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电能质量监视和治理--整体解决方案施耐德电气能效管理业务部庞潜美国能源工程师协会注册能源管理师2012/6/20SchneiderElectric2-PDMarketing-SunLin成功案例分享议程电能质量问题引发的安全隐患施耐德电气电能质量监测及治理解决方案公司介绍SchneiderElectric3-PDMarketing-SunLin在日常运维工作中，我们经常面临着。。。严重影响生产运行安全可靠性！大大降低电力系统效率！Breakdown电容器发热损坏设备事故停机●电动机、变频器、变压器设备温度较高，过载运行，震动、异响●系统功率因数低，补偿效果不佳●电动机转速变化，影响效率和产品质量●传动机械出力变化，影响生产效率●电动机被无故切除，变频调速器、电动机或泵机等设备突然停顿●监控系统计算机复位，数据丢失，或受到无端的干扰SchneiderElectric4-PDMarketing-SunLin电能质量问题是导致设备失效或误动的关键原因之一电压骤降谐波/间谐波电压中断电压骤升瞬变闪变与不良电能质量有关的几个最重要的波形畸变SchneiderElectric5-PDMarketing-SunLin四步法：解决电能质量问题●短期：现场测试+调研，发现电能质量问题●长期：电能质量监测系统●自动化的数据获取●实时掌握电能质量状况●分析电能质量问题产生原因●计算分析能效优化机会●评估设备或措施优化效果●电能质量诊断报告●系统概况●检验结果●诊断与分析●改造方案建议SchneiderElectric6-PDMarketing-SunLin电能质量监视和治理整体解决方案●电能质量在线监视●无功补偿或有源滤波方案SchneiderElectric7-PDMarketing-SunLin长期追踪：电能质量监测系统SchneiderElectric8-PDMarketing-SunLin●关键负荷特性分析●自动生成关键参数趋势图●发现危险负荷趋势●波形捕捉记录瞬变监视●谐波分析●CBEMA电能质量报告●电能质量控制●故障事件报警追踪电能质量事件，自动生成报表SchneiderElectric9-PDMarketing-SunLin最常见的瞬变–电容器切换SchneiderElectric10-PDMarketing-SunLin脉冲瞬变SchneiderElectric11-PDMarketing-SunLin实例1美国杰克逊维尔电力公司北海岸变电站Case1JacksonvilleElectricNorthshoreSubstation现象●最初系统在C相出现0电流现象，每次持续时间小于半个周波。●发生频率：每天数次●4星期后，C相的0电流持续时间超过了1周波。SchneiderElectric12-PDMarketing-SunLin实例1美国杰克逊维尔电力公司北海岸变电站Case1NorthshoreSubstation,JacksonvilleElectric●分析：根据PowerStruxure电能质量监视系统提供的数据和报告，分析确定问题可能发生在变压器上●行动：电力公司立刻制定停电维护计划并对变压器进行停运及开盖检查。●确定故障：在C相的有载分接头发现已毁坏的抽头。SchneiderElectric13-PDMarketing-SunLin实例1美国杰克逊维尔电力公司北海岸变电站Case1NorthshoreSubstation,JacksonvilleElectric结论：●经过专家判定，该变压器如果再继续运行2周，抽头将整个融化，会导致分接触头刀片接触到油箱侧面，最终引起灾难性故障。●PowerStruxure电能质量监测系统帮助用户及时发现了潜在的设备问题，避免了50万美金损失，包括变压器设备的更换及停电的损失。SchneiderElectric14-PDMarketing-SunLin●现象：2004年2月20日凌晨，上海卷烟厂二车间D区PROTOS2-2高速卷烟机莫名停机，卷烟机控制设备部分数据丢失，很难找到故障原因，无法及时恢复生产。●原因：由于安装了PowerStruxure电能质量监视系统，在万分焦急的时刻，我们对35KV高压记录波形进行分析，发现在100ms内电压跌落了2020V，是它导致了卷烟机控制系统死机。●结果：这个故障分析让我们大大缩短了停电时间，避免了巨大损失。应用实例分析CaseStudy实例2上海卷烟厂SchneiderElectric15-PDMarketing-SunLin电能质量在线监测系统TCP/IP以太网●重要进线安装电能质量监测装置●电能质量监视●采样频率1024点/周波●电能精度IEC62053-22精度0.2S级●谐波511次和间谐波40次分析●电压波动及闪变分析●供电电压允许偏差●正负零序分量测量及三相电压不平衡分析●暂态波形捕捉,瞬态波形捕捉●电压骤升/骤降监测●扰动方向判定(DDD)●EN50160,CBEMA,SEMI电能质量报告●数据记录和故障波形记录SchneiderElectric16-PDMarketing-SunLin电能质量优化和治理无功功率补偿方案谐波治理方案电抗器电容器功率因数控制器三相三线滤波器三相四线滤波器功率因数补偿模块改进提升：电能质量