尤其線路上有電爐或較大的整流設(shè)備時(shí)，這種電壓波動(dòng)會(huì)經(jīng)常發(fā)生。由于本裝置采用了最理想的磁性材料和特殊的結(jié)線來平衡了電流或電壓的瞬間變化。由于E =U =L（dφ/d t），使工作線路上的電壓得到了緩慢的升降，這對(duì)用電設(shè)備起到了一定程度的保護(hù)作用，使用電設(shè)備免受電網(wǎng)系統(tǒng)中的浪涌電壓的沖擊和損壞。

　　3 KIWA節(jié)能裝置在風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用及節(jié)能效果唐鋼氧氣廠涼水塔風(fēng)機(jī)供電系統(tǒng)中，共有9臺(tái)風(fēng)機(jī)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率為30 kw ，此外，還有辦公樓照明、廠區(qū)生活用電等，累計(jì)負(fù)荷約為350 kw.

　　3.1安裝節(jié)電裝置前設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)及運(yùn)行狀態(tài)＊供電電壓V ＊運(yùn)行電流約A ＊三相電流不平衡度為2 .5＊約隔10天起動(dòng)（因檢修或倒車運(yùn)行）一次電機(jī)，起動(dòng)電流為300A（約為額定電流的5倍），起動(dòng)時(shí)間為10 s＊每年平均有兩次因線路電壓波動(dòng)而導(dǎo)致接觸器釋放停車，使主體設(shè)備的軸瓦溫度高而不能正常運(yùn)行。當(dāng)線路上其它電氣設(shè)備發(fā)生故障短路等接地故障時(shí)，線路供電電壓瞬時(shí)降低。當(dāng)電壓低于85 額定電壓時(shí)，風(fēng)機(jī)接觸器釋放，風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行。

　　3.2安裝節(jié)電裝置后設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)及工作狀況的改進(jìn)＊供電電壓為 V（即裝置的入口電壓），而電氣設(shè)備的工作電壓（裝置的出口電＊設(shè)備的運(yùn)行電流為400 A ＊三相電流不平衡度為0 增刊高貴敏，等：新型綜合節(jié)能電源的應(yīng)用＊電機(jī)起動(dòng)電流為160 A（僅為額定電流的2 .6倍），起動(dòng)時(shí)間僅為7s ＊運(yùn)行半年以來，風(fēng)機(jī)未曾因線路電壓波動(dòng)而引起過停車。

　　3.3節(jié)能效益計(jì)算（1）通過調(diào)整電壓的不平衡度來節(jié)約電能：（2）通過降低電機(jī)的起動(dòng)電流來節(jié)約電能：（3）通過電動(dòng)機(jī)繞組的銅損來節(jié)約電能：4應(yīng)用小結(jié)通過KIWA綜合節(jié)能電源的使用，達(dá)到了供電穩(wěn)定、可靠電機(jī)起動(dòng)電流小、無電網(wǎng)沖擊消除了電機(jī)因供電系統(tǒng)閃變使電網(wǎng)電壓瞬時(shí)降低帶來的風(fēng)機(jī)停機(jī)現(xiàn)象節(jié)能效果顯著，每年在不計(jì)因風(fēng)機(jī)停車造成主機(jī)停車造成的損失的情況下，只是電費(fèi)這一項(xiàng)就可節(jié)約39萬元。設(shè)備的一次性投資為40萬元,屋頂風(fēng)機(jī)排風(fēng)設(shè)備，一年就可回收全部成本。因此這種KIWA裝置是一種使用方便、可靠，高效節(jié)能的綜合節(jié)能電源。

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　　劉宗富。電機(jī)學(xué)[ M] .北京：冶金工業(yè)出版社， 1986.

　　蔡春源。機(jī)電液設(shè)計(jì)手冊(cè)[ M] .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1997.

　　   新華網(wǎng)濟(jì)南3月30日電(記者呂福明)據(jù)國家能源局30日在濟(jì)南介紹，目前，我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段，已成為世界第一風(fēng)電大國。但業(yè)內(nèi)擔(dān)憂，如果在核心零部件研發(fā)及風(fēng)電上網(wǎng)方面進(jìn)展緩慢，將成為制約我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的瓶頸,廠房屋頂電動(dòng)排氣設(shè)備。

　　   近年來，我國風(fēng)能產(chǎn)業(yè)乘風(fēng)而上，連年實(shí)現(xiàn)裝機(jī)翻倍增長。在30日舉行的山東省風(fēng)電產(chǎn)業(yè)與裝備制造發(fā)展高層論壇上，工信部有關(guān)人士引用中國可再生能源學(xué)會(huì)最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)說，目前全國累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到4450萬千瓦，僅去年就新增1192萬千瓦。

　　   目前，中國與美國成為這輪風(fēng)電發(fā)展的火車頭，而我國風(fēng)電市場的發(fā)展速度更是驚人。以風(fēng)電整機(jī)生產(chǎn)龍頭企業(yè)華銳公司為例，去年這家公司生產(chǎn)整機(jī)2903臺(tái)，裝機(jī)容量438萬千瓦，位列全球第二。

　　   但業(yè)內(nèi)認(rèn)為，目前我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)存在問題也是明顯的。如，風(fēng)電整機(jī)廠過多，而像軸承、控制系統(tǒng)等關(guān)鍵零部件有待研發(fā)提升。由于一些關(guān)鍵零部件依賴國外進(jìn)口，我國每生產(chǎn)一臺(tái)風(fēng)機(jī)，要支付高額的專利使用費(fèi)。如果未來大批量生產(chǎn)風(fēng)機(jī)，而沒有自己的核心技術(shù)，我國發(fā)展成本將是巨大的。

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