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設(shè)備負(fù)載率低的原因主要有二方面：一是選用設(shè)備的能力通常按一段時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的最大負(fù)荷考慮,也就是說(shuō)設(shè)備在某一時(shí)段是高負(fù)荷運(yùn)行,其他時(shí)間由于生產(chǎn)運(yùn)行工況的變化,負(fù)荷下降,負(fù)載率較低；二是設(shè)計(jì)選用拖動(dòng)設(shè)備時(shí),考慮拖動(dòng)能力、保險(xiǎn)系數(shù)等因素,拖動(dòng)設(shè)備、配套電動(dòng)機(jī)也均大于理論值。

設(shè)備負(fù)載率低對(duì)能耗的影響主要表現(xiàn)在以下方面：

(1)電動(dòng)機(jī)、變壓器自身?yè)p耗所占比重加大，三相異步電動(dòng)機(jī)的損耗主要有恒定損耗(包括鐵心損耗及機(jī)械損耗)、負(fù)載損耗(銅耗)和雜散損耗。負(fù)載損耗大小取決于負(fù)載電流大小及繞組中的電阻值,隨負(fù)載變化而變化；而恒定損耗、雜散損耗與負(fù)載大小無(wú)關(guān),因此電動(dòng)機(jī)輕載就會(huì)加大自身?yè)p耗所占的比重。電動(dòng)機(jī)額定功率越大,恒定損耗所占比重就越大。

變壓器有功損耗是由鐵損和銅損組成。銅損大小與變壓器負(fù)載率的平方成正比,而鐵損大小只與外加電壓和頻率有關(guān),與負(fù)載大小無(wú)關(guān),因此變壓器輕載時(shí)自身消耗的有功功率比例就大。

(2)系統(tǒng)功率因數(shù)下降較大。三相異步電動(dòng)機(jī)為感性負(fù)載,在運(yùn)行時(shí)所消耗的功率包括有功功率和無(wú)功功率兩個(gè)分量。負(fù)載的變化直接影響有功功率的大小,而對(duì)無(wú)功功率影響卻很微小。在實(shí)際運(yùn)行中,電源供給電動(dòng)機(jī)的總電流是有功電流和無(wú)功電流的矢量和,當(dāng)電動(dòng)機(jī)處于滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行時(shí),有功電流大,功率因數(shù)高,當(dāng)負(fù)載下降時(shí),有功電流小,無(wú)功電流基本不變,功率因數(shù)降低。

部分供電線(xiàn)路走向不合理,井排線(xiàn)路距離配電房較遠(yuǎn)存在著很大的能耗損失。

1.3.1 電壓波動(dòng)對(duì)電動(dòng)機(jī)各種損耗的影響

電壓波動(dòng)將對(duì)電動(dòng)機(jī)的各種損耗產(chǎn)生影響。電動(dòng)機(jī)滿(mǎn)載或高負(fù)載率運(yùn)行時(shí),運(yùn)行電壓下降,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩下降,轉(zhuǎn)差率變大,定子、轉(zhuǎn)子的銅耗將增加,電動(dòng)機(jī)的總損耗增加；電動(dòng)機(jī)負(fù)載率較低時(shí),由于電動(dòng)機(jī)的鐵耗與電壓的平方成正比,電壓升高將會(huì)增加鐵損,同樣損耗增加。

1.3.2 高次諧波電流對(duì)異步電動(dòng)機(jī)和配電線(xiàn)路損耗影響

電網(wǎng)中有許多用電設(shè)備是非線(xiàn)性負(fù)載,這些負(fù)載將產(chǎn)生高次諧波電流并注入供電網(wǎng)絡(luò),從而在系統(tǒng)的阻抗上產(chǎn)生出相應(yīng)頻率的高次諧波電壓,使系統(tǒng)電壓波形畸變。高次諧波對(duì)用電設(shè)施影響非常大,對(duì)于電動(dòng)機(jī)而言,將產(chǎn)生頻率較高的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),使雜散損耗劇增,局部產(chǎn)生過(guò)熱甚至燒壞電動(dòng)機(jī);對(duì)變壓器而言,造成變壓器鐵心中磁通量的減少和變壓器繞組中導(dǎo)線(xiàn)的趨膚效應(yīng)加大,也就是最通常的鐵損、銅損增加,工作溫度上升,降低效率:對(duì)于導(dǎo)線(xiàn)和電纜而言,電阻會(huì)隨著頻率的升高而增加,又由于導(dǎo)線(xiàn)中趨膚效應(yīng)的作用,諧波會(huì)使得用戶(hù)自身供電系統(tǒng)中導(dǎo)線(xiàn)的附加損耗增加。尤其值得注意的是這類(lèi)諧波還會(huì)使三相供電系統(tǒng)中的中性線(xiàn)的電流增大,導(dǎo)致中性線(xiàn)過(guò)載。

