节能是国家发展经济的一项长远战略方针,各单位、部门都应当加强节能工作,合理调整产业结构、企业结构、产品结构和能源消费结构,推进节能技术进步,降低单位产值能耗和单位产品能耗,改善能源的开发、加工转换、输送和供应,逐步提高能源利用效率,促进国民经济向节能型发展。此外,提倡ISO 14000系列的获取、生态环境的保护,更要求关心能源的合理使用。本文介绍一种可简单地进行能源管理的钳式电力计。
把握电力管理、节能对策现状
推进电力管理、节能对策的重点,是负载的平均化、变电设备的改善及合理化、用户功率因数的改善等,这些方面的管理与改善,首先取决于正确地把握现状。如从前仅对用户进行电力管理,不易抓住节能的重点,为了达到节能的目的,有必要更精确地进行电力管理。为此,在不停电的状况下,可简单地利用钳式电力计进行任意设置,以正确把握电力使用情况。 电力
管理钳式电力计的条件
如上所述,为了实施精确的电力管理,在决定了管理要点后,有必要对整个工厂、各部门办公场所,以及个别机器设备等进行测量管理。为此,测量仪器须具备以下条件:
● 可安全、简单地设置、接线(参照图1)
● 测量的设定操作简单化
● 可进行1天/1周/1月/1年的长期连续测量
● 经测量获得的大量数据可简便地输入电脑进行管理
而且,在推进节能计划的过程中,更要求对终端机器构造的改善。为了进一步减少消耗电力,特别是生产设备等,比如一个过程在数十秒至数分内结束、以及电力变动很激烈的生产设备等,有必要正确把握其电力变化情况,因此,以下的条件也是测量仪器必须具备的:
● 可以进行不遗漏任何波形的电力量测量
● 可用1秒以下极短间隔来保存电力数据
HIOKI 3169钳式电力计
HIOKI 3169钳式电力计(图2),是按照以上条件开发的钳式电力计,具有以下一些特点:
● 小型化,比以前同类产品(本公司的3166)约小30%,可测量更小空间。
● 适用于最大4回路电力线的测量(电压为同一系统),可测量至单相二线4回路(图3a)、三相三线2回路(图3b)。
● 内存、PC卡,适应长期、详细的测量;528MB大容量PC卡对应;和内部记忆(1MB)相结合,可进行长期测量、收集详细数据。
● 提供多种测量功能以及节能数据的显示,电压、电流、电力(有功/无功/视在)、电力量、功率因数、频率等同时测量显示,而且在测量三相三线的2电压/2电流时(3P3W2M),可显示经内部矢量演算的3电压/3电流,可确认三相不平衡。
● 同时进行电力管理和谐波管理,可同时进行三相线对应的谐波测量和即时需求测量;以机器的节能化为目的而导入反相器的同时,也增加了各种各样的干扰。
● 配备0.5A~5000A大量程,适应广范围、各级别的测量;从CT端子测量到大电流、大口径电线测量,由5种电流传感器可供选择;每一测量回路的电流量程,可任选。
● 适用于交流1周期的有效值数据的记录,数据保存从1/2/5/10/15/30秒、1/2/5/10/15/30/60分等间隔中选择(谐波测量为1分~);相应机器设备的电力变动,可以每一周期0.1/0.2/0.5秒的间隔,进行数据的保存。
● 以矢量图进行接线确认功能,接线确认是按照实际显示的矢量图,进行断路、相位、钳式传感器反接等的确认,以VT(PT)/CT端子测量时,也可进行接线的确认(图4)。
● 利用PC应用程序,支持测量数据的图表化,通过HIOKI 9625电力测量支持软件,可将保存于钳式电力计的测量数据,在电脑上简单的作图、处理(图5)。
电力节能管理的重点和测量方法
受变电设备的能源管理的重点是使工厂、企事业全部电力消费量减少、受变电设备的高效率利用、最大需求的控制、负载的平均化、功率因数的改善等,具体管理方法为负载管理、电压管理、功率因数管理等。
动力设备的能源管理的重点是,选择适当的电动机、电动机容量的合理化、空运转的防止,以及防止因正常保持等损失的增加、采用高效率的电动机等。
照明设备的能源管理是点灯时间的缩短、输配电线损失的减少、稳压器损失的减少、照度管理、周围 温度的管理、保修率的提高、高效率光源的采用等。
应用钳式电力计的积算功能,长期收集并计算1日、1周、1月的消费电力量,把握其中每30分的电力量及平均电力。以此数据便可掌握何时、何地、何量电力的使用情况,选定管理重点,进行详细的电力管理,从而改善节能对策。
实际上,有关工厂内使用的电力,从接受电力处至终端各种设备、机器,在一定重点管理的同时,更理想的是随时正确测量、管理,随时掌握电力的使用状态。而且,作为节能对策,测量对象可分为固定要素(生活环境要素/煤电费等)和变动要素(生产变动要素/生产加工费等)。测量时在调查测量对象的同时,也需调查使用状况、环境条件、运营方法等。例如:照明机器可调查以下内容:
● 使用状态为消费电力量、点灯数量、点灯时间等
● 环境条件为机器的照度和照度分布、温度和温度分布等;
● 运营方法为点灯基准、点灯者、点灯时间的管理等。
详细把握现状,就能减少浪费并获取改善的要点。
工厂的机械加工工序中,需进行工序周期内的电力变动的测量、变量和常量的把握和实际能源消费的把握。此周期非常之短,数十秒至数十分钟,而且因电力变动非常激烈,必须应用钳式电力计的每1周期的数据保存功能,进行短间隔的测量(图6)。从这个结果中,确认运转条件,减少加工中不必要的能源浪费。
今后的工作
在今后的工作中会有很多用电脑管理测量现场测得的数据,以及使用网页、电话线等大众化线路远距离收集获得的数据。
相对如此要求,我们将建议采用遥测体系。通过各测试部的系统化,使其具有灵活性、接口的抗干扰性,通过多通道化,获得无混信、无干涉的良好通信品质,以及为了满足通话的私秘性等要求,开发采用SS(频率扩散)无线通信、易于整个系统升级的产品。该体系的特点是,为了补充与有线通信相比,无线通信较差的通信信赖性,各测试系数具有数据的记忆功能,不会发生数据的丢失同时利用新开发的小型钳式传感器,可构筑高精度、易操作、较以前价格低的电力测试体系。
为了创造并维持未来优良的生态环境,电力管理、节能对策的推进是我们的重要任务。我们期待在此介绍的钳式电力计,能为今后的电力管理、节能对策做出贡献。