电能平衡实施方案

第一篇：电能平衡实施方案

4.1电能平衡实施方案

4.1.1、电能平衡定义

电能平衡是对供电电量在用电系统内的输送、转换、利用进行测量、分析和研究的一种方法，反映出供给电量、损失电量的平衡关系。4.1.2、电能平衡的目的

电能平衡是工业企业实现科学管理、合理使用电能极其重要的基础工作，是用电方面的系统工程。电能平衡从电网计量点开始，通过普查、统计、测试、计算等手段，揭示企业在整个生产过程中各个用电环节的使用情况，研究分析哪些是合理使用的，哪些是不合理使用的，那些损失是不可避免的，那些损失时可以避免的。在此基础上找出使用中的问题，制定节电措施和改造计划。通过加强管理，采用新设备、新技术、新工艺、新材料等手段，降低产品用电单耗，使企业电能利用率提高到一个新的水品。4.1.3、电能平衡的依据

4.1.3.1、GB/T 3484-2009《企业能量平衡通则》 4.1.3.2、GB/T 2587-2009《用能设备能量平衡通则》 4.1.3.3、GB/T 8222-2008《企业设备电能平衡通则》 4.1.3.4、GB/T 2589-2008《综合能耗计算通则》

4.1.3.5、GB/T28749-2012《企业能量平衡网络图绘制方法》 4.1.3.6、GB/T28751-2012《企业能令平衡表编制方法》 4.1.3.7、GB 17167-2006《用能单位能源计量器具配备和管理通则》

4.1.4、电能平衡的意义

4.1.4.1摸清用电设备的家底，全面了解设备使用状况。4.1.4.2掌握用电水平。通过电能分布图、主要用电设备的电能利用率、主要用电系统的电能利用率、能耗框图等只管形象的反映企业用电情况和水品，实现企业、车间以及用电管理人员从定性认识到定量认识。

4.1.4.3找出企业设备和管理中的薄弱环节，制定节电规划。通过对设备和工艺点的测试以及系统分析，找出问题并针对性的提出近期和远期整改计划。如合理选用设备、改造低效高耗能设备、改变不合理工艺、制定用电管理中的规章制度等。对一些明显不合理而容易解决的问题，应该及时加以解决，使电能平衡这项技术管理工作尽快收到效益。

4.1.4.4提高企业用电管理人员的素质，培养一批技术管理人员。4.1.5、电能平衡的原则

4.1.5.1电能平衡的理论基础是能量守恒定律，所以电能平衡是电能“收入”与“支出”的平衡。“收入”包括用电系统从外界吸收的电能和系统本身自发的电能；“支出”包括用电系统内有效利用的电能和各项损失的电能。

WG=WY+WS

式中WG—供给电量（kW.h）

WY—有效电量（kW.h）WS—损失电量（kW.h）

4.1.5.2电能平衡是能量平衡而不是功率平衡。4.1.5.3电能平衡是在企业正常生产情况下进行的。4.1.6、电能平衡的方法

企业电能平衡是采用测试计算与统计计算相结合的综合分析法。测试计算是对主要能耗设备、系统利用必要的仪器仪表进行能量平衡测试，获得测试期能量利用与损失的各种数据以及其分布与流向的各种情况，然后进行计算，以求得测试期的有关技术指标。统计计算是依靠计量统计以取得统计期内的各种数据，运用概率统计的方法计算出统计期内有关技术指标。

测试一般采用正平衡与反平衡两种方法同时进行。正平衡是从能量有效利用方面来考察分析，反平衡是从能量损失方面考察分析。测试计算能指出能量利用中的问题和测试时的水平，统计计算能反映统计期内的实际情况与平均水平。二者结合能全面地真实地反映企业用能情况。

4.1.7、电能平衡工作的开展

4.1.7.1制定工作日程；准备开展电能平衡所需要的仪器、设备、工作表格等各种所需要的物品；

4.1.7.2进驻企业；实地勘察企业总体运作情况；动员企业所有员工积极参加电能平衡，为企业节约能源献言献策；召开首次会议，安排工作日程，要求企业指派联络员保证工作的顺利进行。4.1.7.3 确定用电系统的边界。用电系统的边界是指用电系统与其周围相邻部分的分界面。

4.1.7.4对企业各供配电系统及设备进行详细的调查。其内容是供配电系统的流向、每条线路的线径、线长、线型、线材等技术参数，同时要调查清楚供配电系统的计量情况，绘制完整的系统网络图。设备调查的内容是企业全部设备的数量、规格型号、性能、容量、运行台时、运行负荷率等，要建立完整的设备台帐。

4.1.7.5收集企业一个周期（一般以一年为一个周期）内，电能购入量以及由供电企业出具的供电发票；收集各个系统用电情况。

4.1.7.6对部分高耗能系统中的设备进行电能平衡测试，计算出该设备的电能利用率。

4.1.7.7掌握企业耗电状况，电能消耗的数量与构成、分布与流向等；了解企业用电水平，电能利用和损失情况、设备效率、能源利用率、综合能耗等；找出管理、设备、工艺操作中的能源浪费问题；查清节能潜力，余能回收的数量、品种、参数、性质等；核算节能效果，对技术改进、设备更新、工艺改革等经济效益、节能量进行核算；明确节能方向，提出工艺节能改造、产品节能改造、制定技改方案、措施等。

4.1.7.8编制电能平衡报告，与企业进行沟通进行报告的评审，评审完成后进行报告修改，修改后的报告作为支付服务报酬的依据和定期检查节能效果和措施实施情况的依据。

4.1.7.9定期检查企业节能效果和措施实施情况。4.2电能平衡测试实施方案

4.2.1、电能平衡的必要性

我国企业进行电平衡测试，从1978年开始已有十余年了。但普及面并不广，多数企业的能源管理人员对此项工作比较陌生。目前大多数企业还是沿用传统的管理方法，即简单的抓能源管理和节能技术。在能源管理方面不外乎制定一些规章制度及能源消耗定额。在节能技术上采用一些新技术，推广使用一些节能产品。但不能不承认这只是一种分散的、直观的管理办法，是不够科学的。由于对供配电系统或设备的用能情况不了解就无法制定合理的科学的能耗定额，无法找出设备、工艺及操作等方面存在的浪费能源的根本原因，无法确定节能工作的主要矛盾。无法制定科学的节能工作规划，无法确定企业的节能潜力，对于节能技术改造也无法进行科学的可行性分析。随着能源形势的日趋紧张，随着科学技术的不断发展，随着现代化管理手段的不断完善，企业的能源管理不能停留在原有的水平上徘徊。企业能源管理也应纳入科学化、系统化的管理体系，充分利用系统工程的方法将企业的能源管理作为一个系统来抓，分清主次矛盾，选择最优方案，把有限的人力、物力、财力用到关键部位，使节能效益达到最佳值。然而要想实现这一些目标就需要做大量的基础工作以及大量真实可靠的原始数据，也就是说要进行电平衡测试。只有这样才能把企业的能源管理水平提高到一个新的高度。

4.2.2、电能平衡测试的方法

电能平衡测试一般采用正平衡与反平衡两种方法同时进行。正平衡是从能量有效利用方面来考察分析，反平衡是从能量损失方面考察分析。

4.2.3、电能平衡测试的依据

4.2.3.1、GB/T 15316-2009《节能监测技术通则》

4.2.3.2、GB/T 16664-1996《企业供配电系统节能监测方法》 4.2.3.3、GB/T 13462-2008《电力变压器经济运行》 4.2.3.4、GB/T 1032-2012《三相异步电动机试验方法》 4.2.3.5、GB/T15913-2009《风机机组与管网系统节能监测》 4.2.3.6、GB/T 16665-1996《空气压缩机组及供气系统节能监测方法》

