新发现---利用谐振现象节约电能

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新发现---利用谐振现象节约电能
2 `6 `$ Y1 \% o! o, g% }8 G$ A& U2 g-----建议：广泛宣传利用谐振现象节电法-----

摘要：书中讲在电力系统中要避免电路谐振现象，因为会产生过电压或过电流烧毁电器设备。当代的无功补偿，是利用电容器的移相作用节电的，负载中的功率大小不变。
中国人经过30多年的探讨，通过对无功补偿不同效果的研究：发现利用谐振现象节约电能。为什么称为新发现？主要是与当代公认的观点相反。
节电与不节电虽然只差一个字，但对无功补偿节电的作用是相反的。
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8 f6 L$ X$ G. C+ g* q$ W3 F关键词：功率因数、品质因数、电路谐振。

正文：
从无功补偿的节电效果方面看差别很大，有许多的节电公司做无功补偿，在电感负载中不会节约电能，企业因亏损倒闭或转产；有的单位在做无功补偿时，用电单位节约电费很多，至今没有亏损。经过对无功补偿的调查分析研究结果如下：
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一、无功补偿的条件不同，节电效果则不同
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9 F* @" M: T2 C% [8 `# S) c: ]$ P" p（一）怎样把坏事，转变为好事？
1、世界上的一切事物都是一分为二的。
（1）没有坏作用，也不会转变为好事情。利用电容器的移相作用原理做的无功补偿，因为负载中的电压不变，所以电流和功率都不变，对负载来说没有坏作用存在。
5 |, o; M# ~1 i; h! m. u（2）在坏作用当中，存在着好的因素。为什么会起到坏作用？是因为在电路谐振时，负载中的电压升高或电流增大。负载做功大小与负载中的电流和电压成正比，电压和电流增加正是节约电能需要的，如果没有电压和电流的增加，节电效果从哪来的？
2、怎样把坏事，转变为好事？
（1）知道谐振产生坏的原因，就会有解决的办法。
- z6 O1 j, v! U( g4 M（2）串联适当电感器或调压器，就会保持原来电压不变。因为自动控制系统在当代不是一件难事，保持动态电磁平衡，就会把坏事转变为好事，达到节约电能的效果。
8 I* z7 j& C+ l3 m. g& x（二）谐振无功补偿节电与普通无功补偿节电的关系？
- l- y( @* B3 D: J7 @1、谐振无功补偿节电是普通无功补偿节电的特殊情况。也就是说，普通无功补偿节电包括谐振无功补偿节电；但谐振无功补偿的节电效果，不代表普通无功补偿节电的效果。
2、谐振无功补偿节电，是普通无功补偿节电的新发展。
3、谐振无功补偿与普通无功补偿有什么区别？
（1）电容器安装位置与普通无功补偿不相同。
$ G7 p6 ]5 x/ q+ d# P! F① 谐振无功补偿电容安装在支路中，不与大电网直接相通，当感抗等于容抗并且电源与负载容量相配时发生电路谐振，在电感负载中产生电流、电压和功率三增大现象。
/ J- S" H9 x2 G9 R0 |' N② 普通无功补偿电容器安装在变压器的输入端，电容器与大电网直接相通，电感负载中的电压不变，所以电流和功率都不变。
' s: p2 w! e" r1 z; R% G3 [1 |2 T% R只会改变电感负载中的无功电流的来源，不会改变电感负载中电流的大小。
# [# F0 O; T. B" z9 N8 Q- F4 H0 Z: R9 e6 [（2）谐振无功补偿输入电能测量与普通补偿不相同？
① 谐振无功补偿，输入电能表远离电容器，不会受谐振电路的影响。电容器和功率因数表安装在变压器的输出端，收费电能表安装在变压器的输入端。
② 普通无功补偿，收费电能表安装在电容器附近，测量出来的电能是安装电容器后的总电能，对负载来说，输出和输入同时增大，所以测量不出节约电能。
通过以上情况说明，同一事物，在不同的条件，所得结果是不一样的。无功补偿的目的就是为了节约电能，谐振无功补偿节电效果显著，所以应当广泛宣传。
（二）怎样利用谐振无功补偿节电？
5 z! H! i6 [( j2 z: ~# P, o# U1、用电单位必须有自己独立的输入变压器。并且变压器的容量与用电器的容量相配。
2、收费电能表安装在变压器的输入端，电容器和功率因数表安装在变压器的输出端。
3、利用电抗器或调压器调压，保持负载中的端电压大小不变。
- ]7 S, |, `& \5 i) P5 s9 n4、必须保持动态电磁平衡，电容器的容量能自动控制。
) O1 y: B/ ?$ s( o4 E1 [
二、谐振无功补偿节电效果是否真实？

