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电能质量分析仪对变频空调电能损失检测应用案例

2017年10月10日 15:06  CCTIME飞象网  

电能质量分析仪测试对象背景介绍:

空调系统由冷热源系统和空气调节系统组成。制冷系统为空气调节系统提供所需冷量,用以抵消室内环境的冷负荷;制热系统为空气调节系统提供用以抵消室内环境热负荷的热量。制冷系统是空调系统至关重要的部分,其采用种类、运行方式、结构形式等直接影响了中央空调系统在运行中的经济性、高效性、合理性。

空调以消耗电能为动力,为人们提供舒适的工作和生活环境,随着我国经济的持续高速发展、城市化步伐的加快和人民生活水平的不断提高,空调的应用越来越广泛、普及。而我国人均能源资源仅为世界平均值的39%,人均资源能源水平相当低下,因此,节能就越来越迫切。据电力部门统计,近10年来空调的用电负荷以30%的速度增长。分析建筑物能耗构成,一般空调能耗约占整个建筑总能耗的50%以上。在欧美等一些发达国家中,空调耗电量甚至占了其城市总用电量的30%以上。目前国家对节能减排的要求越来越强烈,所以随着空调的应用和普及,空调节能便显得越来越重要。

近日我们使用电能质量分析仪对上海青浦区某光电有限公司的RHXY12MY1和RHXY16MY1(在同一开关回路下)变频空调的电力参数及电能质量进行了检测,记录内容及分析结果如下:

1.电压 & 电流

本次通过电能质量分析仪测试为18分钟连续测量,经过软件分析得知:电压最大值为228.16V,最小值为219.7V,电压偏差为-4.5%,未超过国标限值(±7% );电流最大值33.7A,最小值为25.8,总体来讲运行电流有一定波动。

2. 电能质量分析仪测试功率和电能,时间11:08:34—11:27:06

如果能够得到空调实际制冷量,即可根据以上数据计算出空调的能效比,从而得出能效等级。

3.电能质量分析仪得到的谐波图

电压谐波柱状图              电流谐波柱状图

电压谐波列表                电流谐波列表

电压谐波总畸变率在1.6%左右,小于国标限定值(5%),5次和7次电压谐波分量较高,但未超过国标限值(4% );电流谐波总畸变率在16.4% 左右,5次和7次电流谐波分量较高,其中5次达到13.6%,超过了国标GB/Z 17625.6-2003中的限值(10.7%),会造成一定的电能量损失。

4.电能质量分析仪测试结果显示电压电流不平衡

电压矢量图                      电流矢量图

电压电流不平衡

电能质量分析仪显示电压的不平衡度在国标限值范围内(2%)。且各相的电流、电压之间的夹角不大,基本在23-30度之间,功率因数不高,运行需要的无功较多,而三相不平衡造成的电能量损失有限。

5.电能量损失

电能量损失界面截图

经过福禄克专利的电能质量分析仪的“ENERGY LOSS CALCULATOR”(电能量损失分析)功能测算,得出此2台空调一年会因为电能质量、线损等问题而损失电费4280人民币(每kWh按人民币0.85元计算),其中谐波造成的电能质量损失为每小时0.04元左右,不平衡造成的电能量损失可忽略不计,无功造成的电能量损失为每小时0.08元左右,中性线电流造成的电能量损失可忽略不计(Effective有功造成的电能量损失以线损为主,在这里不做表述)。通过电能质量分析仪测试中可以看出谐波和无功造成的电能量损失相对较大。

总结:总体而言,2台变频空调运行比较稳定。从Fluke的电能质量分析仪可看出电能质量问题并不严重,由于带有变频装置,电流谐波THD较高,3、5和7次电流谐波分量较高,其中5次电流谐波分量超出国标限值。从电能量损失方面来看,虽然谐波和无功造成的损失相对较大,但由于NEC空调机组数量庞大且分布较为分散,如果进行相关治理改善(谐波滤波及无功补偿),成本会十分高昂,经济性很差,不建议进行治理。

注:以上结论仅针对所监测到的数据而言。

编 辑:初夏
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