4.2.3.7、GB/T 16666-2012《泵类液体输送系统节能监测》 4.2.3.8、MT/T 1001-2006《煤矿在用提升机节能监测方法和判定规则》

4.2.3.9、MT/T 1002-2006《煤矿在用主排水系统节能监测方法和判定规则》

4.2.3.10、MT/T 1070-2008《煤矿在用主提升带式输送机节能监测方法和判定规则》

4.2.3.11、MT/T 1071-2008《煤矿在用主通风机装置节能监测方法和判定规则》

4.2.4、电能平衡测试的开展

4.2.4.1、查清企业电气系统设备，如供电网进户变压器、高低压线路、电动机、风机、水泵、空压机、提升机、皮带机各类机械设备的装机容量和数量，并按系统、部门、车间建立设备台帐。

4.2.4.2、对企业用电系统设备，按配电单元、车间、工艺流程分别配齐电度计量表计，达到三级计量要求，测试前应普校一次。

4.2.4.3、绘制企业用电系统阻抗、计量配置图，即一次结线图。

4.2.4.4、制定具体测试方案：如潮流测试点确定与典型测试项目选定，各类设备的测试量及确定现场测试设备与进度安排和安全技术措施等。

4.2.4.5、及时准确的记录各个系统或设备的各项参数，做不漏项不错项。

4.2.4.6、分析各个系统或设备的用电情况，并及时准确的出具电能平衡测试报告，找到各个系统电能损失的原因，为电能平衡分析提供可靠的依据。

4.2.5、电能平衡测试对仪器仪表的要求

4.2.5.1、现场测试所用的仪器，应满足监测项目的要求，仪表必须完好无损，仪器设备应在检定和校准的有效期内。

4.2.5.2、测试仪表要保证其准确度（0.5～1.0级）；仪表量程应相近于实际负荷的125%。4.2.6、电能平衡测试主要参数

4.2.6.1、有功功率和无功功率 4.2.6.2、电能利用率 4.2.6.3、电能负载率

4.2.6.4、各个系统或设备的效率 4.2.7、电能平衡测试的要求

4.2.7.1、测试应在用电体系处于正常生产实际运行工况下进行，测试时企业应安排专人进行配合。

4.2.7.2、测试周期通常进行3天，若条件有限可以酌情减少，但不得少于24小时，测试数据每小时准点记录一次。

4.2.7.3、电能平衡测试必须保证公证、公平、客观的开展。4.2.8、电能平衡测试抽样方法

4.2.8.1、企业受电与配电变压器逐台测试。

4.2.8.2、小容量的电动机抽测率应大于5%，20kW以上的应逐台测试，对于同工况同容量的电机抽测10%。

4.2.8.3、主通风机装置全部测试，局部通风机同工况同容量抽测50%。

4.2.8.4、主排水系统每台设备逐一测试。

4.2.8.5、主供电线路逐一测试。配电线路抽测率为80%。4.2.8.6、固定式空压机逐一测试，移动式空压机在同工况同容量下抽测50%。

4.2.8.7、主提升带式输送机应逐台测试。4.2.8.8、主提升机应逐台测试。

4.2.8.9、其他设备应根据其数量和工况条件进行抽样测试，抽样率不低于5%。

4.2.9、电能平衡测试的结果

电能平衡测试以测试报告为结果，对测试过程中出现电能损失过大的问题进行分析，并提出解决方式。4.2.10、电能平衡测试测试系统包括

4.2.10.1、供配电系统； 4.2.10.2、通风系统； 4.2.10.3、排水系统； 4.2.10.4、提升系统； 4.2.10.5、压风系统； 4.2.10.6、照明系统； 4.2.10.7、电动机系统； 4.2.11电能平衡测试的内容

4.2.11.1、企业概况；

4.2.11.2、能源管理制度实施情况； 4.2.11.3、工艺过程分析； 4.2.11.4、电能平衡分析； 4.2.11.5、能耗指标计算分析； 4.2.11.6、企业用电总体分析结果； 4.2.11.7、合理用电建议；

第二篇：安科瑞工业企业电能平衡测试实施方法

工业企业电能平衡测试实施方法

徐霜

上海安科瑞电气股份有限公司，上海 嘉定 201801

0 引言

根据《节约能源法》、《节约用电管理办法》等法律、法规的规定，以及加快建设资源节约型、环境友好型社会的要求，进一步加强企业用电需求侧管理，提高电能利用效率引起了各方的关注，国家质监总局和国家标准化管理委员会发布了GB/T8222-2008《用电设备电能平衡通则》，浙江、上海等地2009年已陆续开展企业电能平衡测试。上海市经信委在2009、2010年连续两年发布了重点用电企业电能平衡工作的通知。电能平衡是研究与分析一定数量的电能进入用电体系后的分布与利用情况，即用电体系的各个环节有效利用了多少电能，损失了多少电能。目的是通过普查、统计、测试、计算等手段，揭示企业在整个生产过程中各个用电环节的电能使用情况，研究分析哪些是合理使用，哪些是不合理使用，哪些损失是必要的，哪些损失是不必要的。在此基础上找出使用中的问题，制定节电措施和整改规划。通过改造旧设备，加强科学管理，采用新产品、新工艺、新技术、新材料等手段降低产品用电单耗，使企业电能利用率提高到一个新的水平。现实意义有：摸清用电设备家底，全面了解设备运行状况以及损耗所在；掌握用电水平；找出企业设备和管理中的薄弱环节，制定节电规划；使用电管理人员和具体测试人员的技术素质得到提高，培养一批技术管理人员。电能平衡的基本概念及原则

电能平衡是供电电量在用电系统内的输送、转换、利用进行考核、测量、分析和研究，并建立供给电量、有效电量和损失用电量之间平衡关系的全过程。

有功电能平衡测试的方法有两种：

正平衡法又称直接平衡法，即运用测试和计算方法直接求得用电体系的输入有功电量和有效利用电量，而体系损失的有功电量即为二者之差。

反平衡法又称间接平衡法，即运用测试和计算方法直接求得用电体系的输入有功电量和体系损失的各项有功电量，而体系有效利用电量即为二者之差。

电能平衡的原则是：电能平衡的理论基础是能量守恒定律，是电能“收入”与“支出”的平衡；电能平衡是能量平衡而不是功率平衡。所以电量应使用电能表测定，对于稳定负荷可利用输入功率与输出功率来求其电能利用率。企业电能平衡是在企业正常生产情况下进行的，它反映的不一定是企业用电设备的额定效率，而是实际运行状况时的使用效率。电能平衡可取用某一代表日、某正常生产月、某正常生产季度或某一年的用电量来进行平衡，一般企业电能平衡的时间取代表年。企业电能平衡的测算误差不得超过10%。电能平衡方法

通过对工业企业内部的主要电器设备，如变压器、电机（如泵、风机、空压机）、照明设备、电缆、电热设备、整流设备、空调制冷设备等电器及整个配电系统，采用智能电工仪器进行实时监测，采集设备与系统的电流、温度、功率、功率因素、有功电度、无功电度等用电信息，建立工业企业电能平衡信息管理系统。系统拓扑结构如下：

系统管理根据工业企业现场情况，采用现场总线、光纤环网或无线通讯（Zigbee物联网）中的一种或多种结合，优化组网方式；实现配电智能监控，用电设备信息集抄和管理。减轻专职人员工作量，提高工效。管理系统功能 3.1人机交互界面

