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企业供配电系统节能监测方法((GB/T16664—1996)
作者:管理员    发布于:2012-04-19 11:58:20    文字:【】【】【

第一节 主题内容与适用范围

1.标准规定了用电单位供配电系统的节能监测内容、监测方法和合格指标。

2.标准适用于企业、事业等用电单位供配电系统的节能监测。

第一节 标准的范围

    标准适用于企业、事业等用电单位供配电系统的节能监测。

    标准的名称上冠有“企业”二字,实际上标准适用于各类企业、事业用电单位;之所以称为“企业供配电系统”主要是为了与城乡社会电网区分,也就是说标准不适用于社会供电电网。

第二节 企业供配电系统节能监测项目

1.日负荷率

2.变压器负载系数

3.线损率

4.企业用电体系功率因数

    在“企业供电系统的合理化”中,从节电的角度考虑,线损率是其最重要的指标,也是本标准进行监测的最为重要的项目。

    在“企业供用电运行指标的合理规定”中,日负荷率和企业功率因数是用电企业合理用电的两项重要指标,也是本标准规定的两项监测项目。这两项指标不仅关系到用电单位本身的利益,同时关系到所在地方社会电网的经济运行。特别是降低高峰用电负荷、提高日负荷率,在我国的节电管理中的一项重要举措,节能监测应当作重点监测内容。

    在“变压器运行的合理化”中,变压器负载系数是其核心指标,本标准规定它为监测项目之一。变压器运行时的负载系数关系到变压器损耗的大小。原则地讲根据用电负荷和变压器配置情况及其特性,选择最佳运行方式运行是合理的,但在企业的实际运行情况下,又有许多不尽合理的地方,因此本标准只提出最低要求。

    这四项指标是供配电系统合理用电的主要技术指标,但并不是全部指标。从节能监督角度看,监测也不必要涉及全部指标,而只要抓住重点、能反映供配电系统运行状况就行了。

第三节 企业供配电系统节能监测方法

1.监测应在用电体系处于正常生产实际运行工况下进行,测试期为一个代表日(24小时)。

    应当说明,监测时为了工作方便,测试期(代表日)并不要求从当天0点到24点,但是代表日应当是完整的24小时。每小时准点记录一次的数据应有24组(个别数据——如电度表读数——应有25组),才能得出24个每小时的数值。随着测试手段的进步,仪器仪表的现代化,许多测试数据已能够连续自动记录和计算,使测得的结果更加科学。

2. 监测所用的仪表应能满足监测项目的要求,仪表必须完好,并应在检定合格周期之内。要求电能计量和测试仪表准确度为2.0~1.5级。

    “测试仪器仪表、测试条件、测试和计算方法应符合GB3485和GB/T13462的有关规定。

    测试数据每小时准点记录一次。

3.日负荷率的测试与计算

3.1 用电体系平均负荷与日最大负荷的数值之比的百分数,几日负荷率Kf ,% 。

    负荷率是衡量用电单位平均负荷与最高负荷之间的差异程度、反映企业用电均衡程度的一个指标。负荷率高,即是最大负荷较小、而平均负荷较大的那种情况,是所希望的状况。用电单位维持较高的负荷率,可以减小损耗,并降低电费支出,对企业有利。负荷率的提高对国家也是有利的,据推算,全国负荷率提高1%。相当于增加发电能力100万kW,节约电力建设投资40亿元。

3.2在测试期内,测算以下参数:

a.日平均负荷

    用电体系在测试期内实际用电平均有功负荷Pp,kW;其数值等于

    实际用电量除以用电小时数。

    即日平均负荷PP(kW),计算公式为:PP=screen.width-333)this.width=screen.width-333">

b.日最大负荷

    用电体系在测试期出现的最大小时平均有功负荷Pmax,kW。

3.3 用电体系在测试期的日负荷率Kf按公式(1)计算:

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

    日负荷率的测试可由企业供电网络高压输入端用三相有功电能表(通常电能表又称电度表)测量用电体系在    测试期24小时内的实际用电量,即供给用电体系的总有功电量Wr(kW·h)。

    测试时使用的电度表可以是产权属供电部门的电能计算装置。

    在使用连续自动记录仪表时,能够准确地得出Pmax值(一般取不小于15分钟的平均值,而不是瞬间峰值);当测试数据为每小时准点记录一次时,充许以有功电量差值最大的一小时的平均功率充当Pmax值。

4. 变压器负载系数的测试与计算

    变压器是电力系统中的重要设备,电力能够大功率、远距离输送给用户,变压器是不可缺少的环节。变压器负载系数是衡量其实际运行负载大小与额定负载间关系的一个指标,负载系数的数值关系到变压器损耗的大小,也是判定变压器运行是否经济合理的重要依据。

    用电单位供配电系统在代表日内运行的每台电力变压器都应逐台分别进行测算。

4.1 电力变压器运行期间平均输出视在功率与其额定容量之比,即变压器负载系数β,又称变压器平均负载系数,单位无量纲。

4.2 在测试期内,分别测算每台变压器的下列参数:

a.运行时间

    变压器投入运行的时间T,h;

b.有功电量

    运行期间变压器负载侧的有功电量Wp,kW.h;

c.无功电量

    运行期间变压器负载侧的无功电量Wq,kvar.h;

d.额定容量变压器额定容量Se,kVA。

4.3 变压器负载系数的测算方法

a. 根据电力变压器铭牌或技术档案,记录产品型号,额定容量Se(kVA),负载侧额定电流I2e(A)等参数。(*此处只列出有关参数,其它从略。)

b. 记录每台变压器在测试期投入运行的起止时间,得出运行时间T(h)。当全天运行时,T=24h。

c. 在变压器负载侧用三相有功电度表测量测试期内变压器输出的有功电量WP(kW·h);同时用三相无功电度表测量变压器输出的无功电量Wq(kvar·h)。

4.4 测试期的变压器负载系数β按公式(2)计算:

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

式中:S—变压器平均输出视在功率,kVA,按公式(3)计算:

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

4.5 变压器负载系数的另一种测算方法

    当在变压器负载侧测量变压器输出的有功电量和无功电量有困难是,可以用以下方法测算变压器负载系数的近似值。

a. 分别测算每台变压器运行时负载侧的均方根电流I2,A;

    变压器负载侧的均方根电流I2(A),按下式计算:

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

b. 记录每台变压器负载侧额定电流Ize,A;

c. 用交流电流表测量每台变压器运行时的负载电流I2i(A),这里i=1,2,3………n,为测量次数,要求每小时准点记录一次。

d. 变压器负载系数也可以用以下方法测算其近似值:

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,故当U2=U2e时,按公式(4)计算得出β值与按公式(2)计算的结果相同;当U2<U2e时,按公式(4)得出的值偏大。

    根据《全国供用电规则》的规定,用户受电端的电压变动幅度不超过电压的±5 %(对于35kV以上供电)或±7 %(对于10kV以下供电),考虑到一天24小时的U2平均值与U2e相差有限,因此公式(4)是足够精确的。

4.6 变压器综合功率损耗率最低时,其输出视在功率与额定容量之比,即变压器综合功率经济负载系数βz 。

5.线损率的测试与计算

5.1供给用电体系的电量由体系受电端经变电站(所)至低压供配电线路末端所损耗的电量之和占体系总供给电量的百分数,即线损率α,%。

    电能在企业内输送过程中,经过变、配电装置,不可避免地会产生一部分电能损耗。线损率就是衡量企业供配电技术管理水平的一项技术经济指标,它的高低,直接反映了企业供配电系统的供电效率。由于企业的类型、供配电系统的电压等级、电力网络的结构、运行的方式等等的不同,线损率也有所不同。线损率简称为线损,也有人称为变线损。

