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企業供配電系統節能監測方法((GB/T16664—1996)
作者:管理員    發布于:2012-04-19 11:58:20    文字:【】【】【

第一節 主題內容與適用范圍

1.標準規定了用電單位供配電系統的節能監測內容、監測方法和合格指標。

2.標準適用于企業、事業等用電單位供配電系統的節能監測。

第一節 標準的范圍

    標準適用于企業、事業等用電單位供配電系統的節能監測。

    標準的名稱上冠有“企業”二字,實際上標準適用于各類企業、事業用電單位;之所以稱為“企業供配電系統”主要是為了與城鄉社會電網區分,也就是說標準不適用于社會供電電網。

第二節 企業供配電系統節能監測項目

1.日負荷率

2.變壓器負載系數

3.線損率

4.企業用電體系功率因數

    在“企業供電系統的合理化”中,從節電的角度考慮,線損率是其最重要的指標,也是本標準進行監測的最為重要的項目。

    在“企業供用電運行指標的合理規定”中,日負荷率和企業功率因數是用電企業合理用電的兩項重要指標,也是本標準規定的兩項監測項目。這兩項指標不僅關系到用電單位本身的利益,同時關系到所在地方社會電網的經濟運行。特別是降低高峰用電負荷、提高日負荷率,在我國的節電管理中的一項重要舉措,節能監測應當作重點監測內容。

    在“變壓器運行的合理化”中,變壓器負載系數是其核心指標,本標準規定它為監測項目之一。變壓器運行時的負載系數關系到變壓器損耗的大小。原則地講根據用電負荷和變壓器配置情況及其特性,選擇最佳運行方式運行是合理的,但在企業的實際運行情況下,又有許多不盡合理的地方,因此本標準只提出最低要求。

    這四項指標是供配電系統合理用電的主要技術指標,但并不是全部指標。從節能監督角度看,監測也不必要涉及全部指標,而只要抓住重點、能反映供配電系統運行狀況就行了。

第三節 企業供配電系統節能監測方法

1.監測應在用電體系處于正常生產實際運行工況下進行,測試期為一個代表日(24小時)。

    應當說明,監測時為了工作方便,測試期(代表日)并不要求從當天0點到24點,但是代表日應當是完整的24小時。每小時準點記錄一次的數據應有24組(個別數據——如電度表讀數——應有25組),才能得出24個每小時的數值。隨著測試手段的進步,儀器儀表的現代化,許多測試數據已能夠連續自動記錄和計算,使測得的結果更加科學。

2. 監測所用的儀表應能滿足監測項目的要求,儀表必須完好,并應在檢定合格周期之內。要求電能計量和測試儀表準確度為2.0~1.5級。

    “測試儀器儀表、測試條件、測試和計算方法應符合GB3485和GB/T13462的有關規定。

    測試數據每小時準點記錄一次。

3.日負荷率的測試與計算

3.1 用電體系平均負荷與日最大負荷的數值之比的百分數,幾日負荷率Kf ,% 。

    負荷率是衡量用電單位平均負荷與最高負荷之間的差異程度、反映企業用電均衡程度的一個指標。負荷率高,即是最大負荷較小、而平均負荷較大的那種情況,是所希望的狀況。用電單位維持較高的負荷率,可以減小損耗,并降低電費支出,對企業有利。負荷率的提高對國家也是有利的,據推算,全國負荷率提高1%。相當于增加發電能力100萬kW,節約電力建設投資40億元。

3.2在測試期內,測算以下參數:

a.日平均負荷

    用電體系在測試期內實際用電平均有功負荷Pp,kW;其數值等于

    實際用電量除以用電小時數。

    即日平均負荷PP(kW),計算公式為:PP=screen.width-333)this.width=screen.width-333">

b.日最大負荷

    用電體系在測試期出現的最大小時平均有功負荷Pmax,kW。

3.3 用電體系在測試期的日負荷率Kf按公式(1)計算:

Kf=screen.width-333)this.width=screen.width-333">×100(%) (1)

    日負荷率的測試可由企業供電網絡高壓輸入端用三相有功電能表(通常電能表又稱電度表)測量用電體系在    測試期24小時內的實際用電量,即供給用電體系的總有功電量Wr(kW·h)。

