重庆永荣发电厂永川分厂节能技术改造可行性方案.docx

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重庆永荣发电厂永川分厂节能技术改造可行性方案

永荣矿业有限公司发电厂

永川分厂节能技术改造项目

可行性方案

SN：

PV-D3*******

重庆XXXXXXXX有限公司

重庆高新区XXXXXXXXXXXX

电话：

XXXXXXXX传真：

XXXXXXXX

网址：

www.XXXXXXX.com

电邮：

XXXXX@XXXXX.com

目录

前　言

第一部分企业简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５

重庆XXXXXXXXXXXX公司

TEK（泰克）节能科技有限公司．

第二部分产品简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

泰士能（TekPower）产品简介

系统安全保护节电器（Eco-Saver）产品简介

风机、水泵节电器（EffectPower）产品简介

第三部分节电可行性技改方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

供配电系统节电可行性技改方案

生产、供货方案

项目实施初步方案

第四部分技改项目投资回报分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

第五部分售后服务．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

第六部分总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

前言

20世纪以来，人类经济突出特点是以劳动生产率的提高为中心，在劳效经济主导的时代，谁的物料成本低，谁的劳动工资低，谁能够获得便宜的土地，谁就能赢取足够的利润空间。

进入21世纪的中国，经济建设突飞猛进，经济的迅速发展离不开能源的大量消耗，不可再生的能源已日益减少、枯竭，面临的资源和环境形势十分严峻。

与国际先进水平相比，存在资源消耗高、浪费大、环境污染严重等问题，因此节能已成为国家和企业必须重视的问题，政府也相继出台政策采取各种有效措施，以尽可能减少资源效果和尽可能小的环境代价，取得最大的经济产出，实现经济、环境和社会效益相统一，建设资源节约型社会。

有效的使用电力，提升电能的效率，让单位电力生产更大的功效，已经变得刻不容缓。

去年以来，能源紧缺成了议论的焦点，电力紧张制约了我国经济的健康发展。

为使我国的国民经济走上继续发展的健康轨道，国务院、各级市县人民政府和社会各界都极为重视节能降耗工作，把这相工作提高到战略高度去抓。

目前，国外节能技术已达到了很高的水平，已出现了科技含量很高的节能产品。

中国的节能行业起步较晚，主要分为三个阶段：

第一阶段是以供电局的单方节电为主，使用传统的电容器无功补偿为主要节能手段。

第二阶段也是现阶段---局部单台节能设备使用，主要有变频器，串联节电设备等，可根据用户的用电设备，选择局部有节电空间且工艺允许的设备，采用不同原理的节电设备进行单台改造，可使单台用电设备达到比较好的节能效果。

但使用对象非常有限，因此局部节电仍不能根本上解决电能效率的整体提升，局部节能设备的使用还带来污染电网质量（大量瞬流、浪涌、谐波的产生）的副作用。

第三阶段将是节能行业即将到来的鼎盛时期，新的节能概念传入中国，即“节电系统工程概念”开始兴起，企业开始意识到系统节能的重要性。

主要表现为重视用电系统的电网质量，使用清洁干净的电源，这样可以整体提高用电系统的使用效率，同时延长设备使用寿命，降低设备运行故障率，具有节能和保护的双重功效。

目的

以永荣矿业有限公司发电厂永川电厂主要用电部分的低压配电系统为依据，为了解决用电系统存在的电费支出较高的问题，提高用电设备使用效率及有效延长设备的使用寿命，从而最终达到降低电费开支的目的。

方案内容简略

本方案主要是以永荣矿业有限公司发电厂永川电厂低压用电系统为依据提出的工程改造方案，内容包括了技术原理和改造建设部分的简要介绍，以及完成这个工程所需要的资金投入及清单，并从节电改造项目和XXXXXXXXXXXX公司提供的节能设备中得到财务收益。

