HDC-ZM型智能自控电磁平衡节电装置

一．HDC-ZM智能自控电磁平衡节电原理简介

HDC-ZM智能自控电磁平衡节电装置采用电磁平衡原理，可将供电不符合电能质量的供电电源，经本装置后变成品质优良的三相电源输出给用电设备。节电装置有它专门的分流系统，由特别缠绕，平行卷缠的特殊材料制成的节流线圈组成。它们以每个相位产生的磁力耦合为目标，降低电磁转换中的损耗，吸收滤除转换浪涌，瞬变，谐波，尖峰，毛刺。平滑了正弦波形。对感性负荷尤为显著。装置附设特殊的三角形绕组，对3、5、7、11、13次等谐波起阻波，陷波作用，故可以有效的消除供电系统中流入的谐波分量，使装置的输出电压波形大为改善，提高了供电质量。装置内部尚附有反向励磁线圈，增补了无功补偿量。从移相电抗进线端明显看出有功电流小于移相电抗器出口电流。此电流值相比较即可以换算出节电系数。

二．装置的性能特点

1． 调整三相供电电压，使设备在额定电压运行

有效调整三相供电电压的稳定，平衡，三相电流的稳定，平衡，利用电抗将磁波电流做平衡，使用电设备在额定电压运行，去除无效电量流入，以达到节电目的。

对于照明，电加热器等一类纯电阻性负载，当运行电压从U1调整至额定电压U2时，由P=U²/R可得纯电阻类负载的节能效率：

      U2=0。94U1                N=11。6%

       U2=0。92U1                N=15。4%

       U2=0。90U1                N=19。0%

由上可见其节电效果较为显著，此外这类用电设备若在高于其额定电压的条件下长期运行，其使用寿命将大为缩短，因此在供电电压偏离额定电压时，本装置可有效节能，并能延长用电设备的使用寿命。当这类用电设备的运行电压低于额定电压U2时，若要维持输出功率P不变，由P=I²R，则需增大输入电流（或增大用电设备功率，即减小R）这将使得供电变压器的铜损及线路损耗明显增加。使得变压器及线路温升增高也耗散电力。

2．消除三相电压，三相电流不平衡，使电动机等类负载在理想条件下运行。

对称的三相电压各相电压幅值相等，相位依次相差120°，三相电压不对称时，会产生负序电压U2和零序电压U0（见附图，送货时提供），负序电压加至感应电动机定子绕组会产生负序电流，并激励一负序磁场（即和转子反方向的逆旋转的磁场）

根据美国电气器械制作协会的规定NEMA如下：

电压不平衡在3%时，感应电动机的容量约少10%。

电压不平衡在4%时，感应电动机的容量约少20%。

a.负序磁场产生的制动转矩降低了电动机的最大转矩及过载能力，使出力减少。当电压不平衡度eU>1%时，（eU=U2/U1X100%）,电动机相应根据其系数曲线降低容量使用，既使用效率大为降低。

b.定子绕组的铜损增加，其值为△Pcu=3I/r其中I为定子绕组中的负序电流，r为定子绕组短路电阻。

c.转子绕组的铜损增加，由于转子与负序反转磁场的转差率较大，趋肤效应增加使转子铜损急剧增加。

d.由于正反磁场相互作用，将产生脉动转矩，引起电动机剧烈振动影响电动机使用寿命。其中危害最大的是由定转子损耗增加引起电机严重发热。当eU≥3。5%，电动机温升增加25%以上，大量浪费电能严重时甚至使电动机过热而烧毁。

本装置可以将供电系统的三相电压，三相电流不平衡程度减至最低，使电动机完全经济运行而节约用电量和延长电动机使用寿命。

3．降低电动机的启动时电网的电流

电动机起动时由于转子处于静止状态，起动时的等值阻抗较小，其起动电流达额定电流的3.5-6倍，故对容量较大的电动机必须用专门的起动设备以确保电动机的正常起动。从简化的等值系统图可见，使用了本节能装置后，相当于电动机的供电回路串接了一定的阻抗ZF，故可将起动电流减小至额定电流的2-3倍，对电动机群负荷，本装置可以确保电动机的正常起动，并有较好的节电效果。

4． 提高功率因数，增加无功补偿量，并降低电网电流以节省电能，此为本装置的独特功能。

5．消除供电系统谐波

当用电设备附近存在谐波负荷时（如各种整流装置，电弧炉，UPS，变频器，晶闸管软起动器，大量使用电脑，彩电，空调器，电子节能灯，电气化铁路牵引站等）这些负荷产生的谐波电流会蹿入其他供电系统，使得变压器，电动机，配电装置等产生附加损耗，发热，噪音增大等极为有害的影响，同时使电度表等表计产生较大计量误差，本装置能有效抑制谐波（3、5、7、11、13）滤除浪涌、瞬变、瞬流，吸收脉冲、消平污染正弦波的尖峰、毛刺等，供给负载光滑的无污染的正弦波，既节约电能，使计量电度表正确计量，又延长了用电设备寿命的双重功效。

6．抑制供电系统的电压波动及由此引起的闪变现象

供电系统的电压波动（由附近的波动或冲击负荷引起），会使白帜灯等照明设备产生闪变，其主要危害有：（1）引起人的视觉疲劳，降低工作效率。（2）使电动机转速不均匀，从而影响产品的制造质量。（3）使计算机监测及控制等设备工作紊乱。（4）使电视机屏幕图象失真，滚屏或忽明忽暗。由于本装置特有的稳压功能，故能有效地抑制电压波动及闪变现象。

7．缓解供电系统电压暂降或电压上升

电压暂降是指电压降至额定电压的90%以下或升至10%以上，时间大于10ms 小于1min的电压中断过程，由同一供电区间内某供电系统发生短路故障，保护迅速切断，随后又自动重合闸成功，此时会引起供电系统短时电压暂降或上升（对中性点不接地系统，单相接地故障时，健全相电压会上升至额定电压的√3倍）。电压暂降或上升对半导体制造业、造纸、纤维、抽丝、机械冶金、板材加工，注塑压模生产线等行业有一定的危害，而对变频调速器、计算机等设备也会产生不利的影响。本装置对时间较短的短时电压暂降或上升有一定的抑制作用。使用电设备在优质供电条件下运行。

8．降低送电线路的线损

由于本装置可以提高用电设备的功率因数，在用电功率一定的条件下由I=(P÷JQ)/U,由于Q减少，故I²减少，从而使流经送电线路的电流下降，由线损PCU= I²R即送电线路的线损减少。当送电线路较长时，其节能也较多，同时装置减轻了配电变压器的负担，相对增大了变压器的输出容量，从而增加了用户负荷的使用容量。

9．安装场所

安装方式分为户内型与户外型两种安装方式，可根据用户的不同用电方式和要求进行设计选型。

10．智能监控

本装置整机全部使用数量仪表，并使用智能电力微机监控仪，打开微机显示屏所有电参数一目了然。装置上的数显仪表可显示进线电压、电流、出口输出电压、电流，在进线、出线电压不变的情况下，出口电流大于进线电流，由此折算节电率也一目了然。

三．装置应用范围

冶金、轧钢、机械制造、化工、纺织、建材、造船、大商场、宾馆、大酒店、医院、银行等集中用电场所。应用于电网稳定性较差、电力不平衡、消耗电能大户等单位。

四．装置规格表