/ V" U- j  Y+ R% ^) x5 L因为谐振无功补偿的节电方法，是从无数的无功补偿节电效果中总结出来的，所以它有无数的无功补偿节电事实证明。
（一）无功补偿的实践案例：
5 i  E+ _! _- L# ]+ e1、无功补偿时电感负载中的电能增大一倍多：
南宁市亿丰节能科技有限公司总经理，教授级高工黄有银在光都混凝土公司二号搅拌站，做无功补偿时发现电能增大一倍的“节电奇迹”：
     （1）节电前：负载做功功率28.8 K瓦，有功功率因数0.31；
（2）节电后：输入没测量，负载做功功率63.2 K瓦，有功功率因数0.98（因为电源电压不变，输入的电流减小，输入的电能不会增大）；
     （3）计算结果：做节电改造后，负载中的功率增大了34.4K瓦，（63.2-28.8）÷28.8×100%=119.44%；
7 V/ W2 t, K1 v/ F% h他做无功补偿有100多个工程，没有一个单位不节电的，平均节电率达20-30%左右。        
2、治理有害谐波时节约电费50%以上：
在电工论坛中发的文章：《治理谐波不但可以减少污染，还可节电》：
我们对中山市的一家塑料厂进行的治理就证明了这一点。结果是谐波的含量从80%下降到8%。波形也明显改善。供电公司对治理后进行了测量，结论是谐波含量达到国家标准。这个厂的电费也从每月22万下降到10万左右。（22-10）÷22×100%=54%；（原来的电费是治理后的2倍多），节电效果是根据电费的收据计算的。
& u$ Y2 u  C8 D+ |8 k) p8 j2、节电小试验结果证明谐振无功补偿出现三增大：
中央电视台科技论坛网友外行13试验：见电路图
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其中，R1=1000欧姆，R2=1欧姆，C=0.5微法。
（1）并联电容前：原边电流为0.08安，电压为160伏，视在功率约为12.8伏安，有功功率为8.1瓦。输出端电流为2.75安，电压为2.75伏，功率约为7.56瓦，
2 g* T+ V5 a1 S+ c# T# M6 J" @COSφ总=8.1÷12.8=0.6328。
( N4 ^- g, _5 l) g3 t7 D  m（2）并联电容后：原边电流为0.06安，电压为174伏，变压器输入电流:0.087安,视在功率约为15.138伏安，有功功率为9.6瓦。电路中的功率因数：COSφ总=8.1÷(0.06×160)=0.844。输出端电流为2.97安，电压为2.97伏。功率约为8.82瓦。
) k; n5 A" D4 T# [  X( A  ?（3）对小试验结果分析：
① 并联电容器后，变压器中的端电压提高，电流增大；
' D/ E1 z: l0 q+ P: o: t) B# U/ e② 因有功功率因数0.6328值不变；变压器中的有功功率增加。
此试验是因为他不相信在无功补偿时会产生三增大现象，试验结果证明三增大现象是存在的。他信中又说：当试验电路中没有安装R1时，三增大现象是做不出来的。
（三）经国家检验部门鉴定：“节电奇迹”不是窃电是节电。
1、 节电专家黄有银来信说：我做了几十家企业的节电工程中，有过一个企业抄表员说我是窃电，后来抄表员报到县供电公司，供电公司来人解剖节电器，认定不是窃电，是正常的无功补偿节电。
2、 电工论坛网友说：我在教学中有位学员就是这样说的：他们单位的电度表是电业局的人安装的，表的读数是电业局的人抄的，但是电业局的人说他们偷了电，要罚款。
( N) H* T7 Y' ]8 ~& Z单位不同意，就去打官司，电业局输了！学员说确实他们单位用电多，而且多得多，但是他也不知道原因，反正他们没有偷电。
节电官司说明什么？说明“节电奇迹”不是由人们的认识决定的，也不是由人们的权利决定的，是由事物本身的发展规律决定的，任何人都无法改变事实的真象。
, ]  t$ k: @& O+ P5 m- o（四）调谐电路具有选择信号的能力，是谐振无功补偿节电最好的证据。
& r/ H9 b' S( Q1 }1、调谐电路选择信号必须具有两个条件：
（1）谐振前、后输出能量不相同；（2）谐振时输出必须会增加。
2、调谐电路谐振前后，输出相差是百倍，谐振无功补偿增大一倍多，是正常现象。
9 Y" ?/ Y. X1 h# ], ^因为谐振无功补偿电路与调谐电路都相同，所以产生的现象是一样的。