测试时间：

2006年10月10日上午2：

30-5：

30

测试单位：

重庆XXXXXXXXX公司

长沙泰克节能科技有限公司

报送：

永荣矿业有限公司发电厂永川电厂

第一部分企业简介

重庆XXXXXXXXXXXXX公司───

 XXXXXXXXXXXXXXX公司是一家民营高科技企业，一直从事高新产品的研发与生产。

本企业是顺应时代潮流而生的，汽车消费的升温造就了一个成熟的“停车场安全管理”市场。

我公司自主开发、生产的PV-2002派威牌"模块化智能停车场管理系统成套设备，具有国际一流水准，是我公司目前的拳头产品之一。

   本企业产品已经通过质量检测认证。

公司技术力量雄厚，拥有计算机、通讯技术、自动控制、电视工程、智能化系统工程集成等方面具有丰富实践经验的专家、学者、工程技术、工程施工和企业管理人员。

本公司施工技术一流。

先后承接过银行系统、高层建筑、涉外宾馆、大型商场、智能小区等工程。

   公司拥有良好的研发与生产环境。

遵循求实创新，诚信为本，质量取胜的宗旨，竭诚为新老用户服务，为社会各界提供从项目科研、工程设计到工程施工、24小时售后服务、营运维护、扩容延展升级的全过程服务，期望能通过我司的服务，为社会各界朋友带来一个方便、安全、舒适、有序的环境！

TEK（泰克）节能科技有限公司───

TEK是目前中国市场上采用德国技术的节电设备制造商之一。

TEK采用的节电技术从20世纪80年代起在欧美市场得到了广泛的成功应用并不断取得创造和创新。

TEK品牌被公认为节电控制技术领域的知名品牌。

TEK以期向中国企业提供最有效的电费成本控制手段，帮助企业提升市场竞争力和赢利能力，为中国电效经济发展贡献自己的力量。

目前，泰克节能科技有限公司集研发、制造、市场营销、服务支持于一体，首次面向中国市场推出了符合中国国情的商业、工业、家庭等系列节能节电产品，并有100多种型号供不同用电工况选用。

目前，TEK相关系列产品已通过中国权威机构武汉高压研究所的A级测试和技术监督局的产品质量合格全面认证，以及ISO9001：

2000质量体系认证和中国节能协会等相关认证。

泰克将严格借鉴欧美企业成功应用节电技术的经验，全面致力于实施对中国的市场推广计划，立志将世界最新前沿技术引进中国、服务中国。

TEK将把服务用户渠道的建立和深化作为扎根中国的一项长期战略，已高效建立起东北、华北、华南、华中、华东、西南、西北等7大地方性销售服务中心，以向经销商和终端用户提供快捷和专业的就地技术支持和服务。

TEK的理想是不断通过创新和创造，让众多中国企业享用尖端电费控制技术带来的实惠，继续保持节电行业绝对的技术与市场领导者的地位，始终让TEK品牌成为中国企业节电技改的首选品牌。

产品资源是企业长期稳定发展的重要基石。

丰富多样的产品必然有助于用户多样化的选择和用户多样化的需求。

TEK的产品组合了概念与思想，完全是建立在市场的要求之上的，用用户的观点和立场出发，定位与选择能满足用户要求的产品。

TEK面向中国市场已相继推出系统、电机、灯光、空调、锅炉节能、油田抽油机和商业节电器等8大系列一百多种型号的专用节电节能产品，能够有效满足用户全方位的节电需求和需要。

尤其是近期TEK防爆型系统节电技术的面市，一举成为中国市场首创的一种更安全、寿命更长、保护性能更高、节电率更稳定的高科技产品，特别适合煤矿、石油、化工等安全系数要求极高的特殊行业。

面对潜力巨大的中国市场，TEK将不断加大研发力度，加快推出新技术、新产品。

TEK坚信，每一项技术的有效突破将带来市场空间的全方位拓宽。

泰克节能科技有限公司节能产品自从上个世纪末进入中国大陆以来，主推“节电系统工程概念”，并以优质的产品质量，已经在全国包括石化、通信、机电、电力、纺织、机械、建材、医院、学校等上千家大、中型客户成功的进行了节电改造，取得了可观的经济效益，通过过硬的产品，完善的服务赢得了客户的一致认可。