企业的线损构成因素如下:

a. 总降压变电所主变压器及其以下配电变压器的损耗;

b. 高、低压架空线路及电缆线路的损耗;

c. 电气仪表元件的损耗,包括:高、低压汇流排、高低压开关、隔离刀闸、电力电容器及各类电气仪表等有关元件上的电能损耗。

    鉴于在工业企业电力线路损失构成中,变压器和各种配电线路的损失,约占企业供配电系统损失的95 %左右,而配电系统中其它各种电气装置(电气仪表元件)的损失所占比重很小,没有必要逐一计算。本标准规定在监测中进行线损率的测试与计算时只计变压器的损耗和线路的损耗,对电气仪表元件的损耗允许忽略不计。

    还应指出:在考虑线损率时,不计电力变压器损耗,只计线路的损耗是不对的。

5.2在测试期内,测算以下参数:

a.用电体系实际总供给电量Wr,kW·h;

    用电体系的实际总供给电量Wr(kW·h)其测试数据与日负荷率测试时的数据相同。

b.每台变压器的损耗ΔWs,kW·h,

    具体的测算步骤如下:(*注:有些步骤在变压器负载系数的测算过程中已进行)。

①根据电力变压器铭牌或技术档案,记录产品型号、额定电压Ue(V),变压器空载损耗P0(kW),变压器额定负载损耗PK(kW)等参数。

②记录每台变压器在测试期投入运行的起止时间,得出运行时间T(h)。

③读取变压器(高压侧)运行电压,并计算出运行期间的算术平均值U1(V)。

 

    当变压器高压侧电压读取有困难时,可以读取变压器负载侧工作电压(线电压),并计算其平均值U2(V);同时相应地记录变压器负载侧额定电压U2e(V)。而:

U1/Ue=U2/U2e

应注意,电力变压器负载侧(又称二次侧或低压侧)额定电压通常是 0.4kV,即400V,而不是习惯上说的380V。

④求出变压器负载系数β。

5.3 测试期的线损率α按公式(5)计算:

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

式中:n1—变压器台数;

n2—线路条数。

5.4 对线损率的一种简便测算方法——电度表法的商榷

    由上所述,线损率的测算相当麻烦。一般每个企业的电力变压器台数不会很多,少则一两台,多则五六台;而线路条数则多得多,少则几十条,多则上百条。人们自然地希望能对线损率使用较简单的测算方法,电度表法应运而生。

    目前企业能源计量中,电力的计量普通比较完善,电力一级计算和二级计算的仪表配备率和计量检测率基本上达到100 %,故从理论上说:可以用代表体系受电端有功电度表测得的电量数值与所有线路末端有功电度表 测得的电量数值之和的差值来表示体系总的损耗,此值与受电端电量的百分比值即线损率。这种测算线损率的方法即是电度表法。电度表法又称实测电量法;类似的方法还有实测功率法和实测电压法。

    显然用电度表测量线损的准确度主要取决于首末两端电度表的精确度,而大多数电能计量仪表的准确度为2.0级,即误差为±2 %。

6. 企业用电体系功率因数的测试与计算

6.1 用电体系有功功率与视在功率之比,即功率因数;以用电体系有功电量与无功电量为参数计算而得的功率因数,即企业用电体系功率因数cosscreen.width-333)this.width=screen.width-333">,又称企业用电体系加权平均功率因数,单位无量纲。

    交流电网需要电源同时供给有功功率和无功功率,有功功率用于电能作功,无功功率用于建立交变电磁场。由于用电体系的负载大多数都是感性负载,而不是纯电阻性负载,即要消耗有功功率,也要消耗一些无功功率,因而用电体系有功功率与视在功率之比——即功率因数通常是小于1的正数。

