用電系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)

前言

　　電力是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)動力。盡管我國近年來電力建設(shè)得到了快速發(fā)展，但我國電力發(fā)展存在五大“軟肋”不容忽視：一是人均裝機(jī)水平仍嚴(yán)重偏低；二是電網(wǎng)建設(shè)投資“欠賬”；三是部分地區(qū)電力“吃緊”；四是電力發(fā)展質(zhì)量“堪憂”；五是用電“結(jié)構(gòu)之傷”。盡管我國已是世界電力生產(chǎn)的第二大國，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是電力生產(chǎn)強(qiáng)國。我國人均能源擁有量和人均用電水平仍低于世界平均水平，而我國國民生產(chǎn)總值的單位能源消耗，卻大大高于世界平均水平。能源浪費(fèi)和環(huán)境污染已成為制約我國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的重要因素?！　′撹F、有色、電力、化工、建材等高耗能行業(yè)是我國節(jié)能減排的重點(diǎn)。而電力作為各行各業(yè)、千家萬戶廣泛利用的二次能源，其節(jié)能降耗工作潛力巨大，前景廣闊；同時也是促進(jìn)電力工業(yè)發(fā)展、深化電力體制改革和提升電力管理水平的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。我們必須把握電力這一商品所具有的“產(chǎn)、供、銷同時完成”、“系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)性強(qiáng)”等特性，有針對性地開展節(jié)能降耗工作，努力提高電能利用率?！　‰娏?jié)能降耗工作要做到“三全”，即全民參與、全方位開展和全過程管理。我們要加大節(jié)能降耗的宣傳、教育和培訓(xùn)力度，強(qiáng)化全社會的節(jié)電意識和認(rèn)識，著力構(gòu)建資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會；我們要以提高電力能源利用效率為核心，堅持市場機(jī)制作用與宏觀調(diào)控相結(jié)合，努力營造有利于節(jié)電降耗的體制環(huán)境、政策環(huán)境和市場環(huán)境，認(rèn)真落實發(fā)、輸、變、配、用電等各個地域的電能節(jié)約方案，以電力資源的高效利用促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的全面提升和可持續(xù)發(fā)展；我們要以加快技術(shù)進(jìn)步為手段，在規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行、檢修、改造等全過程的每個環(huán)節(jié)，建立嚴(yán)格的科學(xué)管理制度，實行有效的激勵政策，推進(jìn)節(jié)能、挖潛、改造和技術(shù)創(chuàng)新工作的健康發(fā)展?！　〗陙恚覈陔娏?jié)能降耗方面從專業(yè)的角度做了大量工作，取得了顯著的成效和豐富的實踐經(jīng)驗。江蘇省電機(jī)工程學(xué)會在江蘇省電力公司、．江蘇省電力試驗研究院、南京供電公司、泰州供電公司、常州供電公司、東南大學(xué)、河海大學(xué)、南京師范大學(xué)、華能南通電廠等單位的大力支持下，組織數(shù)十位省內(nèi)外的專家學(xué)者，編寫了《電力節(jié)能技術(shù)叢書》。我們期望通過該套叢書的出版與宣傳，能夠?qū)Ω麟娏ζ髽I(yè)的節(jié)能降耗工作起到積極的推動作用。

內(nèi)容概要

電力是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的基礎(chǔ)動力，開展電力節(jié)能降耗工作是促進(jìn)電力工業(yè)發(fā)展、深化電力體制改革和提升電力管理水平的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由江蘇省電機(jī)工程學(xué)會組織編寫的《電力節(jié)能技術(shù)叢書》，旨在希望各有關(guān)行業(yè)重視電力節(jié)能工作，積極探索節(jié)電的有效途徑和研究推廣切實可行的節(jié)能減排的技術(shù)手段。    《電力節(jié)能技術(shù)叢書》共包括6個分冊，分別為電力節(jié)能政策與管理、火力發(fā)電廠節(jié)能技術(shù)、輸變電系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)、配電系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)、用電系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)、電能質(zhì)量與節(jié)能技術(shù)。    本套《電力節(jié)能技術(shù)叢書》的作者和審稿人均為工作在科研、生產(chǎn)一線的專業(yè)技術(shù)人員，有豐富的理論基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗。    本書為《用電系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)》分冊，包括：工業(yè)企業(yè)用電中的變頻調(diào)速技術(shù)及應(yīng)用、高效電動機(jī)及應(yīng)用、工業(yè)電氣加熱與節(jié)能、企業(yè)用電的無功補(bǔ)償；農(nóng)村用電中的農(nóng)用機(jī)械、農(nóng)村電網(wǎng)的無功補(bǔ)償及農(nóng)村家庭用電與節(jié)能；城市商用建筑供用電與節(jié)能技術(shù)。    本書可供工業(yè)、農(nóng)村、城市商用建筑用電系統(tǒng)的工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考，也可作為高等院校相關(guān)專業(yè)師生的參考用書。