系统具有友好的全中文人机交互界面。标准的变配电系统具有CAD一次单线图显示中、低压配电网络的接线情况；庞大的系统具有多画面切换及画面导航的功能；分散的配电系统具有空间地理平面的系统主画面。

系统主画面的一次接线图显示工程名称、开关柜编号、回路编号及回路名称等信息，其中回路的名称可由系统级管理员自定义更改；画面还可显示SOE事件实时记录窗口、系统功能快捷键、当前操作人员、系统当前时间及系统运行天数等信息；空间地理平面的主画面显示了该工程区域内各变电箱的地理位置等信息。

系统主画面可直观显示各回路的运行状态，并具有回路带电、非带电及故障着色的功能。主要电参量直接显示于人机交互界面并实时刷新，如变压器进线，重要出线的电压、电流、功率、频率等；一般出线的三相电流信息等；还可通过调用重要回路子画面查看该回路的详细电参量信息。

3.2用户管理

系统提供了多级管理权措施，对不同级别的用户赋予不同权限，从而保证系统在运行过程中的安全性和可靠性。如对某重要回路的合/分闸操作，需操作员级用户输入操作口令外，还需工程师级用户输入确认口令后方可完成该操作。

系统一般保留最高管理权限—系统管理员，系统级管理员可完成该系统所设计的所有操作动作，还具有添加新用户，分配用户权限，删除用户等功能。

3.3采集处理与控制

系统可实时和定时采集现场设备的各电参量及开关量状态（包括三相电压、电流、功率、功率因数、频率、电能、温度、开关位置、设备运行状态等），将采集到的数据或直接显示、或通过统计计算生成新的直观的数据信息再显示（总系统功率、负荷最大值、功率因数上下限等），并对重要信息量进行数据库存储。对现场设备的操作（如合/分闸控制、电容投切等）可进行本地手动操作和远程控制操作等，并具有权限保护，防误闭锁功能，可根据开关量和模拟量的组合实现闭锁。

3.4趋势曲线分析

系统对采集的电参量进行分类识别并将必要参量存储至数据库，对所有参量存储可达两年，电能参量的存储可达三年以上，并可根据用户需求及硬件配置更改存储时间。

系统提供了实时曲线和历史趋势两种曲线分析界面，通过调用相关回路实时曲线界面分析该回路当前的运行负荷状况。如通过调用某配出回路的实时曲线可分析该回路的电气设备所引起的信号波动情况。系统的历史趋势即系统对所有已存数据均可查看其历史趋势，方便工程人员对监测的配电网络进行质量分析。3.5用电设备能效管理

系统可以记录变压器负载率和损耗；电缆损耗和线损率；电动机效率和机组能效比；电动机和泵效率；电动机和风机效率；电动机效率和空压机负载率；电动机效率；照明容量、数量和年耗电量；电热设备负载率和损耗；整流设备损耗和用电量等用电设备信息。3.6电能管理与报表打印

系统具有标准的电能报表格式并可根据用户需求设计符合其需要的报表格式，系统可自动统计。可自动生成各种类型的实时运行运行报表、历史报表、事件故障及告警记录报表、操作记录报表等，可以查询和打印系统记录的所有数据值，自动生成电能的日、月、季、报表，根据复费率的时段及费率的设定值生成电能的费率报表，查询打印的起点、间隔等参数可自行设置；系统设计还可根据用户需求量身定制满足不同要求的报表输出功能。

3.7事件记录和故障报警

系统对所有用户操作、开关变位、参量越限及其它用户实际需求的事件均具有祥细的记录功能，包括事件发生的时间位置，当前值班人员事件是否确认等信息，对开关变位、参量越限等信息还具有声音报警功能，同时自动对运行设备发送控制指令或提示值班人员迅速排除故障。电能平衡步骤 4.1普查

从电网进户点开始，按供电路径查清电气设备、用电设备的家底。如变压器、线路、电动机、风机、水泵、空压机、制冷机等主要用电设备的容量、型号、主要性能参数、分布、工况等情况逐台登记，建立台账，画出全厂用电的线路图。4.2基础测试

根据《上海市工业企业电能平衡信息管理系统》所要求填写的项目进行基础测试，基础测试主要依靠企业现场配备的电力和热工仪表进行。其中，运行数据中的平均电流要能代表该设备的正常生产时的平均值，需根据现场电力仪表（电流表）结合设备运行特点通过统计方法进行确定。4.3锁定重点 根据普查台账和初步测试结果填写《上海市工业企业电能平衡信息管理系统》软件，锁定节能潜力重点。4.4系统测试评估

对锁定重点的系统运用专业测试仪器设备进行现场测试，在测试的基础上结合系统日常运行记录数据和运行特点，对系统节能潜力进行量化分析，提出解决方案，并进行经济性比较。4.5整改

针对普查中和测算分析中发现的问题，制定整改规划。做到边查边改，边测边改，堵塞浪费漏洞，并落实节电措施。测试内容和范围 5.1基础测试

基础测试主要利用现场仪表和便携式仪表进行，测试范围原则上要包括变压器、配电线路、电动机、电热设备、整流设备和照灯具等所有供配电系统和用电系统，以运行的电数据为主。电力变压器要求全部测试，电缆要求采集16mm2以上的电缆数据。填写软件时小于5.5kw的电动机设备和小于8kw的电热和整流设备可批量填写软件。5.2系统诊断

诊断测试以电机系统为主，通过测试结合企业历史记录，深入分析系统的节能潜力，提高节能改造方案并进行投资回报分析。根据本次电能平衡的工作要求，每个企业至少完成2个电机系统的节能诊断评估，对于年耗电量大于50万kwh的泵、风机和空压机系统、年耗电量大于100万kwh的制冷空调系统和年耗电量大于30万kwh的其他电机系统作为重点，根据基础测试的结果和对节能潜力初步分析确定节能潜力最大的两个系统进行诊断评估。电力监控仪表在电能平衡中的应用

型号

主要功能

LCD显示、全电参量测量（U、I、P、Q、PF、F、S）；高压回路及变压器的进、出线回路

ACR330ELH

四象限电能计量、复费率电能统计；THDu，THDi、2-31次各次谐波分量；电压波峰系数、电话波形因子、电流K系数、电压与电流不平衡度计算；电网电压电流正、负、零序分量（含负序电流）测量；4DI+3DO（DO3做过压、欠压、过流、不平衡报警）；RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T64

5规约

LCD显示、全电参量测量（U、I、P、Q、PF、F）；四象

ACR220EL

电机平衡

限电能计量、复费率电能统计、最大需量统计；4DI+2DO；

RS485通讯接口、Modbus协议

测量三相电流、电压、功率、功率因数、电能、等电参数，定值查询、定值整定、过载、断相（不平衡）、堵转、欠载、ARD3

外部故障、阻塞、欠压等保护功能、8DI+4DO、电能管理、漏电保护、SOE记录、多种启动模式、RS485通讯接口、Modbus协议。

LCD显示、全电参量测量（U、I、P、Q、PF、F）；四象

ACR220EL

限电能计量、复费率电能统计、最大需量统计；2DI+2DO；

RS485通讯接口、Modbus协议

LCD显示、全电参量测量（U、I、P、Q、PF、F、S）；普通电气回路

DTSD1352(ADL3000)

四象限电能计量、复费率电能统计、最大需量统计；电流规格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可选、RS485通讯

接口、Modbus协议或DL/T 645规约可选

电流规格1.5(6)A、DTSF1352(ADL300)

5(20)A、10(40)A、20(80)A可选、复费率电能统计、电能脉冲输出、RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T 64