2.1.1 降低用電設(shè)備自身?yè)p耗

電動(dòng)機(jī)方面:一是合理選型,更換容量較小的電動(dòng)機(jī),提高負(fù)載率；二是更換為節(jié)能型電動(dòng)機(jī),如YX系列電動(dòng)機(jī)、高滑差電動(dòng)機(jī)、稀土永磁電機(jī)，淘汰高能耗的老式電動(dòng)機(jī)；三是采取調(diào)速技術(shù)降低電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速節(jié)能。

變壓器方面:一是調(diào)整變壓器負(fù)載率。第一降低變壓器容量；第二整合負(fù)載,提高變壓器負(fù)載率；二是采用節(jié)能型用變壓器。日前普遍應(yīng)用的變壓器有S11、SH11系列,另外還有新型變壓器S13系列。

2.1.2提高系統(tǒng)功率因數(shù)

調(diào)整設(shè)備負(fù)載率到最佳值可提高設(shè)備自身功率因數(shù),另外還可通過(guò)安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置來(lái)提高系統(tǒng)功率因數(shù),降低配電線(xiàn)路損耗，節(jié)約電能。

改變供電路徑，減少供電半徑；用電負(fù)荷盡量靠近線(xiàn)路始端。

一是諧波治理。分有源濾波器和無(wú)源濾波器兩大類(lèi)。常規(guī)手段有采用D,yn11接線(xiàn)組別的配電變壓器,可有效減少3、9次諧波；安裝濾波器濾除5、7、11次諧波。

二是電壓治理。對(duì)線(xiàn)路末端電壓較低而負(fù)載率較高的用電設(shè)備提高電壓,使之達(dá)到需求值，對(duì)線(xiàn)路始端電壓較高而負(fù)載率較低的用電設(shè)備降低電壓,使之運(yùn)行經(jīng)濟(jì)電壓范圍內(nèi)。

變壓器方面，一是節(jié)能變壓器的選用。我們對(duì)S9、S11、S13、SH11變壓器的能耗情況進(jìn)行了理論計(jì)算,50kV-A和630kV-A變壓器負(fù)載率按照40%和75%考慮,結(jié)果顯示:以目前的電價(jià)和變壓器價(jià)格,更換S7變壓器的投資回收期很長(zhǎng),不符合國(guó)家對(duì)更換節(jié)能變壓器5~7年回收期的要求:新選用變壓器時(shí),S13變壓器投資回收期最短,SH11變壓器最長(zhǎng),但節(jié)電效果最好,如果價(jià)格降到合理范圍內(nèi),應(yīng)為首選。二是變壓器調(diào)整,使負(fù)載率在合理范圍內(nèi)。大容量低負(fù)載的變壓器可更換為容量小些的變壓器,距離較近的負(fù)載可共用一臺(tái)容量較大的變壓器。提高系統(tǒng)功率因數(shù)。

配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工中，變配電室要盡可能靠近負(fù)荷中心；增加導(dǎo)線(xiàn)的截面積盡管增加了線(xiàn)路費(fèi)用，但由于節(jié)約了電能，因而也減少了運(yùn)行費(fèi)用，從長(zhǎng)期來(lái)看，加大導(dǎo)線(xiàn)截面的投資是值得的。在供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工中，要盡可能減少導(dǎo)線(xiàn)連接點(diǎn)的數(shù)量，同時(shí)要重視搭接處的搭接質(zhì)量，保證導(dǎo)體接觸緊密。

(1)諧波治理。

(2)電壓治理,縮小壓降。對(duì)壓降較大的線(xiàn)路主要有以下三種可實(shí)施方法:一是縮短供電半徑,線(xiàn)路分段運(yùn)行；二是提高進(jìn)線(xiàn)路功率因數(shù),線(xiàn)路末端安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置；三是末端電壓升高后,降低變電所出線(xiàn)電壓。

（1）電動(dòng)機(jī)、變壓器、配電線(xiàn)路是確保其正常運(yùn)行的配套設(shè)施，如果能夠通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化、改進(jìn)工藝流程,優(yōu)化設(shè)備選型、降低電氣設(shè)備本身的損耗，對(duì)配電系統(tǒng)也會(huì)節(jié)能,可以說(shuō)工藝方面的節(jié)電,產(chǎn)生的節(jié)電效果是連鎖的。

（2）電機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)與工藝流程的合理匹配在系統(tǒng)節(jié)能方面至關(guān)重要。最佳負(fù)載率時(shí)為經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。設(shè)備耗電,負(fù)載變化范圍較大或無(wú)法最佳匹配時(shí),可采取變頻調(diào)速等技術(shù)措施節(jié)約電能,使之工作在合理的能耗區(qū)域內(nèi)。