中央节能保护装置

中央节能保护装置

一、中央节能保护装置概述

中央节能保护装置拥有包括发明专利在内的多项专利及软件著作权。该装置由安装在用户配电系统电能入口端的中央节能保护设备，与中央数据库在北京的电信级管理节能平台，通过移动网、固话网、短信网和互联网连接而成的系统，是中央保护+中央节能 +缓冲节能 +管理节能，所实现的设备节能与管理节能叠加的智能高效节能节电产品，是保护设备、环境的跨界高科技产品。

该成果已取得中国质量认证中心 CQC 节能技术认定证书、国家科技成果评价证书、四川省新产品新技术证书，其科技成果已进入国家科技成果库。

该装置采用微磁场电工原理、电磁平衡原理、电感与电抗交互作用，集治理电能污染、动态无功补偿、动态调节三相平衡、提高功率因数、清洁电网、电磁储能、动态调流调压和远程监测、管理节能技术于一体，通过提升全域配电系统的电力品质而实现的深层次的、全面性的全域系统节能节电产品。该装置具有动态调流调压，扼制启动电流及短路电流，滤除、抑制和吸收谐波、瞬流和浪涌等电污染，净化电网，提高电能品质，保护配电系统中的所有负载设备、仪器、仪表、线路和开关等设备，延长其使用寿命，降低其维修率，实现节能减排，降损增效，营造绿色环境的目的。该装置具有中央节能、中央保护、减排（碳）、清洁电网、远程监测、管理节能功能；该装置机芯采用纯物理结构，不含易遭受温度、湿度和易老化的电容等电子原器件，设备的使用寿命长达 20 年，具有高安全、高可靠、高节能、高保护、高机制、高效率的优势，属于易操作、安全简单、不改变原线路、不占用终（末）端空间的“傻瓜型”节能节电系统，并且主管部门与领导可 365 天 24 小时随时随地的全天候远程监测，建立起人机结合的用电节电管理模式 。

二、适用领域

1、工业企业类

自来水厂、各类酒厂、制药厂、木材加工厂、食品饮料行业、造纸行业、建材行业、电子科技、化工行业、卷烟行业、基建行业、包装行业、汽车生产行业、港口码头、地铁、轧钢厂、服装制衣行业、纺织行业、塑料行业、石油化工行业、矿产开采、铸造厂、冷藏冷冻厂、水泥厂、油气田抽油机、垃圾处理、污水处理、游乐园等。

2、楼宇商场类

政府机关楼宇、医院、学校、酒店、餐馆、超市、金融行业、通讯、写字楼、会展中心、博物馆、图书馆、科研院所、邮政等。

3、其他用户类

通讯基站、数据中心、证券、银行、高精尖设备、网吧、KTV、娱乐会所、电玩城等。

三、技术原理

中央节能保护装置系拥有 20 多年发展历史的节能集团，针对信息化、自动化、智能化、数字化用电设备，在电能需求侧所占比例愈来愈高的趋势与现实，为满足严格负荷、敏感负荷，对微秒级、纳秒级动态电能质量的需求，从享有“工业血液”之称的电能质量改善和提高入手，采用移植创新法与整合创新法，将微磁场电工、电磁平衡、电感与电抗交互作用“三大原理”相融合，综合运用治理电能污染、提高功率因数、智能促进三相平衡、智能清洁电网、智能无功补偿、智能电磁储能、智能调流调压、远程监测和管理节能“九合一”技术，而研制成功的全面性、深刻性、原始创新性的集中节能与集中保护产品。

四、技术优势

1、通过双向阻隔、抑制、滤除和吸收四种方法治理电能污染

中央节能保护装置具有双向阻隔内外部电能污染的功能，阻隔来自外部的雷达波、无线电波、闪电、雷击、邻近用电单位设备启停所产生的电压波动、电压闪烁等引发的外部电能污染（约占 10%-20%），又阻隔来自用户配电系统内部的因线路和设备老化、三相不平衡、功率因数不足、设备启停频繁、谐波干扰、超载等原因引发的内部电能污染（约占80%-90%）。享有双向防火墙之称的中央节能保护装置，既阻隔来自内外部的瞬流、浪涌、谐波等电能污染，又通过抑制（通低阻高）、滤除、吸收三种治理方式，降低内部电能污染对配电系统内的所有设备、仪器、仪表、线路和开关的危害。

2、通过电磁移相原理实现功率因数提高

中央节能保护装置所拥有的多绕组环型交叉互连特殊制造技术，产生的“ 通低阻高”整体电抗特性，将大部分高次谐波各相电流相互抵消或吸收，并转化为磁能，再由补偿绕组同步将转化后的电流补偿给负载端，从而大幅度降低负载因涡流、谐波、分量电能损耗。

