电梯节能改造探索

添加时间：2016-04-07

一、引言

宁波日报社大楼现有华升富士达客用电梯八部，其中高层四部,单机功率13KW,梯速1.75m/s,载重量1吨,楼层高12层,全天候运行工作。同时，为了给电梯机房降温、保护电梯的高温季节的正常运行安全,机房还安装有二部1.5P的空调。所以，电梯是除空调器外的主要耗能设备.约占公司总用电量的22 %.根据<特种设备设备安全监测条例>,要求把节能和安全放在同样重要的地位。因此，我们在保证电梯绝对安全运行的前题下，积极探索节能降耗改造。

二、前题条件

客用电梯是特种设备，对它的节能改造，必须满足以下三个前题条件：

⒈绝对保证电梯的运行安全。电梯特别是乘人电梯，事关人命关天的事，绝对保证运行安全是第一位的。

⒉绝对保证电网的运行安全。变频调速装置等非线性负载，都是谐波源，必然污染公用电网，使公用电网电源的波形畸变，因此，必需符合国家有关规定，保证公用电网的运行安全。

⒊创造明显的节能降耗效果。改造的目的就是要节能减排。

三、节能改造方式的选择

电梯的主要耗能组件是电动机.电机拖动系统节约电能的途径主要电梯节能改造有三种方式：

一种是普及应用变频调压调速拖动方式，该方式将通过改变电源的频率取代异步电动机调压调速是以提高电动机运行效率为目标的节能措施。实现节能。

二是将单独控制的电梯改造为并联控制或集中控制，该方式将使自动扶梯在无乘客状态下处于“休眠”状态。

三是推广电梯能量回馈装置的应用，该方式将电梯轿厢在空载向上或重载向下过程中产生的电能进行回收、反馈、储存。

经论证后，我们采用第三类方式也即采用一种新型的IPC-PF电梯专用节能柜。它的节能原理是：

采用变频调速的电梯启动运行达到最高运行速度后具有最大的机械功能，电梯达到目标层前要逐步减速直到电梯停止运动为止，这一过程是电梯曳引机释放机械功能量的过程。

　　升降电梯还是一个势能性负载，为了均匀拖动负载，电梯由曳引机拖动的负载是由载客轿厢和对重平衡块组成，只有当轿厢载重量约为50%（1吨载客电梯乘客为7人左右）时，轿厢和对重平衡块才相互平衡，否则，轿厢和对重平衡块就会有质量差，使电梯运行时产生机械位能(电梯重载下行和轻载上行）。

电梯运行中多余的机械能（含势能、动能），通过电动机和变频器转换成直流电能储存在变频器直流回路中的电容中。回送到电容中的电能越多，电容电压就越高，如不及时释放电容器储存的电能，就会产生过压故障，使变频器停止工作，电梯无法正常运行。而在使用电梯回馈节能装置后，能有效地将电容中储存的直流电能转换成交流电能回送到电网。并且避免了因使用能耗电阻而造成的系统效率低、环境温度过高等缺点。

新型能量回馈器与目前国内外其它能量回馈器相比的一个最主要的特点是具有电压自适应控制回馈功能。

　　一般能量回馈器都是根据变频器直流回路电压UPN的大小来决定是否回馈电能，回馈电压采用固定值UHK。由于电网电压的波动，UHK取值偏小时，在电网电压偏高时会产生误回馈;UHK取值偏大时，则回馈效果明显下降，（电容中储能被电阻提前消耗了）。

　　新型能量回馈器采用电压自适应控制，即无论电网电压如何波动，只有当电梯机械能转换成电能送入直流回路电容中时，新型能量回馈器才及时将电容中的储能回送电网，有效解决了原有能量回馈的缺陷。

此外，新型能量回馈器具有十分完善的保护功能和扩展功能，既可以用于现有电梯的改造，也适用于新电梯控制柜的配套。新电梯控制柜采用新型能量回馈器供电，不仅可以大大节约电能，还可以有效改善输入电流的质量，达到更高的电位兼容标准。

四、电梯改选前后节能测试对比

我们对安装电梯专用节能柜的三部电梯，对用电情况进行数据实测结果如下表:

宁波日报社节电测试结果

2009年5月份

注:⑴测试时安装二只电表,一只记录实际用电量度数,一只记录回馈电量度数.每天记录一次.⑵回馈量即回馈电量.

测试结果为:一号电梯平均节电率为21%；二号电梯节电率平均为28。5%；三号电梯平均节电率为21.2%.总共三部电梯年可节电6862度。如果4台电梯都安装节电柜的话（按最小用电量2100度计），则年可节电8962度。二1.5P部空调机5个月的能耗是：1.3×2×15×150＝4961.25度/年。综合年可节电13923度。按每度电0.85元计算，年可节约11834.55元。可见，其节电效果是很显著的。　

五、谐波测定

对安装电梯节电装置后，有可能在电网产生高次谐波，污染电网，而影响其它用电设备和仪器的正常运行，特别是对像医院等要害部门,要求更高,必须进行测试,以便采取技术措施予以消除.保证电网运行的安全。故邀请有资质的单位进行测试，数据如下：

测试仪名称：电能质量检测仪8334            测试人：余志林

从测试数据看，符合公用电网谐波 GB／T14549--93《电能质量-公用电网谐波》中规定：6～220kV各级公用电网电压(相电压)总谐波畸变率是0.38kV为5.0％的规定。

结束语：

    随着高层建筑的不断涌现，电梯使用量将不断增加，其用电量也将飞速增加，它已成为办公大楼的主要耗能设备之一。对电梯进行节能改造，是节能减排的重要组成部分。由于采用新型电梯节能装置，不改变原电梯的控制电路，所以不会影响电梯的运行安全；对安装电梯节电装置后所产生高次谐波的测试数据看，完全符合国标GB/T14549-93<电能质量-公用电网>谐波的规定，不影响电网安全；从实测和实际运行情况来看，节能效果和经济效益是非常明显的。