湖南维胜科技电路板有限公司节能改造方案V-1.2

湖南维胜科技电路板有限公司

节能改造综合解决方案

湖南长沙开创电子有限公司

二零一三年二月

目 录

湖南维胜科技电路板有限公司 .......................................................................................... 0 节能改造综合解决方案 ...................................................................................................... 0 第一章 项目背景 ................................................................................................................ 2 第二章 企业电力系统概述 ................................................................................................ 3 第三章 电力审计及数据分析 ............................................................................................ 3

3.1 测试数据 .................................................................................................................................. 3 3.2 数据分析 ................................................................................................................................ 13

第四章 解决方案 .............................................................................................................. 18

4.1 设计思路 ................................................................................................................................ 18 4.2 设计目标 ................................................................................................................................ 18 4.3 设计依据 ................................................................................................................................ 18 4.4解决方案 ................................................................................................................................. 18 4.5 方案技术指标 ........................................................................................................................ 20 4.6 节电效果验证方法 ................................................................................................................ 20

第五章 产品组成及节电效果理论分析 ........................................................................ 21

5.1 产品配置与报价 .................................................................................................................... 21 5.2 产品布控图 ............................................................................................................................ 22

第六章 综合经济效益分析 .............................................................................................. 23

6.1投资回收期计算 ..................................................................................................................... 23 6.2直接经济效益 ......................................................................................................................... 23 6.3间接经济效益 ......................................................................................................................... 23

第七章 产品介绍 .............................................................................................................. 24

7.1 优电霸（UniPower-MC)系列 ................................................................................................ 24 7.2 NobiPower（诺电霸PF） ................................................................................................... 27

第八章 有关保修 .............................................................................................................. 28

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第一章 项目背景

为应对全球能源短缺的严峻形势，我国政府已经将节能增效提升为国家战略的一部分。2011年3月5日，温家宝总理在政府工作报告中正式披露：“十二五”单位GDP能耗下降目标确定为16％。同时公布的还有新增的约束性指标，二氧化碳排放降低17％，以及非化石能源占一次能源消费比重上升至11.4％等。

“十二五规划”是我国加快产业转变发展方式的关键时期，国家要求产业节能降耗减排方面：全面推广应用绿色制造工业与装备，原材料利用率提高10%，吨合格铸件能耗减少0.12吨标煤，吨合格锻件能耗减少0.08吨标煤，吨热处理件能耗减少150千瓦时，污染物排放量明显减少。企业作为实现节能减排和可持续发展的中坚力量，必须进一步认清时代发展潮流，增强紧迫感和责任意识，结合自身实际，明确可持续发展的方向、目标、重点和措施。

工业企业是我国能源消费的大户，能源消费量占全国能源消费总量的70%左右。其中，制造业，钢铁、石油、冶金、煤炭、电力、化工、建材等重点耗能行业，占整个工业用电的60%以上，单位能耗平均比国外先进水平高出40%。

随着市场经济体制的不断成熟，国内大多数企业面临全球化的市场竞争日益加剧，多数企业都面临着利润下滑的处境，对此，只能从加强市场开拓以及强化成本控制两方面着手。而在工业企业的各项成本中，电费已成为紧随物料成本、工人成本之后的第三或第四项最大的成本，电费是一个主要成本，而且多数用电设备都存在“大马拉小车”的情况，通过电能质量治理来降低成本、提高利润空间已经势在必行。

对于湖南维胜科技电路板有限公司来说，保障用电安全、可靠，提高电能质量和提倡节能增效，能切实的降低企业的运营成本，提高企业竞争力。

2013年1月，湖南长沙开创电子有限公司会同诺比节能科技珠海有限公司工程师，对湖南维胜科技电路板有限公司电力系统中正在运行的一号、二号、三号变的400V配电系统和车间级配电系统以及动力负荷进行了详实的电能审计，在充分了解了负荷特性和测试采集的数据后，经多方论证论，制作了《节能综合解决方案》。

