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新发现---利用谐振现象节约电能

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发表于 2013-7-4 09:21:11 | 显示全部楼层 |阅读模式

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新发现---利用谐振现象节约电能- [$ c) l2 r) P1 c! ~! {% K* X( M
-----建议:广泛宣传利用谐振现象节电法-----* J- C2 c6 B0 c0 E: m
2 t9 w, v- c1 |' F. ^
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。& M- a0 \: _" v+ g% p' u# K+ ^
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。
) C- o; z1 V: @/ k# T# j9 _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。黄有银就是利用谐振现象做的无功补偿,平均节电率20-30%,每年节约电费2500万元。
. |  A5 x6 J) l: d& v8 L2 j) m  O$ Q/ u) u  d
关键词:功率因数、品质因数、电路谐振。/ j; A+ ?4 ^/ s
9 N# w3 t6 E: V2 j2 |
正文:
. j- K# {- X! Z" E" Q) ~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:
* e) ]/ m' L, r- w6 h1 T5 a& ~- |* m
一、无功补偿的条件不同,节电效果则不同
3 }& I2 h# H% v, J; O4 W+ {8 s& W
! o( E% L* S4 i( I" ~- ](一)怎样把坏事,转变为好事?
% c6 `& \5 b; J( i. x- V1、世界上的一切事物都是一分为二的。# m! G" v7 u4 N
(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。
- m2 b) C; Y6 [4 J(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。在谐振时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?4 K" S; G, P3 m; i$ D
2、怎样把坏事,转变为好事?' `; I: _( G/ P3 z+ k8 `
(1)知道谐振产生坏的原因,就会有解决的办法。
( E$ {/ v2 H: ~. D(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。3 }8 u8 Q: `) `. z
(二)谐振无功补偿节电与常规无功补偿节电的关系?' D" S" j" _  R% N. q6 M: e' c4 W
1、谐振无功补偿节电是常规无功补偿节电的特殊情况。也就是说,常规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,不代表常规无功补偿节电的效果。1 ?9 H/ q- {! S, i; d
2、谐振无功补偿节电,是常规无功补偿节电的新发展。
) A' l) G) m% c6 m' R) X# S3、谐振无功补偿与常规无功补偿有什么区别?5 E# F  O* q1 s7 N3 }! k( `7 t
(1)电容器安装位置与常规无功补偿不相同。
8 o* n2 x4 R2 M$ X+ v① 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。
9 |( T; Q% Y; S' Y& O② 常规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。
7 Y- b4 O2 _7 }' ^/ q& }3 [: A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。) K5 X& _0 l9 v' D! w: B$ d% I! w
(2)谐振无功补偿输入电能测量与常规补偿不相同?" `. g0 |- X& D- b
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。
8 S8 M8 j3 M% ?3 d② 常规无功补偿,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。/ e. \4 I# ^$ j8 P6 n/ g1 i
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。 7 c! Q  p, D7 n9 [! ?+ y3 u  [
(二)怎样利用谐振无功补偿节电?
( D0 O$ b; g- r% q& A1、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。" Q: Q" A7 {: b0 F" A% A
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。9 D! R3 B3 T/ f+ [/ S5 O! J; a
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。
( s1 E( n8 [( m* v* o3 K- t4、必须保持动态电磁平衡,电容器的容量能自动控制。
$ [8 w0 r0 C+ Z' o0 [
# ^4 F2 ]" M5 N1 V0 R二、谐振无功补偿节电效果是否真实?
/ m( `, x* r& h0 m" y( e' S6 o5 Q
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。0 ?& F* _% Y8 s5 U5 G* I
(一)无功补偿的实践案例:* p% c7 b/ h% ^/ S  h4 ^
1、无功补偿时电感负载中的电能增大一倍多:7 j' z. }1 R# }+ 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”:- f8 F' p. p7 p8 u$ B
     (1)节电前:负载做功功率28.8 K瓦,有功功率因数0.31;- B5 j* M8 S- t. ], t5 E  X% k) q
(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);6 y; G9 d7 u2 L1 D" u
     (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%;
2 B$ J( g6 \  R3 k0 [7 s# F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。        
* Y5 ]- o! Q3 H9 }6 S  s" i2、治理有害谐波时节约电费50%以上:4 e' S% L& E& F- l% w9 v
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》:
* [! l# p# [, G$ i) o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。
2 @1 w6 B, @0 r; d  x5 B* [8 g+ S(二)谐振节电小试验:试验结果证明谐振无功补偿出现三增大:
; x/ O1 s$ u  N* [3 i  G中央电视台科技论坛网友外行13试验:见电路图
: T* a% u( X+ `8 u% Q- T% X% x$ H1 C# S, a7 m