    測試時使用的電度表可以是產權屬供電部門的電能計算裝置。

    在使用連續自動記錄儀表時,能夠準確地得出Pmax值(一般取不小于15分鐘的平均值,而不是瞬間峰值);當測試數據為每小時準點記錄一次時,充許以有功電量差值最大的一小時的平均功率充當Pmax值。

4. 變壓器負載系數的測試與計算

    變壓器是電力系統中的重要設備,電力能夠大功率、遠距離輸送給用戶,變壓器是不可缺少的環節。變壓器負載系數是衡量其實際運行負載大小與額定負載間關系的一個指標,負載系數的數值關系到變壓器損耗的大小,也是判定變壓器運行是否經濟合理的重要依據。

    用電單位供配電系統在代表日內運行的每臺電力變壓器都應逐臺分別進行測算。

4.1 電力變壓器運行期間平均輸出視在功率與其額定容量之比,即變壓器負載系數β,又稱變壓器平均負載系數,單位無量綱。

4.2 在測試期內,分別測算每臺變壓器的下列參數:

a.運行時間

    變壓器投入運行的時間T,h;

b.有功電量

    運行期間變壓器負載側的有功電量Wp,kW.h;

c.無功電量

    運行期間變壓器負載側的無功電量Wq,kvar.h;

d.額定容量變壓器額定容量Se,kVA。

4.3 變壓器負載系數的測算方法

a. 根據電力變壓器銘牌或技術檔案,記錄產品型號,額定容量Se(kVA),負載側額定電流I2e(A)等參數。(*此處只列出有關參數,其它從略。)

b. 記錄每臺變壓器在測試期投入運行的起止時間,得出運行時間T(h)。當全天運行時,T=24h。

c. 在變壓器負載側用三相有功電度表測量測試期內變壓器輸出的有功電量WP(kW·h);同時用三相無功電度表測量變壓器輸出的無功電量Wq(kvar·h)。

4.4 測試期的變壓器負載系數β按公式(2)計算:

β=screen.width-333)this.width=screen.width-333"> (2)

式中:S—變壓器平均輸出視在功率,kVA,按公式(3)計算:

S=screen.width-333)this.width=screen.width-333"> (3)

4.5 變壓器負載系數的另一種測算方法

    當在變壓器負載側測量變壓器輸出的有功電量和無功電量有困難是,可以用以下方法測算變壓器負載系數的近似值。

a. 分別測算每臺變壓器運行時負載側的均方根電流I2,A;

    變壓器負載側的均方根電流I2(A),按下式計算:

I2=screen.width-333)this.width=screen.width-333">

b. 記錄每臺變壓器負載側額定電流Ize,A;

c. 用交流電流表測量每臺變壓器運行時的負載電流I2i(A),這里i=1,2,3………n,為測量次數,要求每小時準點記錄一次。

d. 變壓器負載系數也可以用以下方法測算其近似值:

β≈screen.width-333)this.width=screen.width-333"> (4)

因S=screen.width-333)this.width=screen.width-333">U2I2而Se=screen.width-333)this.width=screen.width-333">U2eI2e,故當U2=U2e時,按公式(4)計算得出β值與按公式(2)計算的結果相同;當U2<U2e時,按公式(4)得出的值偏大。

    根據《全國供用電規則》的規定,用戶受電端的電壓變動幅度不超過電壓的±5 %(對于35kV以上供電)或±7 %(對于10kV以下供電),考慮到一天24小時的U2平均值與U2e相差有限,因此公式(4)是足夠精確的。

4.6 變壓器綜合功率損耗率最低時,其輸出視在功率與額定容量之比,即變壓器綜合功率經濟負載系數βz 。

5.線損率的測試與計算

5.1供給用電體系的電量由體系受電端經變電站(所)至低壓供配電線路末端所損耗的電量之和占體系總供給電量的百分數,即線損率α,%。

    電能在企業內輸送過程中,經過變、配電裝置,不可避免地會產生一部分電能損耗。線損率就是衡量企業供配電技術管理水平的一項技術經濟指標,它的高低,直接反映了企業供配電系統的供電效率。由于企業的類型、供配電系統的電壓等級、電力網絡的結構、運行的方式等等的不同,線損率也有所不同。線損率簡稱為線損,也有人稱為變線損。