5规约可选

电器设备温度巡检

ARTM

主要功能有1~16路温度巡检，热电阻信号输入，RS485

通讯接口，Modbus协议，2路继电器输出。

一种是传感器数字信号经采集后直接进入系统；

非电量信号的采集

ARTU-P32 ARTU-M32

一种是对应水、油、气等流量的脉冲信号经ARTU-P32采集后，通过RS485、Modbus协议进入系统，其它4~20mA、0~20mA信号经ARTU-M32采集后进入系统。

开启式低压电流互感器

AKH-0.66/K

对一些重要需要计量的电气回路，若原先未装互感器，可选开启式互感器，安装方便、安全、效率高。电能平衡工作成果

7.1促进企业供用电设备的管理，帮助进一步摸清了家底。量化了各类型用电设备的耗电情况，见下图。

3%3%30%0%31%12%5%16%制冷空调泵风机空压机其它电机照明电流整流

7.2提供节能技改项目的实施数据

以上海近2年工业企业电能平衡试点为例，共完成各类节能诊断项目21个（其中，泵系统5个，空压机系统6个，制冷机系统项目4个，照明系统1个，电加热项目4个，21个诊断项目的总节能潜力为1588万kwh/年，占总节能量的86.55%，诊断项目的节能潜力占企业总耗电量的6.27%。预计投入3581万元，年经济效益1076万元，平均投资回收期3.33年。

光明乳项目

品八厂

年总能耗(tce)年总电耗(万kWh)预见节电量(万kWh)预见节电量(tce)预见节能率(%)新增节能量(万kWh)新增节能量(tce)新增节能率(%)11381 1715 166 670 9.67 166 670 9.67

锻造 14135 2585 358 1445 13.84 358 1445 13.84 356.23

PVA厂 87151 4047 260 1050 6.42 260 1050 6.42 222.62

炉厂 21631 2860 282 1141 9.87 186 751 6.50 262.15

15073 1145 62 249 5.39 62 249 5.39 54.00

16202 3933 305 1231 7.74 95 382 2.40 274.96

爱知

石化

上海锅

东海轮胎

海立铸造

机厂 26499 3871 315 1271 8.13 310 1250 8.00 211.11

料 24558 5187 89 359 1.71 89 359 1.71 64.00

216630 25342 1836 7416 7.24 1524 6157 6.01 1588

上海电

申美饮

总计

诊断项目节能潜力(万kWh)143.17 诊断项目年经济效益(万元)诊断项目投资额(万元)诊断项目平均回收期(年)诊断项目节能率(%)92.98 199.51 2.15 8.35

230.97 641.93 2.78 13.78

135.60 1051.20 7.752.43 5.50

217.63 529.28 1.80 9.17

34.40 61.82 3.27 4.72

181.00 592.00 3.10 6.99

143.94 446.50 1.50 3.10

39.00 58.50 3.33 1.23

1076 3581 6.27 8 报价方案

单位：元（RMB）

名称

型号

IPC610H/PIV2.8G/1G/120G/166x DVD/KB+MS/D-Link530+外监控主机

设

三星19寸液晶显示器

显示器

三星22寸液晶显示器 HP LaserJet 1020 A4 打印机

EPSON-LQ1600KIIIH A3

山特C1KS UPS电源

山特C2KS 五类线

通讯线缆 屏蔽双绞线RVVP 2×1.0

光纤（多模）1200×600×600 通讯机柜

2200×600×600 HTB-1000 终端盒

光电转换

尾纤 耦合器 熔接点

扩展卡ACRNET-PCI/4 串口服务器ACRNET-PORT(2口)通讯转换 串口服务器ACRNET-PORT(4口)通讯前置机ACRNET-UC02(2口)通讯前置机ACRNET-UC04(4口)

面 只 只 面 面 个 块 只 只 只 只

5000 750 60 50 50 50 3000 3000

串口服务器

5500 4000

通讯前置机

6000

扩展卡 远距离传输

台 米 米 米 面

6500 4.6 5.6 6.6 3000

仅供参考

台 台

4000 5000

均可用户自备，以当时市场价格为准，该报价

台 台

3800 2500

台

3000

台

8500

单位

面价

备注 通讯前置机ACRNET-UC08(8口)通讯管理机ACRHMI 网络交换机EDS-208 组网设备

网络交换机EDS-408

只 台 台 台

11500 30000 3000

局域组网

8500 3万

设备数量1～10 设备数量11～20 设备数量21～40 设备数量41～80 设备数量80以上 单机价格×1.5

根据不同额定电流

根据不同控制路数

根据不同规格 人机界面

系统组态软件

4万

Acrel监控组态软件V6.0 监控软件

图形组态软件

套

电能管理软件

8万

数据库软件

10万元以上

双机版 数据转发 Web发布

每+1用户

每+1用户（总用户数≤5）ACR330ELH 电力仪表

ACR220EL 保护器 导轨式 电能表 温度巡检仪

ARD3 DTSD1352 DDSF1352 ARTM-8 ARTU-P32 四遥单元

ARTU-M32 互感器

AKH-0.66/K

台 台

3800

台 台 台 台 台 台

3880 2050 600 1620 3200

套 套 套 台

3000 5000 4860 6万

注：电力仪表和导轨式安装电表可按上述报价的70%优惠供应。结束语

在信息化快速发展的今天，采用现场总线、光纤环网或无线通讯（Zigbee物联网）中的一种或多种结合，优化组网方式，实现配电智能监控，用电设备的信息集抄和管理。做好电能平衡工作，它可以做到小到一条线路、一个变电所的主变及各个电压等级的电能平衡，大到整个企业的电能平衡。它不仅减少了大量的人力和物力，还能及时发现问题，为计算电能平衡的准确性和及时性提供保证。

第三篇：四量平衡实施方案1

贵州中铝恒泰合矿业有限公司东风煤矿 推进“四量”平衡工作实施方案

贵州中铝恒泰合矿业有限公司老鹰山镇东风煤矿 推进“四量”平衡工作实施方案

编制单位：东风煤矿 编制日期：2016年3月

贵州中铝恒泰合矿业有限公司东风煤矿 推进“四量”平衡工作实施方案

《东风煤矿推进“四量”平衡工作实施方案》会审栏 姓名 黄梅 王勇 职务 安全科科长 地测副总兼技术科科长 专业 采矿技术 采矿技术 矿山机电 会审意见 2

签字 翟思华 机电科科长 冯勇 通防副总兼通风与安全 通防科科长 矿山机电 采矿技术 采矿技术 采矿工程 工程管理（矿山管理方向）陈端建 机电副矿长 李龙贵 生产副矿长 杨元江 安全副矿长 罗桃荣 吉静 总工程师 矿长 贵州中铝恒泰合矿业有限公司东风煤矿 推进“四量”平衡工作实施方案

目 录

第一章 ：总体要求及工作目标..............................4 第一节 ：总体要求.....................................4 第二节 ：工作目标.....................................4 第二章：推进“四量”平衡工作实施方案......................5 第一节：矿井概况......................................5 第二节 ：“四量”平衡责任体系及工作制度.................6 第三节 ：采区设计管理.................................9 第四节 ：生产矿井管理................................10 第五节：“四量”可采期管理............................10 第六节：确保系统稳定、可靠管理措施....................11 第七节：确保瓦斯治理有效措施.........................13 第三章：保障措施........................................14 第一节：组织机构.....................................14 第二节 ：保障措施....................................15