4 I% u3 B& x4 I) n其中,R1=1000欧姆,R2=1欧姆,C=0.5微法。
: o9 D) q: ^9 U4 Z6 Z0 G) C/ b5 C1、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,
) ~" N6 k; @8 W' gCOSφ总=8.1÷12.8=0.6328。! ^6 d$ x4 ]+ ^2 Z, m' @+ j; {
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。% b) _3 c& ?9 Z& [
3、对小试验结果分析:2 j# {3 e) B5 B3 c! |3 \
(1) 并联电容器后,变压器中的端电压提高,电流增大;
! g( `  b4 a: R(2) 因有功功率因数0.6328值不变;变压器中的有功功率增加。, }& U. D& _! h3 z2 h( `
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。0 m* H* u+ r! k- R+ r+ |  L
(三)经国家检验部门鉴定:“节电奇迹”不是窃电是节电。
/ K8 [$ r  O& y# j' z# W1、 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。
5 R( Z" X1 L) _5 J! z2、 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。
, l* [) _$ S" [, r1 U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。7 q) `5 F0 b7 K' O8 _+ B
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。
: V) _% O3 X/ e; J$ E  d(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/ R* R9 X- @, S% @1、调谐电路选择信号必须具有两个条件:
- [8 ^" B' h" S(1)谐振前、后输出能量不相同;(2)谐振时输出必须会增加。1 m0 u$ Q% V3 x) ~7 i
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。1 }9 S$ y9 M* u
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。( W6 F0 y* }+ R
(未完)
8 T) Z  P/ U. ]8 G$ |1 ^# G( zGCLZFC@163.COM
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 楼主| 发表于 2013-7-4 09:22:23 | 显示全部楼层
接上文章:% K7 d- e4 Z2 ^
三、谐振无功补偿节电计算方法5 p3 k1 E$ A/ C) M# B
, `6 v: y4 R" w
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。
2 V) @9 Z. q4 |$ k(一)谐振无功补偿节电的规律:
2 P' y  }; b8 A4 `% G" m7 V* _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:) O0 m' B/ i! Y; g; S
1、 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。9 A5 `9 z- I* Z& _. \
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。& f8 G& R9 n7 X5 N
2、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。0 ^$ A% O9 ?, W' v4 g2 m
3、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。+ C! a; v: C9 ?% i3 ?0 {. i
IL=  ;
& ]! y5 r6 j3 P  [ 4、电感负载中的有功功率:谐振时的视在功率与原来的功率因数的乘积。
: X7 x8 I/ A# O) Z  a* l' M5 T(1)视在功率S2=I2U;(2)有功功率P2= S2COS¢;
0 U5 B' E# A0 g(二)谐振无功补偿节电例题:
% M( D; E+ D9 x5 Y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”:* v/ H) t. k7 ?( Q( W
     1、实际节电的效果:
. G6 O  P/ j6 |2 S" B4 o* j(1)节电前:负载做功功率28.8 KW,有功功率因数0.31;9 h: B; G2 }4 n* k3 t; H/ 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);
  [$ p4 ?- u2 V; l4 @) u    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%。           
) N0 G' l( C# u2 M: x2、利用谐振现象新公式计算:6 R4 a' `) I  \, }
(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,) g% c: W: [, W4 l- i" U
⑥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5 l1 n$ N3 w7 t$ f& s
(2)节电后:①总阻抗380÷75.8=5.01欧姆,②纯电阻阻0.48不变,' v, _3 o  s. G0 T
③感抗 =4.98,④Q2=4.98÷0.48=10.4,
& W8 {$ ?+ h0 H( x6 S( I4 m, K⑤负载中的电流值: =792安,⑥视在功率792×380=300960伏安,+ ], q- k. {3 ], [: Y% U: Q) t' y
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' T# P3 m7 [& R$ M1 D+ E
    (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。
+ g3 S3 F, q( X; `- m1 U② 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。
8 j( o3 k$ g1 U③ 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。" _9 P" D+ k. a- v5 t% C5 n, ?3 `  L
1 n% v) z( h6 f1 g2 e( a
四、宣传推广谐振无功补偿节电的意义        " U  S& e$ c% A" L: g  Q6 [  B6 h

4 E5 }) A# N6 b1 h8 u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!
- \7 m$ U5 j6 N( y# Q9 C(一)宣传谐振无功补偿节电法的经济意义:
2 N* d6 `3 i9 h1 U6 _3 [1、当代推广无功补偿节电的阻力是什么?
# m3 O0 l! x" O  Z4 l2 S; Q* S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..
0 Q4 o' E: p' A* n# z, S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!
" }9 f' x- b6 H+ b2、推动无功补偿的动力是什么?3 W$ t3 A) e% E4 f) D5 m  l
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!
$ v4 n! j0 ]) N! |* e& m( O3、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。 & A* [, C' e- `) S: s. N5 o
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。
/ I  a1 g9 o& B% O+ m1 g/ Q. b6 p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。; g0 c, I+ J4 W1 T
(二)宣传谐振振无功补偿节电法与实现美丽中国梦的关系
% o: R1 K1 o9 I& p# k 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。
! k* I$ c: ?" F! m+ d  w(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。, [* R. K, r; c3 b  @
2、运输行业中的汽车,对城市染环最严重。
4 t1 @0 s& S; Z' [  k' s  {3、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。
2 Z( S% m2 n# Q; q3 F9 Q  B" `(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。
( z/ `. x. l9 L2 r6 N; i$ Q  W4、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。3 h$ x" j; F, j: _; Y
(1)电动车存在两大缺点:成本高、行程短影响电动车的发展;
% S& u- J! E/ v(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。5 j* `1 n# B+ r( @' ?; X
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。
. r/ {4 F+ R0 _0 _# ]6 t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。# }# ~/ {# |; _& N. Y( J+ T% F
利用谐振现象节电,虽然不是锦是添花,也是雪中送炭。此发现是世界首创,经济意义是无法估量的,利用谐振现象节电是中国人对世界的一大贡献!
$ r9 y% A; _  u6 v, M; O  r: r4 C+ F, j5 |7 \
; f/ N8 h* n' D4 u" v" E# p9 e
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,; p9 V* A/ Q% f& P6 O
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)。
% t# B, C9 R: X  Y& F+ u电话:0419-5110872,手机:15041905545,邮箱:GCLZFC@163.COM
; [+ a9 a* f! h+ X0 }. K! j3 }  I2013年7月2日
帖文化:【文明发帖 和谐互动】 社区精神:【创新、交流、互助、共享】
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