第二部分产品简介

一、泰士能（TekPower）产品简介

TekPower节电原理

1、供电系统的电能质量状况

我们知道供电电源按傅立叶级数可以分解为基波有功电流，基波无功电流，谐波和间谐波电流。

基波无功电流占用电网容量；导致网压波动；在供配电设施产生热损耗；降低了供配电设施运行可靠性。

谐波和间谐波的集肤效应使输电线等效截面积变小，线路损耗增加；铁芯中附加高频涡流损耗；谐波和间谐波电流导致网压波形畸变和辐射干扰，引起同一电网下其它负载出力减小，损耗增加，甚至误动作。

2．谐波的影响

（1）变压器

对变压器而言，谐波电流可导致铜损和杂散损耗增加，谐波电压则会增加铁损。

与纯正基本波运行的正弦电流和电压相较，谐波对变压器的整体影响是温升较高。

需注意的是：

这些由谐波所引起的额外损失将与电流和频率的平方成比例上升，进而导致变压器的基波负载容量下降。

而当你为非线性负载选择正确的变压器额定容量时，应考虑足够的降载因子，以确保变压器温升在允许的范围内。

还应注意的是用户由于谐波所造成的额外损失将按所消耗的能量反应在电费上，而且谐波也会导致变压器噪声增加。

（2）电力电缆

在导体中非正弦波电流所产生的热量与具有相同均方根值的纯正弦波电流相较，则非正弦波会有较高的热量。

该额外温升是由众所周知的集肤效应和邻近效应所引起的，而这两种现象取决于频率及导体的尺寸和间隔。

这两种效应如同增加导体交流电阻，进而导致I2Rac损耗增加。

（3）电动机与发电机

谐波电流和电压对感应及同步电动机所造成的主要效应为在谐波频率下铁损和铜损的增加所引起之额外温升。

这些额外损失将导致电动机效率降低，并影响转矩。

当设备负荷对电动机转矩的变动较敏感时，其扭动转矩的输出将影响所生产产品的质量。

例如:

人造纤维纺织业和一些金属加工业。

对于旋转电机设备，与正弦磁化相比，谐波会增加噪音量。

像五次和七次这种谐波源，在发电机或电动机负载系统上，可产生六次谐波频率的机械振动。

机械振动是由振动的扭矩引起的，而扭矩的振动则是由谐波电流和基波频率磁场所造成，如果机械谐振频率与电气励磁频率重合，会发生共振进而产生很高的机械应力，导致机械损坏的危险。

（4）电子设备

电力电子设备对供电电压的谐波畸变很敏感，这种设备常常须靠电压波形的过零点或其它电压波形取得同步运行。

电压谐波畸变可导致电压过零点漂移或改变一个相间电压高于另一个相间电压的位置点。

这两点对于不同类型的电力电子电路控制是至关重要的。

控制系统对这两点（电压过零点与电压位置点）的判断错误可导致控制系统失控。

而电力与通讯线路之间的感性或容性耦合亦可能造成,对通讯设备的干扰。

计算机和一些其它电子设备，如可编过程控制器（PLC），通常要求总谐波电压畸变率（THD）小于5%，且个别谐波电压畸变率低于3%，较高的畸变量可导致控制设备误动作，进而造成生产或运行中断，导致较大的经济损失。

（5）开关

像其它设备一样，谐波电流也会引起开关之额外温升并使基波电流负载能力降低。

温升的提高对某些绝缘组件而言会降低其使用寿命。

3．常用的改善措施

我们知道，提高电源网络的功率因数需要改进用电设备本身的功率因数，根据实际负载的大小合理选配电动机，尽量减少负载的轻载运行或空载运行，但是实际上电动机的这种轻载或空载运行又是不可避免的。