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第二章 企业电力系统概述

湖南维胜科技电路板有限公司的生产用电是通过厂内一号、二号、三号变压器为其提供，生厂设备和动力设备分布在400V电力系统中。根据湖南维胜科技电路板有限公司相关人员介绍，2012年1号变年供电为7989500度，2号变年供电量为7724500度，3号变年供为7734500万度。1号、2号、3号变压器年总供电量为23448500度，平均电价为0.72元/度，计算总电费为16882920元。

第三章 电力审计及数据分析

3.1 测试数据

? 表格数据

诺比公司工程师对全厂正在运行的各个400V配电系统和主要的用电设备进行了详细调查，并对其各个配电系统和主要的负载的电力参数，使用专业的电能综合测试仪FLUKE43B进行了测量，具体数据见下表： ⑴ 整体测试数据

电压 测试点 V 233.9 1号变总线侧 235.1 234.2 231.7 2号变总线侧 231.5 231.3 231.6 3号变总线侧 231.6 231.5 1号变压器

电压 测试点 V 1AT7 7号空压406.1 A 47.17 KW 26.2 KVAR 20.6 KVA 33.5 因数 0.78 变率 三相 电流 有功功率无功功率视功功率功率谐波畸备注 A 1175 1188 1121 1670 1679 1614 1605 1652 1668 KW 273 258 264 382 363 347 359 357 375 KVAR 52 57 54 98 101 107 109 114 109 KVA 278 265 266 394 377 363 375 375 390 因数 0.99 0.98 0.98 0.97 0.97 0.96 0.97 0.96 0.96 变率 4.8% 4.6% 5.2% 5.7% 6.3% 6.3% 5.9% 6.2% 6.4% A相 B相 C相 A相 B相 C相 A相 B相 C相 电流 有功功率无功功率视功功率功率谐波畸备注 Page：3

由于风机采用变频控制，风机在运行时产生了大量的谐波电流，造成了严重的谐波污染。

电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 谐波电流柱状图

⑵2号变1H1配电系统主要给车间钻床和烤箱进行供电， 设备在运行时产生了较大的谐波电流，造成了一定的谐波污染。

电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 谐波电流柱状图

⑶2号变2AT8化金线（化金线设备为整流设备，在运行时产生了大量的谐波电流，并且此配电系统中的环境抽风风机采用了变频控制，运行中产生了大量的谐波电流，造成了严重的谐波污染。）

电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 谐波电流柱状图

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⑷2号变1CAP5钻房新除尘器（下属的设备为两台55KW的吸尘风机，两台风机都采用变频驱动，运行时产生了大量的谐波电流，造成了严重的谐波污染。）

电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 谐波电流柱状图

⑸3号变低压配3AT4柜1HK2钻房（下属的主要设备为浊刻线和一台55KW的环境抽风机，抽风机采用变频驱动，风机在运行时产生了大量的谐波污染。）

电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 谐波电流柱状图

⑹3号变低压配3AT4柜DB-3电镀控制室下面配电系统（下属的主要设备两条碱性浊刻线，设备在运行时，产生了大量的谐波电流，造成了严重的谐波污染。）

电压与电流波形与数值 功率与功率因数数值 谐波电流柱状图

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⑺3号变低压配3AT4柜铣板（下属的设备为一台55KW的除尘风机，风机采用变频驱动，运行时产生了大量的谐波电流，造成了严重的谐波污染。）

电压与电流波形与数值 功率与功率因数值 谐波柱状图 ⑷功率因数低下的配电系统与负载 1号变压器

电压 测试点 V 1AT7 7号空压406.1 机冷却泵 1AT5污水站 1号空调主机 1号冷冻泵 3号冷冻泵 2号热水循环401.3 泵 5号空压机 8号空压机 394.7 2号变压器

电压 测试点 V 1H1电柜 400.1 A 122.9 KW 69.3 KVAR 55.4 KVA 88.7 因数 0.78 变率 11.3% 三相 电流 有功功率无功功率视在功率功率谐波畸 备注 134.9 82 41.4 91.8 0.89 加载 三相 392.0 395.9 155.3 77.4 93.9 42.7 47.3 28.6 105 51.4 0.89 0.83 卸载 三相 三相 19.64 11.2 7.55 13.6 0.83 三相 405.5 400.9 401.5 401.4 122 186.5 17.84 24.74 67.1 111 10.3 14.9 52.3 68.1 6.85 7.81 85.1 130 12.3 16.9 0.79 0.85 0.83 0.88 三相 三相 三相 三相 47.17 26.2 20.6 33.5 0.78 三相 A KW KVAR KVA 因数 变率 电流 有功功率无功功率视功功率功率谐波畸备注 Page：11