企業的線損構成因素如下:

a. 總降壓變電所主變壓器及其以下配電變壓器的損耗;

b. 高、低壓架空線路及電纜線路的損耗;

c. 電氣儀表元件的損耗,包括:高、低壓匯流排、高低壓開關、隔離刀閘、電力電容器及各類電氣儀表等有關元件上的電能損耗。

    鑒于在工業企業電力線路損失構成中,變壓器和各種配電線路的損失,約占企業供配電系統損失的95 %左右,而配電系統中其它各種電氣裝置(電氣儀表元件)的損失所占比重很小,沒有必要逐一計算。本標準規定在監測中進行線損率的測試與計算時只計變壓器的損耗和線路的損耗,對電氣儀表元件的損耗允許忽略不計。

    還應指出:在考慮線損率時,不計電力變壓器損耗,只計線路的損耗是不對的。

5.2在測試期內,測算以下參數:

a.用電體系實際總供給電量Wr,kW·h;

    用電體系的實際總供給電量Wr(kW·h)其測試數據與日負荷率測試時的數據相同。

b.每臺變壓器的損耗ΔWs,kW·h,

    具體的測算步驟如下:(*注:有些步驟在變壓器負載系數的測算過程中已進行)。

①根據電力變壓器銘牌或技術檔案,記錄產品型號、額定電壓Ue(V),變壓器空載損耗P0(kW),變壓器額定負載損耗PK(kW)等參數。

②記錄每臺變壓器在測試期投入運行的起止時間,得出運行時間T(h)。

③讀取變壓器(高壓側)運行電壓,并計算出運行期間的算術平均值U1(V)。

 

    當變壓器高壓側電壓讀取有困難時,可以讀取變壓器負載側工作電壓(線電壓),并計算其平均值U2(V);同時相應地記錄變壓器負載側額定電壓U2e(V)。而:

U1/Ue=U2/U2e

應注意,電力變壓器負載側(又稱二次側或低壓側)額定電壓通常是 0.4kV,即400V,而不是習慣上說的380V。

④求出變壓器負載系數β。

5.3 測試期的線損率α按公式(5)計算:

α=screen.width-333)this.width=screen.width-333">×100(%) (5)

式中:n1—變壓器臺數;

n2—線路條數。

5.4 對線損率的一種簡便測算方法——電度表法的商榷

    由上所述,線損率的測算相當麻煩。一般每個企業的電力變壓器臺數不會很多,少則一兩臺,多則五六臺;而線路條數則多得多,少則幾十條,多則上百條。人們自然地希望能對線損率使用較簡單的測算方法,電度表法應運而生。

    目前企業能源計量中,電力的計量普通比較完善,電力一級計算和二級計算的儀表配備率和計量檢測率基本上達到100 %,故從理論上說:可以用代表體系受電端有功電度表測得的電量數值與所有線路末端有功電度表 測得的電量數值之和的差值來表示體系總的損耗,此值與受電端電量的百分比值即線損率。這種測算線損率的方法即是電度表法。電度表法又稱實測電量法;類似的方法還有實測功率法和實測電壓法。

    顯然用電度表測量線損的準確度主要取決于首末兩端電度表的精確度,而大多數電能計量儀表的準確度為2.0級,即誤差為±2 %。

6. 企業用電體系功率因數的測試與計算

6.1 用電體系有功功率與視在功率之比,即功率因數;以用電體系有功電量與無功電量為參數計算而得的功率因數,即企業用電體系功率因數cosscreen.width-333)this.width=screen.width-333">,又稱企業用電體系加權平均功率因數,單位無量綱。

    交流電網需要電源同時供給有功功率和無功功率,有功功率用于電能作功,無功功率用于建立交變電磁場。由于用電體系的負載大多數都是感性負載,而不是純電阻性負載,即要消耗有功功率,也要消耗一些無功功率,因而用電體系有功功率與視在功率之比——即功率因數通常是小于1的正數。