贵州中铝恒泰合矿业有限公司东风煤矿 推进“四量”平衡工作实施方案

东风煤矿推进“四量”平衡工作实施方案

第一章：总体要求及工作目标

第一节：总体要求

坚持科学发展和安全发展，牢固树立红线意识和底线思维。始终坚持标本兼治、综合治理，大力推进“一矿一策、一面一策”。坚持把煤矿生产布局管理作为煤矿安全生产与生产管理的基础工作，科学制定和实施煤矿生产建设长远发展规划、生产建设计划、瓦斯治理规划，确保煤矿企业“安全、高效、科学、精准”推进采掘作业，有效防范和坚决遏制煤矿生产安全事故，实现我矿安全生产形势持续向好稳定发展。

第二节：工作目标

从2016年起，利用两年时间通过对矿井的生产调整，实现工程布局合理，系统简单优化，瓦斯治理留有足够空间、时间，钻抽掘采均衡有序，安全保障能力进一步提高。煤矿完成“四量平衡”体系建设，并实现“四量”平衡管理。煤矿开拓煤量可采期达到3-5年，准备煤量可采期达到1年以上，回采煤量达到4―6个月，安全煤量大于回采煤量，煤层掘进实现“先抽后掘、先抽后采、抽采达标、抽掘采平衡”。

（一）东风煤矿把实现合理的生产布局、提高系统可靠性贯穿于煤矿设计、建设、生产的全过程。

（二）东风煤矿把瓦斯抽采作为煤矿建设、生产的一道工序和首要工作，瓦斯治理全部实现达标，采掘过程中瓦斯涌出量降到正常通风稀释能力内。杜绝瓦斯治理不达标冒险作业，杜绝采掘工作 贵州中铝恒泰合矿业有限公司东风煤矿 推进“四量”平衡工作实施方案

面因瓦斯治理不到位引起的瓦斯超限。

（三）施钻、抽采、掘进、回采在时间和空间上保持正常接替。根据采区设计、瓦斯治理达标进度。采煤工作面推进度及掘进工作面单进水平等因素合理确定采掘比。杜绝采掘失调影响瓦斯治理和煤矿建设和生产。

（四）主要安全生产系统正常有序运行。实现通风系统可靠、瓦斯抽采系统稳定、安全监控系统有效、瓦斯管理到位。

（五）建立健全“四量”平衡管理体系、技术保障体系、责任体系，建立完善“四量”平衡相应管理制度。

第二章：推进“四量”平衡工作实施方案第一节：矿井概况

东风煤矿位于水城县老鹰山镇中坡村，隶属水城县老鹰山镇所辖，矿井属贵州中铝恒泰合矿业有限公司所属全资控股煤矿，属“证照”齐全生产矿井，生产规模：30万吨/年。矿井设计可采数量：875万t，水文地质条件属中等类型。属突出矿井，根据煤炭科学研究总院2013年11月提交的《六盘水市东泰矿业有限公司水城县老鹰山镇东风煤矿煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》鉴定结论：东风煤矿C203a、C206a、C203b、C204b、C205b煤层具有煤与瓦斯突出危险性。根据贵州省煤田地质局实验室提供的《六盘水市东泰矿业有限公司水城县老鹰山镇东风煤矿煤层自燃危险性鉴定报告》鉴定结论：C203a、C206a、C203b、C204b、C205b属II类自燃煤层。根据贵州省煤田地质局实验室提供的《六盘水市东泰矿业有限公司

贵州中铝恒泰合矿业有限公司东风煤矿 推进“四量”平衡工作实施方案

水城县老鹰山镇东风煤矿煤煤尘爆炸危险性鉴定报告》鉴定结论：C203a、C206a、C203b、C204b、C205b有煤尘爆炸性。

第二节：“四量”平衡责任体系及工作制度

一．“四量”平衡工作责任体系 1.矿长“四量”平衡工作职责

矿长为东风煤矿“四量”平衡工作的第一责任人，全权负责东风煤矿“四量”平衡工作的全盘指挥、横、纵向协调、对接，负责落实“四量”平衡工作所需、人力、财力及物力，负责组织制定“四量”平衡工作各项管理制度。2.总工程师“四量”平衡工作职责

总工程师为东风煤矿“四量”平衡工作的技术责任人，负责组织编制、审批、检查“四量”平衡相关的规划、计划、设计、技术措施等并指导、监督落实。

3.安全副矿长、生产副矿长、机副矿长“四量”平衡工作责任体系

各分管副矿长负责工作职责范围内“四量”平衡工作的具体实施。

4.各业务科室“四量”平衡工作职责

各业务科室为本科室“四量”平衡工作的第一责任人，负责组织本科室落实“四量”平衡相关工作。二．“四量”平衡工作管理制度 1.“四量”平衡评价工作体系

（1）.成立东风煤矿“四量”平衡评价组

组 长：吉静（矿长）贵州中铝恒泰合矿业有限公司东风煤矿 推进“四量”平衡工作实施方案

副组长：罗桃荣（总工程师）

成 员：李龙贵（生产矿长）杨元江（安全矿长）陈端建（机电矿长）徐海均（后勤矿长）季官学（采煤队长）季官荣（掘修队长）冯勇（通防副总兼科长）翟思华（机电运输科长）王勇（地测副总兼技术科长）黄梅（安全科长）。

领导小组下设办公室在地测科，由王勇兼任办公室主任，具体负责“四量”平衡评价工作的日常协调、组织工作。

（2）.小组成员职责

1）.组长负责“四量”平衡评价工作全盘指挥，具体负责“四量”平衡评价工作的协调组织及汇报工作。

2）.副组长负责协助组长工作，负责“四量”平衡评价工作中的各种规划、计划、措施的组织编制、组织会审并指导、监督实施。3）.小组成员负责协助组长及副组长工作，具体负责“四量”平衡评价具体现场监督、实施工作。2.“四量”平衡过程管控制度。

1）.矿井每周开展的隐患自查自纠工作中，必须纳入“四量”平衡检查，发现隐患，必须严格按照“五落实”要求组织整改，在未整改合格前，不得验收、消号。

2）.由“四量”平衡评价组办公室至少每月组织一次评价工作，通报“四量”平衡工作中存在的问题，提出整改要求及整改措施，提出下一步“四量”平衡工作的意见、建议，确保“四量”平衡工作顺利推进。

3）.“四量”平衡工作开展中，矿井技术负责人必须定期组织相关人员对“四量”平衡工作进行技术指导。

3.“四量”平衡例会制度、审批制度、技术档案管理制度。贵州中铝恒泰合矿业有限公司东风煤矿 推进“四量”平衡工作实施方案

1）.由“四量”平衡工作领导小组办公室至少每月组织一次“四量”平衡工作例会，通报“四量”平衡工作中存在的问题，提出整改要求及整改措施，提出下一步“四量”平衡工作的意见、建议，确保“四量”平衡工作顺利推进。

2）.“四量”平衡相关的各种规划、计划、措施编制完毕后，由矿井总工程师组织矿井科室负责人以上人员组织会审，会审、修改完毕后由总工程师审批、组织实施。矿井日常规程、措施审批过程中，规程、措施必须符合矿井“四量”平衡管理，否则不得审批。3）.“四量”平衡技术档案由技术科指定专人建档管理，任何人在得到矿长或总工程师允许前不得动用。4.“四量”平衡检查验收制度、考核奖惩制度