譬如生产流水线上的运转电机，当流水线上堆满产品元件时，电动机的负载就加大，而一旦流水线上没有或只有少量元件时，它就处于轻载状态；

针对以上状况，通常采用功率因数提高措施，虽然可以大副度降低基波无用电流，但是必然出现谐波放大现象。

这时，供电电流和器件电流中谐波和间谐波电流大副度增加，器件由于超温和过压而损坏，供电变压器温升加大。

为避免谐波电流大副度增加，器件由于超温和过压而损坏，供电变压器温升加大。

为避免谐波放大，谐波治理与功率因数改善必须同时进行。

4．TekPower采用的改善措施

从基波无功电流，谐波和间谐波电流的危害上可看出：

采用就地谐波治理与功率因数提高可以获得最大的效益。

TekPower正是综合了以上的经验而设计的。

5、TekPower产品特点

（1）、TekPower节电器自带旁路功能，使得测试时非常方便。

（2）、TekPower的安装简单，操作非常方便。

（3）、产品实现智能化控制，可以做到免调试。

（4）、能有效的滤除电网中的各次谐波，有净化电网谐波的功效。

（5）、可以提高用电设备的功率因数。

从而提高用电设备的效率。

（6）、TekPower容易维护、可靠性高。

平均无故障时间可高达10万小时。

6、TekPower技术参数

电压范围

380VAC±10%（三相四线）

工作频率

50Hz~60Hz

工作电源指示

三相LED（红）指示

工作温升

≤55℃

工作时间

连续

工作温度

-20℃至85℃

储存温度

-40℃至95℃

海拔高度

低于3000米

7、TekPower适用场所

（1）、TekPower适用所有感性负载；

（2）、TekPower可以滤除各次谐波，适用于谐波污染较严重的场所；

（3）、TekPower可以提高系统功率因数，提升用电效率，适用于功率因数较低，用电效率低的场所；

（4）、TekPower可使用于负载末端，也可使用于多路小负载的总线，当然，也可使用于总配电柜；

（5）、TekPower既可单独使用，也可相互配合使用，具体情况要视现场电气参数而定，根据产品应用点（谐波含量高，功率因数较低）各次谐波电流含量来确定配备具有滤除主要谐波的TekPower（多台同时使用）；

（6）、TekPower仅适用于三相380V交流电网；

（7）、TekPower根据不同功能要求分为两种，一种主要用于滤除各次谐波，另一种主要用于提升用电效率；

（8）、对于一个用电系统，我们从它常态（大多数负载稳定运行）时的电气参数来考虑TekPower的应用方案。

对于周期性运行、不规则性运行的设备，应单独使用TekPower，同时，应使TekPower与这些设备同时启停，以使整个系统应用方案能够稳定运行；

（9）、对于周期性运行、不规则性运行的设备，单独测量其电气参数（主要是谐波电流，该设备的谐波电流很小时则主要测量功率因数）。

在测量总系统（总配电柜）电气参数时，就可以不考虑那些周期性运行、不规则性运行的设备（测量时停止这些设备或从总参数中扣除其参数），用这种规则做的方案可以很好的解决系统状态因设备状态的改变而大幅改变（主要从谐波和功率因数两个方面）。

二、ECO—Saver系统产品简介

1、产品简介

ECO-SAVER是一种通用型节电产品，适用范围广。

它采用最先进的高科技瞬变抑制控制技术设计制作而成，能够有效滤除电网电路中的瞬变浪涌，保护末端设备不受其影响或损坏；并可减少由瞬变引起的用电设备的能耗增加，提高整个用电系统的用电效率，具有节电和保护的双重功效。