用户配电系统的功率因数低于 0.9 时，就会受到市电部门的经济处罚，而功率因数超过 0.9 时，就会获得市电供电部门的奖励，但从配电系统内特在的安全性考虑，既要防止出现滞磁现象，又要防止饱磁现象。因这两种情况都会导致电机等设备的发热发烫，而引起电机等设备的运转失稳问题。中央节能保护装置为负载提供智能无功补偿，从而减少线路损耗，提高功率因数。一般地说，设备启动所消耗的电能比其正常运行的电能高得多，这就是设备为什么预留 1.2-1.5 倍之间的原因。中央节能保护装置为解决这一难题，通过高能磁转原理，利用电磁移相技术，使三相电向量和磁通量相互影响，相位相互对立而抵销偏差磁势，实现电压与电位的向位差同步调整，从而提高功率因数。

3、利用电磁补偿促进三相平衡

用户配电系统的三相电流与电压的不平衡，形成中性点发生偏移，产生零线（序）电流三相之间的电压差，导致相间电流环流，引发额外电流损耗，使电机运转抖动，摩擦增加，做功不稳定，异常发热；整流设备三相谐波增加，浪涌电容加大，线路损耗增加，电能发热；精密设备运转不稳定，产品合格率降低等等危害。中央节能保护装置通过磁化主绕组、稳压绕组和补偿绕组等特殊制造工艺，采用高纯度特殊材料，巧妙的将发挥磁通向量与电向量的互感作用，利用相互补偿的铁芯磁通量，促进各相之间的电流与电压平衡。

4、利用清洁电网降低电能耗损

中央节能保护装置，能够逐步清除配电系统内的氧化性碳膜，进一步提高节电率。据国外研究表明，瞬流、浪涌、谐波电能污染，会导致配电系统内的效率下降 30%以上，会对开关、接触元件、线路、电子元器件等产生较大冲击，使用电设备效率下降，线路损耗增加。氧化性碳膜会产生在各连接点和导体表面，并形成氧化层阻抗。这就是建厂的时间越长，电费越大的原因之一。氧化层阻抗为 1Ω时，电动机效率下降 13%，配电系统损耗增加 8.105％。

5、智能无功补偿防止“过补”与“欠补”

传统常规无功补偿，无论是集中补偿还是分散补偿方式，都易造成“过补”和“欠补”问题，并且电容无功补偿还会因温度、湿度和绝缘层材料因素而引发故障与使用寿命短的问题。中央节能保护装置的智能无功补偿，是根据用户配电系统设备对无功的需求量进行的动态补偿，需要多少无功就补偿多少，从而有效防止无功补偿的“过补”和“欠补”现象发生。

6、利用三大原理的协同实现瞬间电磁储能

中央节能保护装置是利用微磁场电工原理、电磁平衡原理、电感与电抗交互原理的协同作用，通过特有的电流补偿绕组与主磁化终端的相互作用，产生磁化主绕圈的电能不能突变的电抗功能，在瞬时储能的同时，将吸收的能耗转化为磁能，再由电流补偿绕组同步将电流补偿给用户配电系统的负载端，从而实现电流的二次利用。

7、利用抗冲击功能实现智能调压调流

中央节能保护装置是针对用户配电系统内的负载停止时所产生的电压凸起（暂升）现象，而开启时所产生的电压凹陷（暂降）及电流突波现象，特提高了装置的抗冲击能力，不仅使用户配电系统设备、仪器、仪表的开启与停止时得到保护，而且防止电压电流长时间的过度偏离正常范围，从而实现设备的保护与节能。

顺便介绍一下变压器和中小型电动机的运行特点，变压器的激磁电流与铁损均是随电压的升高而上升的。一般地说，电压升高 5%激磁电流增加 20%-30%左右，铁损则升高 5%-25%；如果电压升高 10%，则激磁电流加大 60%-70%左右，铁损则升高 30%-70%左右。中小型电动机的负载率在 80%以上时，电流随电压的下降而上升，电压上升 15%以内时，电流会下降，但电压过高时，则电流反而上升。不过，当负载率在 50%-70%之间，电压下降 10%-20%之间时，电流随电压下降而减少。

8、利用电信级平台的远程监测功能建立人机结合的管理模式

安装在用户电能入口端的中央节能保护设备与中央数据库在北京的电信级管理节能平台，通过移动网、固话网、短信网和互联网与之连接而成，将每日实时功率因数、每日实时电能消耗、每日实时电费累积金额、本月电费累积金额和每日三相实时电流、每日实时电压等数据，让用户单位的主管人员和最高领导，通过手机、座机、短信和互联网任一方式，随时随地的 365 天 24 小时全天候远程监测，建立起人机结合的用能节能管理模式。

9、利用“四量化”功能实现管理节能的可持续

中央节能保护装置可通过在不同分厂（车间、部门），另行安装用能监测的硬件，实现用能节能的量化核算、量化考核、量化追踪、量化奖惩，采用手机、座机、短信和互联网任一方式，所建立起来的 365 天 24 小时全天候随时随地远程监测功能，再结合管理节能工作的 PDCA 循环，有效消除人离机不停，人离空调不闭，人离灯不关等人为浪费现象，培养起良好的用能节能习惯，进一步提高管理效率和水平。

来源:祥和节能集团