优化和治理SchneiderElectric17-PDMarketing-SunLin谐波治理应用方案AccuSine/4LS●模块化设计SchneiderElectric18-PDMarketing-SunLin谐波治理应用方案AccuSine4LS●全面满足地铁行业需求●AccuSine4LS是三相四线有源滤波器●AccuSine4LS能够同时滤除2-51次范围内的全部或选定次数的谐波●AccuSine4LS的模块化设计，便于各种柜体集成●中文界面，满足国内需求，便于信息判断●通讯协议：MODBUS/JBUSSchneiderElectric19-PDMarketing-SunLin产品介绍－AccuSine/4LS●产品特点－反应速度快，响应时间短●1ms响应时间●对阶跃变化谐波全响应时间小于20msSchneiderElectric20-PDMarketing-SunLin产品介绍－AccuSine/4LS●产品特点－方便直观的人机界面MODBUSSchneiderElectric21-PDMarketing-SunLin谐波治理应用案例●典型应用-应用效果电流波形电流谐波AccuSine未投入AccuSine投入SchneiderElectric22-PDMarketing-SunLin山西某洗煤厂节能增效优化实例电能质量优化部分：●通过账单分析，发现存在巨额电能质量罚款●经治理避免罚款240万元/年●节约电耗450万/年整体解决方案包括：●优化电能质量●建立能效管理系统●配电系统优化●风机和泵系统优化，等等●设备最高节能率35%，全厂节能率10%，吨煤单耗降低13.7%●采用合同能源管理模式，投资回收期小于3年SchneiderElectric23-PDMarketing-SunLinAccuSine投入前（THDI＝35％)AccuSine投入后（THDI＝4.5％)电能质量优化案例：大连某化工企业●系统中存在大量的整流设备SchneiderElectric24-PDMarketing-SunLin●催化装置中带变频器的一次回流泵AccuSine投入前（THDI＝22.4％)AccuSine投入后（THDI＝2.9％)电能质量优化案例：大连某化工企业SchneiderElectric25-PDMarketing-SunLin我们为各种需要提供正确的解决方案●施耐德电气以专业谐波治理为目标，为不同客户提供广泛的解决方案●我们提出的解决方案，在平衡谐波治理成本的基础上，最大成度降低设备的成本，从而获得最优的投资回报率（ROI）SchneiderElectric26-PDMarketing-SunLin1999更名为施耐德电气,致力于电力和自动化领域1975梅兰日兰加入施耐德1988TE电器加入施耐德1991SquareD加入施耐德1996Modicon,自动化领域的领导者,成为施耐德旗下品牌2007并购APCcorp.170多年历史1836年施耐德集团在法国LeCreusot创立19世纪20世纪21世纪2000并购MGEUPSSystems2003并购T.A.C2005并购PowerMeasurementInc.2003-2008并购奇胜、莫顿等多个公司，组成智能家居业务部门2008并购Xantrex,新能源解决方案的领导者钢铁工业能效管理专家电力和自动控制专家SchneiderElectric27-PDMarketing-SunLin发电、输电用电设备全球能效管理专家CoveringWorldEnergyconsumption使能源更:•安全•可靠•高效•多产•绿色关键配电及制冷服务中、低压楼宇自动化及安防智能终端可再生能源工业自动化及控制拥有业内最宽广的产品线SchneiderElectric28-PDMarketing-SunLin1987天津梅兰日兰工厂成立1992-2000SECI成立开始第一波大规模投资2001-2007第二波大规模投资2008节能增效北京奥运15,000名员工77个办事机构6个物流中心25家工厂2个研发中心1个实验室–金山低压电气产品实验站1个研修学院500+分销商萌芽成长发展再创新高植根中国25载2010能效管理上海世博SchneiderElectric29-PDMarketing-SunLin能源基础设施及工业1三峡2南水北调3西气东输4岭澳核电站5拉法基6天津葛兰素史克7南京赛拉尼斯醋酸8东风标致雪铁龙汽车9英利集团太阳能多晶硅413295786SchneiderElectric30-PDMarketing-SunLin643527181东方明珠电视塔2中华世纪坛3国家大剧院4新央视大厦5国家体育场6首都机场T3航站楼7中国国际贸易中心8上海世博会建筑及楼宇SchneiderElectric31-PDMarketing-SunLin施耐德电气能效管理的核心价值降低能源消耗优化能源成本提高能源利用的有效性和可靠性综合运用各种技术和管理手段，降低能源消耗，减少温室气体排放优化各种能源的配给使用、能源采购及使用时段通过合理的设计及管理，降低生产中断风险，保证能源使用的高效平稳SchneiderElectric32-PDMarketing-SunLin善用其效尽享其能SchneiderElectric–Solutionsforofficebuildings-February200932