    若用电体系消耗的有功功率一定,则消耗的无功功率越大,功率因数越低,为了满足用电的要求,必须加大电网供电线路和变压器的容量,这不仅需增大电网供电的投入,也造成企业用电的浪费。因此,各地区电网普遍实行按功率因数调整用电收费价格的办法,规定对一个企业的功率因数要求达到一定的数值,企业功率因数低于规定值,要多收电费;企业功率因数高于规定值,可减少收费,有奖有罚。可见,提高功率因数对企业有利,对整个社会电网的运行有利,经济效益明显。

    为此,GB3485《评价企业合理用电技术导则》中规定:企业应在提高自然功率因数的基础上,合理装置集中与就地补偿设备,在企业最大负荷时的功率因数不低于0.90;低负荷时,应调整无功补偿设备的容量,不得过补偿。

6.2 在测试期内,测算以下参数:

a. 在用电体系高压输入端用三相有功电度表测量测试期24小时内供给用电体系的总有功电量Wrp,kW·h;

b. 同时在上述同一位置用三相无功电度表测量供给用电体系的总无功电量Wrq,kvar·h。

6.3 测试期的企业用电体系功率因数cosscreen.width-333)this.width=screen.width-333">按公式(6)计算:

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

6.4当备有功率因数表时,可直接读取功率因数cosscreen.width-333)this.width=screen.width-333">的值。

第四节 企业供配电系统节能监测合格指标

1. 日负荷率应符合以下要求:

1.1 对于连续性生产的企业,Kf≥90%;

1.2 对于三班制生产的企业,Kf≥80%;

1.3 对于二班制生产的企业,Kf≥55%;

1.4对于一班制生产的企业,Kf≥30%;

2. 变压器负载系数应符合以下要求:

2.1 对于变压器单台运行时,βscreen.width-333)this.width=screen.width-333">≤β≤1;

2.2 对于有两台或两台以上变压器并列运行时,应按设计的经济运行方式运行。

3. 线损率应符合以下要求:

3.1 对于一次变压,α<3.5%;

3.2 对于二次变压,α<5.5%;

3.3 对于三次变压,α<7%;

3.4 用电体系中单条线路的损耗电量应小于该线路首端输送的有功电量的

5%。

4.企业用电体系功率因数应符合以下要求:

    企业用电体系功率因数cosscreen.width-333)this.width=screen.width-333">≥0.9。

    以上是节能监测指标规定的要求, 都是应达到的最低指标, 即:判定“合格”与“不合格”的界限。

第五节 企业供配电系统节能监测结果评价

1.标准规定的供配电系统节能监测指标是监测合格的最低标准。监测单位应以此作为合格或不合格的评价。

    根据标准规定的监测项目及监测合格指标,在监测报告中应有以下数据:

1.1 日负荷率—“合格指标”一栏中应写明是几班制生产的企业和日负荷率应达到的数值,监测数据大于等于此值时为合格,小于此值为不合格。

1.2 变压器负功系数—“合格指标”一栏中应写明是变压器单台运行、还是多台变压器并列运行。对于单台运行的,应给出变压器负载系数的合格范围。对于多台并列运行的,应根据变压器并列运行的设计说明书注明设计的经济运行方式。

1.3 线损率—“合格指标”一栏中应写明企业供配电系统为几次变压,并给出线损率应达到的数值,监测数据小于此值时为合格,等于或大于此值为不合格。

    在线损率“合格指标”一栏中除了用电体系总线损这项指标之外,还有另一项指标——单条线路的损耗率应小于5 %。如果有不合格的线路,应在“监测数据”一栏写明该线路编号和线损的大小,如果没有不合格的线路,应写明线路全部合格,必要时可注明线损率最大的个别线路编号和线损的数值。

1.4 企业功率因数——合格指标为0.9监测数据大于等于此值时为合格,低于此值为不合格。

2. 全部监测指标同时合格,方可视为“节能监测合格企业供配电系统”。

3. 对监测不合格者,监测单位应此作出能源浪费程度的分析评价和提出改进、处理意见。

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