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三、谐振无功补偿节电计算方法
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+ ?+ @- C, E" n& I因为无功补偿的条件不同，节电效果也不一样，不同的节电效果计算方法也不会相同。根据谐振无功补偿节电现象分析：与弱电中的调相电路是一样的，因此必须利用谐振时的计算公式进行计算。
4 D& _' z4 `& ?& B（一）谐振无功补偿节电的规律：
+ m+ i; F: P5 ?$ |+ h% r( D通过对实践现象分析，联系书中对电路谐振的论述，节电规律如下：
( s* c+ D, W6 {+ c. ]& j1、 电路谐振时产生谐振现象的大小，与电路中的纯电阻成反比，与感抗成正比。
0 N5 B& f) e2 W8 b  L# h# K0 w* y也就是与电路中的品质因数成正比。Q=X/R；式中Q为品质因数。
8 Z: j# r6 m  J  ^( d, w* N  C2、谐振电路中的总阻抗为电源电压与电源输入的有功电流之比。Z2=U/I0；式中Z2代表谐振时的总阻抗，U代表电源电压，I0代表谐振时的有功电流值，即谐振前的有功电流值。
5 j7 D1 ]& C% K" Y; X* b3、在并联谐振时，假设电压不变，负载中的电流为电源和电容输入电流的矢量和。
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8 I& }- ^; Y8 I, M5 O+ |5 ] 4、电感负载中的有功功率为谐振时的视在功率与原来的功率因数的乘积。
（1）视在功率S2=I2U；（2）有功功率P2= S2COS￠;
9 O& r+ N4 W8 G! z(二)谐振无功补偿节电例题：
7 j& o* O1 y8 e南宁市亿丰节能科技有限公司总经理，教授级高工黄有银在光都混凝土公司二号搅拌站，做无功补偿时发现电能增大一倍的“节电奇迹”：
, G$ B2 _9 c' S! o( r1 {     1、实际节电的效果：
（1）节电前：负载做功功率28.8 KW，有功功率因数0.31；
( v! f9 _1 c% O& o+ K5 Q8 Q2 M& b/ N7 m（2）节电后：输入没测量，负载做功功率63.2 KW，有功功率因数0.98（因为电源电压不变，输入的电流减小，输入的电能不会增大）；
    做节电改造后，负载中的功率增大了34.4KW，（63.2-28.8）÷28.8×100%=119.44%。           
0 E4 y2 r! Q, ^1 U% P: ~& K% Q2、利用谐振现象新公式计算:
(1)节电前：①视在功率28800÷0.31=92903伏安, ②电压380伏，③电流92903÷380=244.5安，④总阻抗380÷244.5=1.55欧姆，⑤纯电阻1.55×0.31=0.48欧姆，
* n  b: o; l2 p1 t- Q. u! e⑥感抗 =1.47欧姆，⑦Q1=1.47÷0.48=3.06；⑧有功电流值244.5×0.31=75.8安
(2)节电后：①总阻抗380÷75.8=5.01欧姆,②纯电阻阻0.48不变，
: u5 i5 L4 Q  B7 y, B③感抗 =4.98，④Q2=4.98÷0.48=10.4，
6 N* ~1 d5 P& d* C6 |' F: q⑤负载中的电流值： =792安，⑥视在功率792×380=300960伏安，
⑦有功功率：300960×0.31=93297瓦。⑧计算与实际对比：93.KW大于63.2 KW
* Z  p) n, I, O3 W5 C  w, h6 p    (3) 说明：① 因为是按功率因数1.0计算的，并且实际与理论计算必然有误差，理论计算大于实际节电效果，说明节电效果测量是准确的。
② 如果理论计算结果小于实际节电效果，说明实际测量不准确。
9 n4 |% m: q, L: Z5 O4 l③ 利用调相作用观点分析，节电前后负载功率不变，说明负载做功增大是不可能的。
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四、宣传推广谐振无功补偿节电的意义       