    若用電體系消耗的有功功率一定,則消耗的無功功率越大,功率因數越低,為了滿足用電的要求,必須加大電網供電線路和變壓器的容量,這不僅需增大電網供電的投入,也造成企業用電的浪費。因此,各地區電網普遍實行按功率因數調整用電收費價格的辦法,規定對一個企業的功率因數要求達到一定的數值,企業功率因數低于規定值,要多收電費;企業功率因數高于規定值,可減少收費,有獎有罰??梢?,提高功率因數對企業有利,對整個社會電網的運行有利,經濟效益明顯。

    為此,GB3485《評價企業合理用電技術導則》中規定:企業應在提高自然功率因數的基礎上,合理裝置集中與就地補償設備,在企業最大負荷時的功率因數不低于0.90;低負荷時,應調整無功補償設備的容量,不得過補償。

6.2 在測試期內,測算以下參數:

a. 在用電體系高壓輸入端用三相有功電度表測量測試期24小時內供給用電體系的總有功電量Wrp,kW·h;

b. 同時在上述同一位置用三相無功電度表測量供給用電體系的總無功電量Wrq,kvar·h。

6.3 測試期的企業用電體系功率因數cosscreen.width-333)this.width=screen.width-333">按公式(6)計算:

cosscreen.width-333)this.width=screen.width-333">=screen.width-333)this.width=screen.width-333"> (6)

6.4當備有功率因數表時,可直接讀取功率因數cosscreen.width-333)this.width=screen.width-333">的值。

第四節 企業供配電系統節能監測合格指標

1. 日負荷率應符合以下要求:

1.1 對于連續性生產的企業,Kf≥90%;

1.2 對于三班制生產的企業,Kf≥80%;

1.3 對于二班制生產的企業,Kf≥55%;

1.4對于一班制生產的企業,Kf≥30%;

2. 變壓器負載系數應符合以下要求:

2.1 對于變壓器單臺運行時,βscreen.width-333)this.width=screen.width-333">≤β≤1;

2.2 對于有兩臺或兩臺以上變壓器并列運行時,應按設計的經濟運行方式運行。

3. 線損率應符合以下要求:

3.1 對于一次變壓,α<3.5%;

3.2 對于二次變壓,α<5.5%;

3.3 對于三次變壓,α<7%;

3.4 用電體系中單條線路的損耗電量應小于該線路首端輸送的有功電量的

5%。

4.企業用電體系功率因數應符合以下要求:

    企業用電體系功率因數cosscreen.width-333)this.width=screen.width-333">≥0.9。

    以上是節能監測指標規定的要求, 都是應達到的最低指標, 即:判定“合格”與“不合格”的界限。

第五節 企業供配電系統節能監測結果評價

1.標準規定的供配電系統節能監測指標是監測合格的最低標準。監測單位應以此作為合格或不合格的評價。

    根據標準規定的監測項目及監測合格指標,在監測報告中應有以下數據:

1.1 日負荷率—“合格指標”一欄中應寫明是幾班制生產的企業和日負荷率應達到的數值,監測數據大于等于此值時為合格,小于此值為不合格。

1.2 變壓器負功系數—“合格指標”一欄中應寫明是變壓器單臺運行、還是多臺變壓器并列運行。對于單臺運行的,應給出變壓器負載系數的合格范圍。對于多臺并列運行的,應根據變壓器并列運行的設計說明書注明設計的經濟運行方式。

1.3 線損率—“合格指標”一欄中應寫明企業供配電系統為幾次變壓,并給出線損率應達到的數值,監測數據小于此值時為合格,等于或大于此值為不合格。

    在線損率“合格指標”一欄中除了用電體系總線損這項指標之外,還有另一項指標——單條線路的損耗率應小于5 %。如果有不合格的線路,應在“監測數據”一欄寫明該線路編號和線損的大小,如果沒有不合格的線路,應寫明線路全部合格,必要時可注明線損率最大的個別線路編號和線損的數值。

1.4 企業功率因數——合格指標為0.9監測數據大于等于此值時為合格,低于此值為不合格。

2. 全部監測指標同時合格,方可視為“節能監測合格企業供配電系統”。

3. 對監測不合格者,監測單位應此作出能源浪費程度的分析評價和提出改進、處理意見。

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