1）.矿井每周开展的隐患自查自纠工作中，必须纳入“四量”平衡检查，发现隐患，必须严格按照“五落实”要求组织整改，在未整改合格前，不得验收、消号。

2）.矿井每月组织一次“四量”平衡工作专项检查，发现隐患，立即组织整改，确保“四量”平衡工作在可控范围内顺利推进。3）.矿井所有工程必须在符合矿井“四量”管理的前提下进行，在完工后，工程必须经矿井“四量”平衡工作评价小组签字（“四量”平衡专项工程有矿井“四量”平衡工作领导小组组织验收），否则验收为不合格，必须立即组织整改，整改完毕经“四量”平衡工作领导小组签字后方可验收。

4）.对在“四量”平衡工作过程中，表现优异的同志视情况给予一定经济奖励，对有贡献的人员视情况予以经济奖励或晋升奖励，对工作中不负责、不能按时完成工作任务的，视情况给予罚款、降级、开除处理，对存在违法行为造成安全事故的，移送司法机关追 贵州中铝恒泰合矿业有限公司东风煤矿 推进“四量”平衡工作实施方案

究法律责任。

三．“四量”平衡纳入生产发展和瓦斯治理规划、计划。1.2016年末“四量”情况。

2016东风煤矿工作面设计回采率95%，采区回采率82.7%，矿井回采率78.0%。预计2016年底矿井回采煤量8万吨；准备煤量合计72万吨；开拓煤量合计425万吨；安全煤量18万吨，均达到国家规定要求。

(二）井巷工程。2016年计划掘进总进尺1882米：其中开拓0米，准备巷道351米，回采巷道1531米；岩巷351米，煤巷1531米。掘进率28.6米/万吨。

(三）“一通三防”工程。钻孔：1642个，114940米。预计瓦斯抽采量：800万立方米。瓦斯抽放管安装1860米。

(四）工作面保障。预计构筑临时避难硐室4个。防突风门4组。风筒2000米。

(五）巷道维修工程。2016年巷道维修计划开拓巷道590米，准备巷道270米。回采巷道：252米，合计1122米。

第三节：采区设计管理

采区设计由东风煤矿设计审查完毕上报贵州中铝恒泰合矿业有限公司，由集团公司召开专题会议进行审查，其内容包括：采区设计说明书和采区设计图纸。采区设计要计算采区储量、采区服务年限并确定同时生产的工作面个数；要进行区段和工作面划分；要对开采顺序、采掘工作面布置进行描述；要对“四量”平衡、瓦斯治理等地质复杂地区提出指导性意见。贵州中铝恒泰合矿业有限公司东风煤矿 推进“四量”平衡工作实施方案

矿井必须严格执行编制的采区设计，如井下现场条件发生重大变化需要修改采区设计的，停止有关的采掘作业，由煤矿企业修改设计上报集团公司审查后再进行施工。

第四节：生产矿井管理

矿井必须严格控制采掘工作面个数。调整和优化生产布局，做到采掘工作面个数布置科学、开采顺序合理。严格按照《关于加强煤矿井下生产布局管理控制超强度生产的意见》(发改运行〔2014〕893号）和《贵州省安全生产监督管理局贵州煤矿安全监察局关于印发<煤矿安全生产“十严格、十严禁”规定>的通知》(黔安监煤矿〔2014〕15号）文件要求合理布置采掘工作面。布置一个采煤工作面生产。

第五节：“四量”可采期管理

积极试验和考察不同方式和参数条件下的保护层开采及煤层瓦斯抽采规律，根据保护效果、抽采效果，总结不同条件下的掘进速度、回采速度，合理控制瓦斯治理、巷道掘进、工作面回采之间的关系比，确定矿井合理抽采方式下的抽采超前时间，并结合抽采工程施工周期，安排抽采、掘进、回采三者之间的接替关系。严格按照《水城县安全生产监督管理局关于开展煤矿瓦斯治理及采掘情况上报工作的通知》(水安监通〔2015〕56号）文件要求上报相关资料。贵州中铝恒泰合矿业有限公司东风煤矿 推进“四量”平衡工作实施方案

采掘工作面的比例应根据采煤工作面推进度及掘进工作面单进水平等因素合理确定，采掘比原则上为1:2，因通风、瓦斯治理等需要，可提高至1:3。

第六节：确保系统稳定、可靠管理措施

1.开拓开采系统。矿井、采区、采掘工作面布置符合煤矿相关法律法规、行业规范的要求。

2、通风系统。按规定建立独立完整的通风系统，选择合理的通风方式，保持系统优化、可靠。突出煤层采掘工作面必须有独立的回风系统；采区通风系统须按设计完成后方可进行回采作业。

3、安全监控系统。监控系统的设置、配备、使用及管理符合各项规定。专业人员培训到位并能够正确使用、维护监控系统。监控系统能够不间断地运行，真实反映煤矿现场情况，准确报警、断电。煤矿应急管理体系完善，能够根据监控系统及时作出正确的应急反应，做到装备齐全、数据准确、断电可靠、处置迅速。

4、瓦斯抽采系统。按瓦斯抽采设计安装地面永久瓦斯抽采系统及其附属装置，并能正常使用，泵站的装机能力和管网能力满足瓦斯抽采的要求。瓦斯抽采实时监控管网瓦斯浓度、压差、流量、温度等参数，应当定期对监测数据进行核对校正，并定期对各类传感器进行校检。确保瓦斯治理有效。

(1）瓦斯基础参数测定。测定煤层(原始、残余）瓦斯含量、瓦斯压力、煤层透气性指数、瓦斯抽采有效半径等瓦斯基础参数，认真进行参数分析，确保准确有效。

(2）瓦斯治理资金投入。建立安全技术措施专项资金，列入财 贵州中铝恒泰合矿业有限公司东风煤矿 推进“四量”平衡工作实施方案

务和供应计划，专项储存、专项核算、统筹安排、保证重点、有效使用。要根据煤矿灾害治理的实际需求，加大瓦斯治理投入，建立瓦斯综合治理利用专项资金，专款专用，具体提取标准为：老地沟煤矿不低于50元/吨。

(3）瓦斯治理措施。执行“多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标”的原则。瓦斯治理由措施型向工程型、局部向区域型、单一向综合、平面向立体转变。矿井必须结合地质构造、瓦斯参数、煤层赋存及煤体结构等进行比较论证，优先选择保护层开采。不具备开采保护层条件的，必须采取穿层钻孔预抽煤层瓦斯或在已消除突出危险区域施工顺层长钻孔预抽煤层瓦斯的区域防突措施。具备条件的矿井采取地面钻孔抽采煤层瓦斯等先进适用的区域措施。矿井应当编制瓦斯抽采达标评判细则，严格执行瓦斯抽采达标要求。

开采保护层的，必须如实将地质构造、残留煤柱等上图管理，标注保护层与被保护层间距及保护范围，严禁超有效保护范围采掘，具备无煤柱开采或沿空留(掘）巷条件的，不得留设煤柱。

(4）瓦斯抽采钻孔管理。瓦斯抽采钻孔要实现钻孔设计、钻孔施工台账、钻孔竣工图、计量台账、抽采达标评判报告(消突评价报告）和抽采现场检查事实“六位一致”要求。所有瓦斯钻孔施工地点必须安设高清视频摄像头，实现全过程监控，监控影像资料至此项工程结束并保存2年以上。

