三相電能量記錄儀在電力工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用背景介紹：
隨著我國工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，電力工業(yè)雖然有了長足進步，但能源的浪費卻是相當驚人的。據(jù)有關(guān)資料報導，我國水泵、風機、空氣壓縮機總量約4200萬臺，裝機容量約1.1億千瓦。但系統(tǒng)實際運行效率僅為30～40%，其損耗電能占總發(fā)電量的38%以上。這是由于許多風機、水泵的拖動電機處于恒速運轉(zhuǎn)狀態(tài)，而生產(chǎn)中的風、水流量要求處于變工況運行；還有許多企業(yè)在進行系統(tǒng)設(shè)計時，容量選擇得較大，系統(tǒng)匹配不合理，往往是“大馬拉小車”，造成大量的能源浪費。因此，搞好水泵、風機的節(jié)能工作，對國民經(jīng)濟的發(fā)展具有重要意義。
以下是利用Fluke三相電能量記錄儀對上海某知名商務(wù)區(qū)生活變頻水泵節(jié)能監(jiān)測分析結(jié)果：
一. 三相電能量記錄儀對生活變頻水泵電能質(zhì)量及電能量損失分析
1.三相電能量記錄儀電壓電流測試分析
本次測試為30分鐘連續(xù)測量，截取的電壓電流曲線及統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下：
電壓電流曲線圖
電壓電流截屏圖
根據(jù)《GB/T 12325-2008 電能質(zhì)量 供電電壓偏差》規(guī)定，供電電壓偏差應(yīng)該在-10%-+7%之間，按照額定線電壓220V計算，最大電壓為231.91V，最小電壓為229.76V（取自 電壓電流曲線圖）。因此電壓偏差為4.4%-5.4%，符合標準規(guī)定。
2.三相電能量記錄儀測試的電壓負序不平衡度
電壓負序不平衡度曲線圖
電壓零序不平衡度曲線圖
電壓不平衡度在國標《GB/T 15543-2008 電能質(zhì)量 三相電壓不平衡》限值范圍內(nèi)。
3. 三相電能量記錄儀測試的電壓諧波圖
電壓諧波柱狀圖
電流諧波柱狀圖
根據(jù)三相電能量記錄儀測試結(jié)果，電壓諧波總畸變率在2%左右，小于國標限定值（5%）；電流諧波總畸變率在200%左右。各次電壓諧波分量不高，但電流諧波分量較高，由電流諧波造成的電能量損失較大；其中5次、7次、11次、13次和17次電流諧波分量較高。
4.三相電能量記錄儀測試的功率和能量圖
有功功率曲線圖
無功功率曲線圖
真功率因數(shù)曲線圖
基波功率因數(shù)曲線圖
有功和無功電能曲線圖
從以上曲線圖中能夠發(fā)現(xiàn)，變頻水泵運行功率波動較大，無功功率較小，基波功率因數(shù)較高（0.96-1）；但是由于諧波含量較高，從而導致真功率因數(shù)不高，介于0.4-0.46之間。
5.三相電能量記錄儀的能量損失分析圖
電能量損失分析截圖
經(jīng)過福祿克專利三相電能量記錄儀的“ENERGY LOSS CALCULATOR”（電能量損失分析）功能測算，得出此臺變頻水泵機組一年會因為電能質(zhì)量、線損等問題而損失電費1.05萬人民幣（每kWh按人民幣1元計算），其中諧波造成的電能量損失為每小時1.12元左右。從中可以看出諧波造成的電能量損失較大，也驗證了之前的判斷。
總結(jié)
由于此臺變頻水泵機組加裝了變頻器，因此會具有較好的節(jié)能經(jīng)濟效益。這個是由于運行原理決定的。
通過應(yīng)用三相電能量記錄儀測試結(jié)果可見：工頻水泵使用三相異步電動機進行拖動，其流量和壓力等控制對象大多采用管道閥門截流的調(diào)節(jié)方式。這種人為增加管阻的調(diào)節(jié)方式雖然滿足了生產(chǎn)生活所需的對流量的控制。但是浪費了大量的電能，不是一種經(jīng)濟的運行方式。
而采用變頻方式工作時，水泵電機以軟啟動方式啟動后開始運轉(zhuǎn)，由遠傳壓力表檢測供水管網(wǎng)實際壓力，管網(wǎng)實際壓力與設(shè)定壓力經(jīng)過比較后輸出偏差信號，由偏差信號控制調(diào)整變頻器輸出的電源頻率，改變水泵轉(zhuǎn)速，使管網(wǎng)壓力不斷向設(shè)定壓力趨近.這個閉環(huán)控制系統(tǒng)通過不斷檢測、不斷調(diào)整的反復過程實現(xiàn)管網(wǎng)壓力恒定，從而使水泵根據(jù)需水量自動調(diào)節(jié)供水量，達到節(jié)能節(jié)水的目的。
但是變頻器也會造成一部分電能量損失（由于諧波引起的），通過三相電能量記錄儀監(jiān)測到的情況看，如果進一步進行諧波改造治理，除了改善系統(tǒng)電能質(zhì)量外，還能夠帶來一定的經(jīng)濟效益（降低電能量損失以節(jié)省電費）。