書籍目錄

序前言第一章  工業(yè)用電與節(jié)能技術(shù)  第一節(jié)  交流電動機(jī)調(diào)速與節(jié)能  第二節(jié)  高效電動機(jī)  第三節(jié)  工業(yè)電氣加熱與節(jié)能  第四節(jié)  企業(yè)用電中無功功率補(bǔ)償?shù)诙? 農(nóng)村用電與節(jié)能  第一節(jié)  農(nóng)村電力負(fù)荷與節(jié)能  第二節(jié)  農(nóng)村用電與無功功率補(bǔ)償?shù)谌? 城市商用建筑供用電與節(jié)能技術(shù)  第一節(jié)  商用建筑供用電特點(diǎn)及主要用電設(shè)備  第二節(jié)  電蓄冷（熱）技術(shù)  第三節(jié)  熱泵技術(shù)  第四節(jié)  高效節(jié)能光源與技術(shù)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第一章　工業(yè)用電與節(jié)能技術(shù)　　第一節(jié)　交流電動機(jī)調(diào)速與節(jié)能一、概述　　交流電動機(jī)，特別是鼠籠式異步電動機(jī)，作為將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的一種轉(zhuǎn)換裝置，由于具有體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、制造成本和運(yùn)行費(fèi)用低、能在惡劣環(huán)境下可靠運(yùn)行等一系列優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代社會的各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，尤其在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用更為普遍。電動機(jī)除作為各種機(jī)械的拖動源外，也是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中啟動、制動、控制、調(diào)速、同步運(yùn)行、恒功率、恒轉(zhuǎn)矩、數(shù)控操作等的必需手段，因此對電動機(jī)提出調(diào)速的要求。從節(jié)能角度考慮，對水泵、風(fēng)機(jī)類負(fù)荷，若采用調(diào)速的方法來改變其流量，與傳統(tǒng)的電動機(jī)全速運(yùn)行，通過調(diào)整閥門（或擋板）的開度來改變流量、揚(yáng)程、壓力等過程參數(shù)的方法比較，可節(jié)電20％～60％。但是以往由于實現(xiàn)交流調(diào)速困難或者某些調(diào)速方式效率較低，不夠理想。因此，長期以來調(diào)速領(lǐng)域仍被直流調(diào)速占領(lǐng)，交流電動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在調(diào)速傳動中未能獲得發(fā)揮。直到20世紀(jì)70年代初，隨著電力電子、微電子（集成電路）和微機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們長期渴望的變頻調(diào)速器實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，為交流電動機(jī)調(diào)速提供了可能?！　〗涣髯冾l調(diào)速的優(yōu)越性早在20世紀(jì)20年代就已被人們認(rèn)識。但受到元器件的限制，當(dāng)時只能用閘流管構(gòu)成逆變器，由于閘流管具有投資大、效率低、體積大等問題而未能得到推廣。20世紀(jì)50年代中期，晶閘管的研制成功，開創(chuàng)了電力電子技術(shù)發(fā)展的新時代。由于晶閘管具有體積小、質(zhì)量輕、響應(yīng)快、管壓低、功耗小等優(yōu)點(diǎn)，交流電動機(jī)調(diào)速技術(shù)有了飛躍發(fā)展，出現(xiàn)了交流異步電動機(jī)調(diào)壓調(diào)速、串級調(diào)速等系統(tǒng)。20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的變頻調(diào)速，比上述兩種調(diào)速方式效率更高，性能更好，在近30年得到了迅速發(fā)展。　　所謂變頻調(diào)速器，是將三相工頻（50Hz）交流電源（或任意電源）變換成三相電壓、頻率可調(diào)的交流電源的裝置，有時又將變頻調(diào)速器稱為變壓變頻裝置即VVVF裝置。變頻調(diào)速器主要用于交流電動機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。交流電動機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)由變頻調(diào)速器驅(qū)動器、交流電動機(jī)和控制器三大部分組成。其中關(guān)鍵設(shè)備是變頻調(diào)速器，由它來實現(xiàn)電動機(jī)電壓和頻率的平滑調(diào)節(jié)。變頻調(diào)速在調(diào)頻范圍、靜態(tài)精度、動態(tài)品質(zhì)、系統(tǒng)效率、保護(hù)功能、自動控制和過程控制等方面，大大優(yōu)于傳統(tǒng)的調(diào)壓調(diào)速、變極調(diào)速、串級調(diào)速、滑差調(diào)速和液力耦合器調(diào)速等方法。交流電動機(jī)變頻調(diào)速除了有卓越的調(diào)速性能之外，還有顯著的節(jié)約電能和保護(hù)環(huán)境等作用，是企業(yè)技術(shù)改造和產(chǎn)品更新?lián)Q代的理想調(diào)速裝置。因此變頻調(diào)速被公認(rèn)為交流電動機(jī)最理想、最有前途的調(diào)速方法，代表未來電氣傳動的發(fā)展方向。近年來變頻調(diào)速已在鋼鐵、冶金、石油、化工、紡織、輕工、機(jī)械、電力等諸多行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。

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