同时应当注重钻孔施工质量和预抽效果，实现“钻孔按设计施工到位、封孔套管安装到位、钻孔封孔严密、钻孔及管路积水放干”。

5.井下人员定位系统：实现覆盖各主要巷道、硐室、变电所、贵州中铝恒泰合矿业有限公司东风煤矿 推进“四量”平衡工作实施方案

皮带、设备，随时了解巷道人员分布，作业工人资料等信息，起到煤矿井下人员考勤，人员跟踪定位和事故预防管理等重要作用。

6.通信系统：实现井下与地面顺畅通话。

7.视频监控系统：实现了重点硐室、巷道、皮带、设备等的实时监控，调度室通过调度大屏随时监控井下和地面的情况。

第七节：确保瓦斯治理有效措施

一.瓦斯基础参数测定

煤巷开口掘进前、采煤工作面回采前、揭煤距煤层法向距离10m前，必须取样到集团公司实验室测量原始煤层瓦斯含量、瓦斯压力及煤层透析性指数等参数，根据参数设计防突措施，防突措施实施完毕后严格进行区域防突措施及局部防突措施效果检验，必须在区域残余瓦斯含量不超过6M3/T,残余瓦斯压力不超过0.6兆帕，局部K1值、L值不超过规定的情况下方可施工。二.瓦斯治理资金投入

建立安全技术措施专项资金，列入财务和供应计划，专项储存、专项核算、统筹安排、保证重点、有效使用，加大瓦斯治理投入，建立瓦斯治理专项资金，做到专款专用，提取标准不低于50元/吨。

三.瓦斯治理措施

严格执行”多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标“的抽放原则，严格落实“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的瓦斯治理方针，严格贯彻执行两个”四位一体“综合防突措施。4四.瓦斯抽采钻孔管理 贵州中铝恒泰合矿业有限公司东风煤矿 推进“四量”平衡工作实施方案

瓦斯抽采钻孔要实现钻孔设计、钻孔施工台账、钻孔竣工图、计量台账、抽采达标评判报告(消突评价报告）和抽采现场检查事实“六位一致”要求。所有瓦斯钻孔施工地点必须安设高清视频摄像头，实现全过程监控，监控影像资料至此项工程结束并保存2年以上。同时应当注重钻孔施工质量和预抽效果，实现“钻孔按设计施工到位、封孔套管安装到位、钻孔封孔严密、钻孔及管路积水放干”。

第三章：保障措施

第一节：组织机构

1.为确保煤矿“四量”平衡工作的扎实有效开展，成立东风煤矿推进煤矿“四量”平衡工作领导小组。

组 长：吉静（矿长）

副组长：罗桃荣（总工程师）

成 员：李龙贵（生产矿长）杨元江（安全矿长）陈端建（机电矿长）徐海均（后勤矿长）季官学（采煤队长）季官荣（掘修队长）冯勇（通防副总兼科长）翟思华（机电运输科长）王勇（地测副总兼技术科长）黄梅（安全科长）个科室成员、特种作业人员。

领导小组下设办公室在地测科，由王勇兼任办公室主任，具体负责“四量”平衡工作的日常协调、组织工作（联系电话：***）。

（2）.小组成员职责

1）.组长负责“四量”平衡工作全盘指挥，具体负责“四量”平衡评价工作的协调组织及汇报工作。

2）.副组长负责协助组长工作，负责“四量”平衡工作中的各种 贵州中铝恒泰合矿业有限公司东风煤矿 推进“四量”平衡工作实施方案

规划、计划、措施的组织编制、组织会审并指导、监督实施。3）.小组成员负责协助组长及副组长工作，具体负责“四量”平衡工作的具体现场监督、实施工作。

第二节：保障措施

一.时间节点

为抓好矿井“四量”平衡工作，分阶段按照时间节点有序推进。

第一阶段：动员部署，制定方案(2016年1月开始至3月15日）。矿井按照“四量”平衡要求，结合本企业的实际制定方案。并报中铝恒泰合集团公司及县领导小组办公室备案。

第二阶段：全面排查，摸清底数(2016年3月16日至5月30日）。对本矿“四量”管理存在的问题进行全面、彻底自查。

第三阶段：积极推进，狠抓落实(2016年6月1日至2017年6月30日）。煤矿按照第一阶段制定的方案和第二阶段的自查情况及有关要求有序推进煤矿“四量”平衡工作。

第四阶段：督导检查，总结评估(2017年7月1日至2017年12月底）。公司领导小组组织对各煤矿“四量”平衡落实情况进行全面督查，对“四量”平衡推进情况认真总结评估。并迎接上级主管部门检查准备。二.保障措施

1.成立以矿长为组长的煤矿“四量”平衡工作领导小组，制定细化煤矿“四量”平衡工作方案，全面指导、协调、组织技术部门、通风部门、生产部门、地测部门、财务相关部门和人员推进 贵州中铝恒泰合矿业有限公司东风煤矿 推进“四量”平衡工作实施方案

“四量”平衡工作并逐渐按要求形成长效机制。

2.将“四量”平衡纳入月度、季度、考核范围。集团公司加强监督、指导和统筹协调，及时分析、总结、通报“四量”平衡工作推进情况。

3.定时向集团公司领导小组办公室反馈工作进展情况。领导小组办公室于每阶段结束后阶段总结报上一级领导小组办公室，集团公司领导小组办公室定期通报工作进展情况、存在的问题，对工作积极、成效明显的予以通报表扬和奖励，对工作不力、进展迟缓的予以通报批评和处罚。

第四篇：电能 教案

电能

教案

●教学目标

一、知识目标

1.知道电能的单位是焦耳（J），另一个单位是千瓦时（kW·h).2.知道电功的单位是瓦（W）或千瓦(kW).3.通过本节课的学习，学会使用家庭电能表，能利用电能表做简单的计算.二、能力目标

1.通过电能表的学习，培养学生观察、分析和初步的综合能力.2.通过电能表的应用，培养学生用理论知识解决简单实际问题的能力.三、德育目标

1.通过了解电能在人类社会中的作用，充分认识电能的重要性，养成节约用电的好习惯.培养学生爱护自然、节约能源的良好意识.2.通过了解各种各样的发电厂及新型的电力能源，激发学生热爱科学、勤奋学习的极大热情.●教学重点

学会使用家庭电能表及对电能重要性的理解.●教学难点

家庭电能表的使用，对电能、电功单位的理解.●教学方法

演示法、讨论法.●教具准备

电能表、电池、小灯泡、开关、若干导线、小电扇、电动玩具车、投影仪等.●课时安排 1课时

●教学过程

一、引入新课

请同学们看录像资料：风车田的风车发电或者请同学们看章首图.让一个同学有感情地朗读章首语，将同学们带入意境，引入本节内容.二、进行新课 1.电能

［师］风车田的风车是用来发电的.哪位同学能简要地回答刚才的那个问题：

风车发出的电是由什么能转化来的？ 风力发电有什么好处？

［生］风车发出的电是（由于风吹动风车转动）由风能转化来的.［生］（经过讨论）风能利用起来简单，主要是没有环境污染.„

［师］除了我们刚才了解的风力发电外，同学们还知道什么可以发电？

［生］还有火力发电，是用煤来发电的.［生］还有水力发电，例如三峡工程建成后就可以发电.一些小水电站也都是利用水力发电的.［生］核电站.我们国家有大亚湾核电站和秦山核电站.［生］太阳能发电.［生］潮汐也能发电.［生］电视上还讲过地热，有些废料垃圾还能发电.［生］各种各样的电池.„

播放录像资料：介绍各种各样的发电设施，进一步激发同学们的学习兴趣.［师］同学们的表现非常棒.可能还有许多尚未开发的新能源能变成电能，等待着同学们，利用你们的智慧，利用你们努力学习掌握的知识去开发、利用，为人类造福.今天的人们，已经离不开电了.无论走到哪里，都可以看见电能在工作.［师］请同学们说一说你知道的用电的地方有哪些，电能是怎样工作的？