1H2电柜 1H6电柜 400.2 396 228 227.5 168.9 238.5 80 76.6 82.9 237 243 127.3 99.1 137 16 13.6 16.7 46.9 49 76.3 61.2 87.2 9 10.5 8.4 27.5 25.6 42 117 163 18.3 17.2 18.7 54.4 55.2 87.1 0.85 0.84 0.87 0.79 0.89 0.87 0.88 0.88 5.6% 4.0% 三相 三相 A相 B相 C相 A相 C相 101照明柜 227.2 228.2 DB-1内层浊刻 220.4 PTH线B

3号变压器

电压 测试点 V 230.8 1H5电柜 231.2 1HK2电柜 新增配电柜 386.7 PP线 ⑸空压机运行数据统计 空压机序号 产品型号 额定功率(kw) 3号空压机 4号空压机 5号空压机 6号空压机 7号空压机 GA90CO-10 GA90CO-10 WUX355169 GA75 GA90VSDP W13 90 90 90 75 90 转数加载时间 运行时(h) 44097 49749 17694 76863 间(h) 51709 55466 17719 97161 237.5 149 89.1 173 0.88 三相 400.5 99.9 164.1 16.7 101 15.9 41.9 23.1 109 0.73 0.92 28.7% C相 三相 A 45.25 KW 6.79 KVAR 8.07 KVA 10.6 因数 0.67 变率 A相 电流 有功功率无功功率视功功率功率谐波畸备注 398.0 (R/MIN) 2973 2973 2978 2980 2510 处于保养阶段，调研结果为经常处于运行状态 8号空压机 GA75 75 2980 68367 84045 以上6台空压机功率大，其中3号、4号、6号、7号、8号使用率高。

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3.2 数据分析

根据以上测试数据分析得知，湖南维胜科技电路板有限公司电力系统主要存在以下问题： （1） 配电系统存在谐波污染

? 一号变压器为整个工厂的动力设备提供电力输出。通过测量发现：

■工厂的动力设备在运行时功率因数比较低下，大部分处于大马拉小车的状态，所以导致整个车间级配电系统的功率因数不高，线路无功电流偏大。

■动力设备采用变频设备（风机、空压机），导致整个系统谐波污染比较严重。

? 二号变压器为其工厂的部分动力设备和工厂的生产设备提供电力输出。通过测量发现： ■动力设备中的风机使用了变频设备以及生产设备中有部分使用了整流设备，使整个系统产生了严重的谐波污染。

■系统中含有三次谐波导致整个系统中性线电流大。 ■部分生产设备功率因数低下，导致线路无功电流偏大。

? 三号变压器为其工厂的生产设备提供电力输出，通过测量发现：

■动力设备中的风机使用了变频设备以及生产设备中有部分使用了整流设备，使整个系统产生了严重的谐波污染。

■系统中含有三次谐波导致整个系统中性线电流大。 ■部分生产设备功率因数低下，导致线路无功电流偏大。 （2）湖南维胜科技电路板有限公司谐波源

谐波是由非线性负荷 (即，电流的波形与供电电压的波形不同的负荷) 引起的。湖南维胜科技电路板有限公司的谐波源主要分为以下三种。 ■工业设备 (焊接机、电弧炉、感应炉、整流器)。 ■异步或直流电机变速传动装置。

■办公设备 (计算机、复印机、传真机等)。

（3）谐波在湖南维胜科技电路板有限公司电气系统中的主要影响： 谐振

1. 并联谐振（极大的安全隐患）

2号、3号变配电系统中存在着大量的谐波电流，同时配电系统又分别采用了无功补偿，根据配电系统的分布情况，可以确定2号、3号变配电系统的谐波电流存在着产生的并联谐振的条件，存在安全隐患，具体分析如下。

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