2、节电原理

在讨论ECO-SAVER的节电原理前，让我们一起讨论一下什么是瞬流。

瞬流是交流正弦波电路上电流与电压的一种瞬时态的畸变。

浪涌、谐波为主要的表现形式。

瞬流最主要的特点有三个：

·超高压

·瞬时态

·高频次

超高压是指通常的瞬流尖峰，它高出正常电路电压幅值的510倍，最高可达数万伏。

瞬时态是指瞬流持续的时间非常之短，它可以在数亿分之一秒内完成从迸发到消失的过程。

高频次是指瞬流的活动十分频繁，可以说瞬流无时不有、无处不在。

通用汽车公司豪斯顿实验室人员的一项测试表明，日光灯管一个简单的开关动作，就有24个瞬流产生，电压高达1200V。

瞬流对电网和用电系统有哪些影响和作用呢？

概括性地说，瞬流会使用户的用电成本增加；同时，瞬流会破坏设备的安全运行。

我们先说瞬流与用电成本的关系。

大量的科学研究已经证明，瞬流使一个用电系统的电耗增加的方式有三种：

·系统效率下降。

通用电气公司的《TECHNICALDATA》（《技术通讯》）杂志上发表的多篇研究报告证实，瞬流将使一个用电系统的用电效率严重下降。

瞬流对所有的开关装置、接触元件、线包绕组、半导体元件等，都有冲击作用，使电机、灯光及系统中所有的用电装置的用电效率下降。

研究发现，由于经年累月的冲击，瞬流会在开关装置及其它接触性器件上造成氧化性碳膜层。

在电机接触器上，每1Ω阻抗的氧化性碳膜层的生成和存在，可使电机的效率损失13％。

瞬流导致系统用电效率下降可以从另一个例子来体现：

在一条120V的电路中，电流为15A/小时，瞬流发生的频次为40000个/小时，瞬流持续的时间为100微秒。

研究人员发现，在这样一个简单的电路中，瞬流导致了8.05%的线路电耗增加。

电机温度升高。

电机的温升还由于瞬流使电感性负载电流损失增加和铜损提高而造成。

实验表明，一个800周的振荡型瞬流会使铁芯材料的能耗由0.04W/lb提高到3W/lb，能耗增加的幅度为67％。

常识也告诉我们，由于瞬流高压的冲击，多余的电能转换成热能，因而使电机的运行温度上升。

电机温度每上升一度，大约增加4%的电耗。

电表转速加快。

驱动电度表表盘的同时性力矩的大小，取决于电路中同时性的线电压与线电流的大小。

由于瞬流是突发式的过压，它会导致作用于电度盘上的同时性力矩突然发生变化，从而导致电表转速加快。

美国工程学会会刊AIEE第59卷第460～464页上发表的Keener与Nelm先生的一份研究报告，证明瞬流会严重地影响感性电度表表盘的作用力矩和转速，使表盘发生阶跃式地转快。

