电能量记录仪对港口起重机能耗分析报告

追风一笑

电能量记录仪使用背景介绍：
能源是人类社会发展的重要基础资源,在用好能源的同时,节约能源显得十分重要。为建设资源节约型、环境友好型水路交通,按照国务院有关节能减排工作的要求,交通部相继发布实施了一系列行业节能减排指导意见。水运港口行业调查统计显示,随着生产规模化、专业化程度的提高,港口能源单耗虽已呈下降趋势,但仍存在较大的节能减排空间。在港口行业中,港口起重机是生产中用能大户,其中主要包括用电及用油(主要指生产中的柴油)。在国家大力提倡节能减排、低碳生活的今天，如何降低能耗在整个生产中的比重，显得尤为重要。

一.电能量记录仪对港口起重机节能监测分析
1.电压电流
本次使用Fluke的电能量记录仪的测试为5分30秒连续测量，截取的电压电流曲线及统计数据如下：

电压电流曲线图

根据《JT/T 314-2009  港口电动式起重机能源利用效率检测方法》规定，供电电压偏差应该在-10%-+6%之间，按照额定线电压400V计算，最大电压为450.28V，最小电压为426.64V(取自  电压电流曲线图)。因此本次电能量记录仪截取的电压偏差为6.66%-12.57%，超出了标准规定。
2.不平衡

电压负序不平衡度曲线图

电压矢量及不平衡图

根据Fluke1电能量记录仪显示，电压不平衡度在国标限值范围内。且根据《JT/T 314-2009  港口电动式起重机能源利用效率检测方法》规定，三相电压不平衡度不大于1.5%，供电电压不平衡也符合此行业标准。各相电压电流之间的夹角变化很大，基本在0-60度之间，无功波动很大，功率因数变化也很大，无功造成的电能量损失较大。
3. 谐波

电压电流谐波柱状图

电压电流谐波THD列表

谐波报表

电能量记录仪测量出的电压谐波总畸变率在0.7%左右，小于国标限定值(5%);电流谐波总畸变率在2-86%  之间，变化较大。各次电压谐波分量不高，但电流谐波分量较高，由电流谐波造成的电能量损失较大;其中5次、7次、11次、13次、15次和17次电流谐波分量较高，超过国标限值(GB/T  14549)。
4.功率和能量

电参量电子数据表

功率数据表

电能量曲线图

从以上电能量记录仪测量结果的曲线图和数据表中能够发现，港口起重机耗能存在正功和负功(反馈电能)，其中反馈电能由于电压、频率与电网不匹配，既对于电量的计量产生影响，也会使电网电能质量变差，如产生谐波、电压稳定度变差等。
总结
根据电能量记录仪测试结果，港口大型起重设备机械动作过程通常是在带载工况下,完成几十米的垂直位移变化,导致的位能变化形成的再生能量相当大。因此港口大型设备是一类具有较大节能潜力的机械。当能量由电机侧回馈至母线时传统方法是采用通过内置或外加制动单元将再生能量消耗在电阻器上,因而造成巨大的能源浪费。
建议采用半控型器件晶闸管进行有源逆变，实现能量的回馈电网，以利于负功再生利用，节约用电。