電能量記錄儀使用背景介紹:
能源是人類社會發展的重要基礎資源,在用好能源的同時,節約能源顯得十分重要。為建設資源節約型、環境友好型水路交通,按照國務院有關節能減排工作的要求,交通部相繼發布實施了一係列行業節能減排指導意見。水運港口行業調查統計顯示,隨著生產規模化、專業化程度的提高,港口能源單耗雖已呈下降趨勢,但仍存在較大的節能減排空間。在港口行業中,港口起重機是生產中用能大戶,其中主要包括用電及用油(主要指生產中的柴油)。在國家大力提倡節能減排、低碳生活的今天,如何降低能耗在整個生產中的比重,顯得尤為重要。

一.電能量記錄儀對港口起重機節能監測分析
1.電壓電流
本次使用Fluke的電能量記錄儀的測試為5分30秒連續測量,截取的電壓電流曲線及統計數據如下:

電壓電流曲線圖

根據《JT/T 314-2009 港口電動式起重機能源利用效率檢測方法》規定,供電電壓偏差應該在-10%-+6%之間,按照額定線電壓400V計算,最大電壓為450.28V,最小電壓為426.64V(取自 電壓電流曲線圖)。因此本次電能量記錄儀截取的電壓偏差為6.66%-12.57%,超出了標準規定。
2.不平衡

電壓負序不平衡度曲線圖

電壓矢量及不平衡圖
根據Fluke1電能量記錄儀顯示,電壓不平衡度在國標限值範圍內。且根據《JT/T 314-2009 港口電動式起重機能源利用效率檢測方法》規定,三相電壓不平衡度不大於1.5%,供電電壓不平衡也符合此行業標準。各相電壓電流之間的夾角變化很大,基本在0-60度之間,無功波動很大,功率因數變化也很大,無功造成的電能量損失較大。
3. 諧波

電壓電流諧波柱狀圖

電壓電流諧波THD列表

諧波報表
電能量記錄儀測量出的電壓諧波總畸變率在0.7%左右,小於國標限定值(5%);電流諧波總畸變率在2-86% 之間,變化較大。各次電壓諧波分量不高,但電流諧波分量較高,由電流諧波造成的電能量損失較大;其中5次、7次、11次、13次、15次和17次電流諧波分量較高,超過國標限值(GB/T 14549)。
4.功率和能量

電參量電子數據表

功率數據表

電能量曲線圖
從以上電能量記錄儀測量結果的曲線圖和數據表中能夠發現,港口起重機耗能存在正功和負功(反饋電能),其中反饋電能由於電壓、頻率與電網不匹配,既對於電量的計量產生影響,也會使電網電能質量變差,如產生諧波、電壓穩定度變差等。
總結
根據電能量記錄儀測試結果,港口大型起重設備機械動作過程通常是在帶載工況下,完成幾十米的垂直位移變化,導(dao)致(zhi)的(de)位(wei)能(neng)變(bian)化(hua)形(xing)成(cheng)的(de)再(zai)生(sheng)能(neng)量(liang)相(xiang)當(dang)大(da)。因(yin)此(ci)港(gang)口(kou)大(da)型(xing)設(she)備(bei)是(shi)一(yi)類(lei)具(ju)有(you)較(jiao)大(da)節(jie)能(neng)潛(qian)力(li)的(de)機(ji)械(xie)。當(dang)能(neng)量(liang)由(you)電(dian)機(ji)側(ce)回(hui)饋(kui)至(zhi)母(mu)線(xian)時(shi)傳(chuan)統(tong)方(fang)法(fa)是(shi)采(cai)用(yong)通(tong)過(guo)內(nei)置(zhi)或(huo)外(wai)加(jia)製(zhi)動(dong)單(dan)元(yuan)將(jiang)再(zai)生(sheng)能(neng)量(liang)消(xiao)耗(hao)在(zai)電(dian)阻(zu)器(qi)上(shang),因而造成巨大的能源浪費。
建議采用半控型器件晶閘管進行有源逆變,實現能量的回饋電網,以利於負功再生利用,節約用電。
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