7 f; G9 _6 P/ u0 G9 {8 z谐振无功补偿节电虽然不是大的发明创造，但因节电效果与当代公认的观点相反。所以会推动无功补偿的大发展！
（一）宣传谐振无功补偿节电法的经济意义：
: d$ }5 @: F; T8 f5 i3 q2 N6 y1、当代推广无功补偿节电的阻力是什么？
是利用无功补偿，对本单位没有好处！在电工论坛中发表节电奇迹的文章，大家都当窃电来反对。一位教授说：安装电容器的好处在供电、发电！好处不在用户！！！还有的网友说：你这不是在节电而是在浪费电能..
8 I6 v1 W. A& h" d' l; e1 \.还有一位先进的老师说：前边说无功补偿的许多好处，势在必行；后面说无功补偿不会节约电能….说的目的是为了推广无功补偿，起的作用是阻碍无功补偿节电！
- D( S# q+ m- c) h; `8 h3 s: Z2、推动无功补偿的动力是什么？
# H8 e- v- `* P是利用无功补偿，能获得经济效益。当谐振无功补偿节电在全国宣传后，全国的无功补偿就会掀起新的高潮！
4 U3 r# |8 z( A  z3、因为我国是世界人口最多的国家，电能占世界第一位，所以节电效果无限大。
如果全部用户安装电容器，全国每年节电率会达20%以上。（4.754.73万亿度×20%×0.5元/度=4,750（亿元）。每年节约电费4,750亿元，并且是一次投资，年年受益。
% D% |* q  G; j; N9 f' {节电专家黄有银：他做无功补偿有100多个工程，平均节电率达20-30%左右。每年节电3174万度电，节约电费：0.8元/度×3174万度=2,539万元。
（二）宣传谐振振无功补偿节电法与实现美丽中国梦的关系
1 u# j% k/ f) `9 T2 o) \2 R; m 1、当代污染环境主要因素：煤、气发电和汽车排除的二氧化碳，二氧化硫。
（1） 中国年发电量的比例：煤电73%、水电14.6%、核电2.4%、气电2.3%、其他7.7%  ；其中煤电73%、气电2.3% 两项都染污环境，核电2.4%存在着影响环境的因素，日本就是一个最好的教训，任何事情都是不怕一万，最怕万一。
! |6 {6 l1 D( A4 C7 a2、运输行业中的汽车，对城市染环最严重。
9 w  q2 U$ h% ?" e% A1 Z3、推广无功补偿，减少煤和气发电对环境的污染，消除核能发电的隐患。
$ [+ a- P+ W9 o7 ~! v. E6 g3 h（1）因为当代的无功补偿的容量相当于全总的发电量，相当减少50%的对环境的污染。（2）如果无功补偿现增加20%，还会减少20%的污染，还可以代替核能发电。
* p$ i: Y. K2 z  x0 d4、如果发明直流节电器，利用电动车代替汽车，减少汽车排气的污染。
（1）电动车存在两大缺点：成本高、行程短影响电动车的发展；
- V' V2 i8 C0 H7 C$ K（2）如果发明直流节电器，在电动车中应用，就会解决电动车的不足之处。
2 u/ g2 C1 x' T2 w3 K发明根据：在交流电路中的谐振电路，谐振时增加的能量，大于增加电感和电容损耗的能量。直流节电器实际就是一个外加电感和电容的交流节电器，通过整流在直流电路中应用。
如果有理想的逆变器和电感电容器，就会发明成功。虽然不能百分之百的成功，但确实有一定的希望！如果发明成功意义是无限大的。

作者简介：曾凡昌， 1941.3.5生，男，籍贯：辽宁省辽阳市弓长岭区团山街头道沟委6组16-4-4，
单位：原工作单位在鞍钢弓长岭矿业公司审计处，职称：工程师（退休），研究节电30多年，发表节电论文六篇，编写《电子力学》95年内部出版（QQ425554627）。
电话：0419-5110872，手机：15041905545，邮箱：GCLZFC@163.COM

redplum

辩证逻辑问题

CyndiJin

额，看晕了

风平浪静

无功就地补偿，并非新观念、新技术。
9 l. Z" r2 |" W/ ?- x) ZXL＝XC是谐振条件，但是R的分量大于X ，也很难谐振的。cosφ=1.0 ；不是谐振条件 。
楼主实验方法不正确，计算过程不正确。
* ^' z$ M5 P* N" e& N3 N所以“新发现---利用谐振现象节约电能”，应该是不正确。

周沭铭

恩需要 好好想想

tommy_jiang

看了之后吓尿了，这是什么新方法，就是利用无功补偿减少线路损耗。

我只在乎你

学习了…不错。

nnh

我也觉得是这样的，不对

redplum

有专著的话还要有实践证明

周沭铭

应该好好论证一下