其结果，它会导致电度表对一个系统总的用电量的过度计量，此种过度计量，最高幅度可达30%。

瞬流能使电表走快，也被其它一些学者的研究结果所证实。

如Hershfiled博士在《规范工程杂志》发表的一篇论文，就曾详细说明瞬流如何使监测电气负载的感性电能表对系统的总电量产生过度计量。

通过前面的叙述，我们已经了解瞬流的危害是不仅会使一个系统的电耗增加，用户多付电费；而且会严重影响到设备的安全。

统计发现，50％70％的电视返修及保修索赔，皆起因于瞬流的影响。

通用电气公司持续7年时间的一系列研究还发现，当电机线包绕组的耐压从2000V提高到6000V以上的耐压水平时，电机被烧的机会降低80％。

该项研究不但证明了瞬流对电机安全性的影响，还说明2000V6000V之间的瞬流对电机安全性的影响最大。

但问题是提高了线包绕组的耐压水平意味着电机的制造成本提高，故不是一个解决问题的实际方法。

除电机外，瞬流还影响到所有的电子设备、电脑系统、灯光系统、配电设备，使它们频繁启停、损坏、寿命缩短、发生火灾等。

瞬流产生的来源主要有两个方面：

一是环境的。

雷电感应电压、输变电站大型开关的开合、相邻大型负载的起停，都会伴随有瞬流进入到用电系统。

环境因素产生的瞬流占一个系统瞬流总量的20％30％。

二是用电系统内部产生的，它占一个系统瞬流总量的70％80％。

任何负载的起停和运行都会有大量的瞬流产生，回馈到本身的用电系统中。

大的负载的起停及运行过程中所产生的瞬流还会影响到相邻设备及电网。

电弧放电也是瞬流的一个主要来源。

它可能是由不良和松动的电气连接引起，或由老旧的不干净的电刷引起。

由电弧放电所产生的高频电压尖峰脉冲，会通过设备线路扩散，影响到整个系统。

使用前使用后

上面我们分析了瞬流的危害及其产生的原因，下面我们将讨论ECO-SAVER的节电原理。

概括而言，它是经由缓冲、降温、洁净三大综合作用，而最终达到节电的效果。

缓冲器──缓冲节电原理。

的应用将从两个方面切断瞬流对电表的阶跃式冲击：

一是堵截外部的来路；二是切断内部的回路。

ECO-SAVER可使电表的计量复归正常，用多少电，电表就正常计量多少。

冷却机──降温节能原理。

前面已经提到，由于瞬流的影响，铁芯材料由于过度的磁滞而使电流损失增加，结果使感性负载，尤其是电机的温度上升，用电效率下降。

ECOSaver的箝位电压在火线与零线间的箝位值为275V，所有高于275V的电压均被迅速抑制，从而抑制了过压，使其对末端负载和整个系统的影响减少到最轻的程度。

清道夫──清洁节电原理。

ECO-SAVER在正确安装之后，会使接触器及电路中的氧化性碳膜层不再生成，甚至使接触器触头表面已形成的氧化性碳膜层逐步剥落，舒缓阻滞，提高系统的用电效率。

归纳上述三大节电原理，可由图1表示：

图1、ECO-SAVER节电原理示意图

到目前为止，我们所说的其实只是涉及ECO-SAVER的一般性节电原理。

通过瞬流抑制而实现节电，从技术手段上讲，还要满足两个基本的要求。

第一，ECO-SAVER的反应速度必须极快，要超过多数瞬流的速度。

多数瞬流的发生速度都非常之快，快到数亿分之一秒。

为了保证抑制的效果，ECO-SAVER采用高科技半导体元件，使得它的反应速度超过10的负13次方秒，比电脑的速度都要快几倍。

第二，箝位电压要足够低，保证那些电压峰值不高的瞬流也能被捕捉到，以保证抑制的效果。

要做到这两点，非常的不容易。

它对产品的元器件的设计及性能要求极高。

既要极快的速度，又要极低的箝位，对设计者和制造商的挑战性都相当的大。

图2表示ECO-SAVER对瞬流抑制的过程

随着变频器、SCR、不间段电源（UPS）等电子及整流设备的日益广泛的普及和应用，工业用电环境中的瞬流污染也日益严重。

ECO-SAVER以其高科技的手段和优异的性能，为我们开辟了一个通过清除电力污染而实现节电降耗和保护设备安全的新途径。

3、技术特性

额定线电压

380V，三相五线制

最大连续工作电压

相线对零线：

250VAC

相线对相线：

430VAC

响应时间

高达85皮秒

最大浪涌电流承载能力（8/20us电流波形）

每相80KA

箝位电压

Cat.c1/B3ANSI/IEEEC62.41—1991

（6KV—1.2/5.0us,3KA—8/20us）

相线对零线：

275V

零线对地：

275V

脉冲承载能力

2000个8/20usC类脉冲没有故障

工作频率

50/60HZ

相对湿度范围

0—100%，不结露

工作温度范围

—40摄氏度—+85摄氏度

三、水泵节电器（EffectPower）产品简介

风机、水泵节电器是TEK公司开发的专用于风机和水泵的专用节电器，他弥补了电机节电器只适用于恒速（工艺要求不能调速）设备使用的不足，风机水泵节电器可以专用于调速的场所，同电机节电器形成了互补。

同时抑电霸在传统的变频技术上加以采用了现代控制技术以后，控制精度比较高，反应速度也更快，并内加谐波滤除装置，减少因设备的使用而产生谐波干扰。

性能特点：

1、节电原理：

风机、水泵节电器是通过先进的脉宽调制技术对工频电源进行逆变以后，直接驱动电机并进行调速，以最适宜的转速给流体提供动力，满足负载（用户）对流量的需求，从而达到经济运行的目的。

2、产品特点及技术参数：

●采用优化空间矢量PWA控制，输出电流谐波成分小，运行平稳，效率高。

●采用最新的一代IGBT功率模块，最大载波频率达16KHZ，静音运行。

●瞬时输出电压自动调整，即使输入电网存在较大的波动，输出电压也基本保持不变。

●数字键盘、模拟电位器、电压源、程序运行、摆频运行、计算机接口等多种输入方式，控制方式灵活、方便。

●电流限幅、过压失速、回升制动、转速追踪平滑再启动等功能，适应各种应用场合。

●内置PID调节器，闭环控制系统结构简单。

●内置RS-485标准通讯接口，提供标准通讯协议和计算机联网控制操作软件。

●数码显示，人机界面友好。

●本机、远程操作自由选择。

●保护功能完善，节电器发生短路、过流、过载、过压故障时，系统均能即时保护。

●全系列模具化生产，外形美观，结构紧奏。

3、适用范围：

所有可调速的领域，专用于交流电机调速，主要应用于各种