电力电子技术在节能领域的运用

发布时间：2013-12-26 19:48:58 来源：文档文库

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学号:201100050057 姓名：王雪荔学院：文学与新闻传播学院11级

电力电子技术在节能领域的运用

序言：

我认为对电力电子技术在节能领域的运用的研究是十分必要的。在学习这门课之前，我对电力电子技术的认识是十分模糊的。而通过这一段时期的学习我发现，原来电力电子技术已经渗透在我们生活的各方各面，比如发光二极管的应用，就非常广泛。当然，这是我作为一个文科生，所能了解和看到的很小的一部分。而从大方面来讲，电力电子技术在国民经济与人民日常生活中正发挥越来越重要的作用。

因此，从电力电子技术本身的地位和重要性，以及其在节能领域的重要现实意义来看，对电力电子技术在节能领域的运用的研究是必要的。

摘要：

我的这篇小文章的主要内容是在对一些资料的研读和翻阅相关期刊论文后所作，主要内容为：1.从宏观来看，电力电子技术在节能领域运用的意义。2.电力电子技术具体是怎么在节能领域发挥作用的。3.我们对于电力电子技术在节能领域的进一步运用的展望与期待。

正文：

1. 从宏观来看，电力电子技术在节能领域运用的意义：

电力电子技术对我国来说，在大气污染治理、节能环保、电力系统及国民生活等等中的应用非常广泛。由此我们可见，电力电子技术不仅是国民经济支柱产业的重要组成部分，也是未来技术的发展趋势之一。

而单从节能领域来说，随着目前可持续发展理论在发展上的不断深入，对于节能降耗问题也越来越重视。目前在对电能进行节能的重要手段之一，就是充分利用电力电子技术对电能上所进行的处理。因此讨论电力电子技术在电力能源节能方面的利用具有十分重要的现实意义。

2. 电力电子技术具体是怎么在节能领域发挥作用的：

交流电机的变频调速及其节电效果

通过改变频率实现交流电机的调速，可使交流电机高效率运行，节电效果显著。采用交流电

机的负载种类与节电效果如下：

以泵类负载为例：

泵类负载，量大面广，包括水泵、油泵、化工泵、泥浆泵等，有低压中小容量，也有高压大容量。

大庆新华电厂在大型发电机组循环水泵上采用230kW高压变频调速装置，运行平稳可靠，节

电45％。同样的效果，在石油行业如大庆采油一厂、二厂的输油泵、石化行业如镇海石化、大庆石化等炼油生产线，化工行业如吉化公司、兰化公司的化工泵，自来水行业如北京自来水公司的水泵，冶金行业如金川、德兴的泥浆均发挥着极好的作用。

工作频率的超音频化及其节电效果

频率超过16kHz，即为超音频，或称超声波范围。对于一些产品，随着工作频率的提高，可以提高其工作效率。实现工作频率超音频化的产品主要有：

（1）电子节能灯

在目前国家重点实施的“绿色照明工程”中，电子节能灯是主要推广项目，其工作频率高达20～50kHz(国外有高达100kHz的卤灯电子镇流器)。高频镇流器的内耗一般在1w左右，而电感镇流器却高达8W左右，仅镇流器一项即可节电20％，再配上稀土三基色高效荧光灯，取代普通的白炽灯可节电60％～80％；取代普通荧光灯可节电25％～50％。

（2）超声波发生器

20～100kHz超声波发生器用于高效清洗半导体芯片及关键部件，比常规清洗方式节电20％

～30％。

（3）高频感应加热设备

在金属淬火、弯管、特殊材料的熔炼等方面，有效率更高的高频感应加热设备，频率范围在100～300kHz居多，国外有的达465kHz。值得注意的是，高频设备不仅具备可取代燃烧、电阻加热和工频感应加热设备的优越性，而且还具备自身不断更新的优势。传统的电子管高频设备换代为全固态化即全半导体化高频设备，在烟叶烘干、塑料粘合等行业，高频介质加热显示出更大的威力，比电阻等加热方式节电30％～50％，其有效频率在1～30MHz之间。

可再生能源发电中的电力电子技术

利用风能、太阳能、潮汐能、地热能等新能源发电，是克服能源危机(煤、石油、天然气等化石类能源匮乏)的重要措施，它们是可再生的绿色能源：对环境和气候的影响也会得到缓解，但是这些能源转换的电能，其电压、频率难免波动，也无法并网应用。通过电力电子变换装置，能使这些波动能的电能以恒压恒频方式输出，以便这些新能源发电实用化。

从这种角度来说，电力电子技术通过开发利用新能源来实现节能的目的。

3.我们对于电力电子技术在节能领域的进一步运用的展望与期待：

电力电子技术是将各种能源高效率地变换成高质量电能、节能、实现环保和提高人民生活质量的重要手段，突出特点是高效、节能、省材，已经成为弱电控制与强电运行之间，信息技术与先进制造技术之间的桥梁。我国电力电子技术在环保领域的应用主要体现在可再生能源发电上，可再生能源主要包括风能、太阳能、生物和地热能等。各种能源由于其转化为电能的方式不同，将其送入电网时必需要用变流技术按用户的要求对其进行调整和控制。

大部分可再生能源直接产生的能量通常是不稳定的，在并网时都需要加以控制和调节，同时将尽可能多的有功能量送人电网，其中的能量变换、储存、发电机控制和并网控制等过程都离不开电力电子技术，尤其是大功率变流技术。

从整体上来说，对传统电器设备利用电力电子技术来进行改造．在电能节省效率上可以达到20％，如果该技术可以实现在全国范围内的广泛应用，其节省的电能可以达到500亿千瓦时，这个数值是非常可观的。具体包括以下几个方面的内容：

采用巨型晶体管等功率集成器件的交流高效调速装置，可使风机和泵类设备调速运行的耗电量比传统的节流方式要少30％左右。我国现有风机和水泵2000多万台，总耗电量占全国发电量的30％以上，其中70％靠调节挡板或阀门变流量运行。如有l／3改造为调速运行，即可节电150亿千瓦时。用栅极可关断晶闸管开发的直流高效调速方式的载波调波装置，以取代电阻器．用于城市电车，工矿电机车和电瓶车调速运行，可节．电20％左右。例如沈阳市改造了500辆有轨电车，年节电400多万千瓦时。如将GTO载波技术推广到全国，则可节电10-30亿千瓦时。我国照明用电占全国总发电量的8．O％以上，如能改造2／3，则可节电130亿千瓦时。我国正在运行的12000台标准高频电炉，由于高频振荡器仍沿用电子管，因此，整机效率只有50％左右。若用静电感应晶体管代替电子管，则效率可达80％左右．微观节电30％～40％，宏观节电量达10亿千瓦时左右。全国配电变压器若有70％配装无功补偿自控装置，则可节电100亿千瓦时。