［生］电能让电灯泡发光，电能通过灯泡转化成了光能.［演示］

电池、小灯泡、开关、导线连接电路，合上开关，小灯泡发光.［师］请一位同学触摸通电的小灯泡，说说有什么感觉？ ［生］通电的小灯泡发热了.［生］电能还能转变成热能.如电饭锅、电炉、电热水器„ ［演示2］电风扇通电转动.［演示3］电动玩具车装上电池，合上开关，电动玩具车会运动起来.［生］电能还能转变成动能.如电风扇、电动车.［生］还有城市里的电车、电力机车，最近流行的电动自行车„ ［生］家里的电视、电冰箱、洗衣机、电脑，爸爸用的电动剃须刀，妈妈用的电熨斗、电吹风等都要用电才能工作.［生］工厂里机器运转要用电，农村的抽水机、磨面机也要用电才能工作.„ ［师］同学们了解到的用电的地方涉及了我们生活的各个方面，随着我们生活水平的不断提高，用电的领域会越来越多，电对我们的作用也会越来越重要.所以，我们在大力开发无污染、低能耗的电力资源的同时，一定要养成节约用电的好习惯.我们去市场买菜要说买几斤（克、千克），老师或同学们用的桌子有多长，我们可以量出是几米、几厘米.用了多少电该怎样量？

2.电能的单位

［师］电能的单位是什么呢？

［生］听见家长说过这个月用了多少“度”电，电能的单位是“度”吧.［师］“度”就是电能的单位，它的学名叫千瓦时（kW·h).物理学中更常用的单位是焦耳（J）.1度=1千瓦时(kW·h)=3.6×106焦耳（J）［投影］

●将一个苹果从地面举到桌面所需要的能量大约为1 J.●普通的手电筒通电1 s，消耗的电能大约也是1 J.●微波炉工作1 min消耗的电能大约为60000 J.(同学们把焦耳换算成千瓦时，看看是多少）1度（1千瓦时）电的作用： 可以炼钢1.6 kg 生产化肥0.7 kg 采掘原煤105 kg 可以使电车行驶0.85 km 一次灌溉麦田330 m2 机织棉布11 m 从以上的这组数据，同学们能切实感受到一度电在国民经济中的作用.也更应该明白我们在生活中节约每一度电的必要.3.电能表

［师］在生活中，我们称质量时要用秤，量长度时可以用尺.通过上面的学习，同学们已了解了电能的单位是“度”.如果想知道某一电器在一段时间内到底用了多少度电，该用什么，如何测量呢？

［生］电工每月都去家里查电表，算每个月用多少度电交多少电费，所以用电多少是用电表测量的.［师］（鼓励同学这种观察生活、认真思考的好习惯）同学所说的电表就是电能表，也叫电度表.用电器在一段时间内消耗的电能，就是用电能表计量出来的.出示电能表，学生观察.（可以用投影仪将实物投影放大，便于学生观看）［师］哪位同学注意过家里的电能表，把你的了解向大家介绍一下.［生］家里电器开着的时候，中间的圆盘会转动，圆盘上面的一排数字也会跟着变.［生］圆盘转动时，变化最快的是最后一位数.使用的电器越多，圆盘转动得越快，上面数字变化得越快.„

［师］很好，希望同学们都能像他们一样注意观察、关注身边的事情，做生活的有心人，养成良好的习惯对大家的学习、生活会很有用.［师］现在请同学们一起来了解一下从这块电能表上我们还能得到什么信息.（教师有意识地引导学生观察）大家可以大胆地发表你自己的见解.［生］电能的单位是“度”即“千瓦时”，表的最上面一行标出了“kW·h”，这是要说明这块表是电能表，表上测出来的数字是以“ 千瓦时（kW·h）”为单位的.［生］数字盘上一共有五位数字，但最后一位是在红色框里的，它应该和前面四位数字不一样，是不是类似小数的写法，红框表示小数点，红框里面的数是小数点后面的数？

［生］在红框内的数字右边，紧挨着数字有一个小标尺，红框右边的边上有一条白线指着小标尺.（用电器功率较小，电能表圆盘转动很慢，最后一位数字也看不出变化时，从小标尺对应的白线位置，能说明电表的转动.可以让学生在条件许可的情况下仔细观察.课堂上不做要求）

［生］圆盘的两端有箭头，指示圆盘的转动方向.在圆盘上有一段涂着颜色，是为了电能表转动时能看得清楚、醒目.［师］同学们观察的非常仔细，并且能根据学过的知识分析、思考问题很可贵，希望大家继续努力.确实如同学们分析的，电能表计数器示数盘上最后一位是小数点后面的数字.一般可以不读.［投影例题］

例1：几个同学家电能表的示数如下，请你将它们的示数读出来.例2：如果一个月后，三位同学家的电能表示数分别变为如下图所示，则这三位同学家这一个月分别用了多少度电？

［生］甲同学家用电23 kW·h ［生］乙同学家用电23.6 kW·h ［生］丙同学家用电58 kW·h ［师］哪位同学能讲讲他们是如何知道这样的结果的？

［生］用某同学家电表现在的示数，减去一个月前电能表的示数，就是该同学家这一个月的用电量.例3：例1中如果电工师傅按50度的电收取丙同学家的电费，该同学家电表的示数应该是多少？说说你的想法.［生］ 原来的表盘示数加上这一月的用电量就是现在的示数.［师］（充分肯定同学们的表现）现在请同学们继续关注电能表，了解几个重要参数.［生］家庭电路的电压是220 V，电能表一般用在家庭中.“220 V”是指这种电能表的额定电压是220 V，应该在220 V的电压下使用.另外几个参数，学生可能不容易明白，教师应引导学生看书P31帮助了解这方面知识.●“50 Hz”指电能表应在50 Hz的交流电路中使用.它是一只交流电能表.●“10（20）A”指这个电能表的额定电流为10安培.正常情况下电路中的电流应不大于10安培.短时间应用电流允许大一些，但不能超．．．过20安培，否则会损坏电能表.● “600 revs/kW·h”指电能表转过600转，说明接在电路里的用电器消耗的电能是 kW·h.［师］同学们了解到的参数是我们观察的这块表的参数，根据具体情况的不同，电能表的参数并不完全一致.（出示不同参数的电能表让学生观察或投影不同参数的电能表表盘图）

［师］同学们通过比较，你能发现什么？

［生］其他的基本一样，只有额定电流有的是5（10）A；转数有的是1200 revs/kW·h,有的是1500 revs/kW·h,说明消耗1 kW·h的电，转盘转过的转数不同.［师］有没有同学想过，为什么电流参数和转数有的不一样，而电压和频率的参数都是220 V和50 Hz呢？

［生］是不是因为家庭电路的电压就是220 V，交流电的频率都是50 Hz，所以表上的参数基本都是220 V和50 Hz.［师］课后同学们可以去查资料或走访有关人员了解不在家庭电路上使用的电能表和家庭电路中使用的电能表有没有区别.例4：例2中，如果甲、乙、丙三位同学家的电能表上分别标出600 revs/kW·h、1200 revs/kW·h、1500 revs/kW·h.则这三位同学家

（1）用电器均消耗1度电的时候，电能表转过的圈数分别是多少？（2）电能表均转一圈，消耗的电能分别是多少焦耳？（3）一个月电表分别转多少圈？

学生讨论，演算，三名同学板演分别计算甲、乙、丙三位同学家的情况.解：（1）三同学家用电器消耗1度电，电能表转过的圈数分别是600转、1200转、1500转.（2）电能表转过1圈，用电器消耗的电能分别是： 1 kWh3.6106 J甲: =6×103 J 6006001 kWh3.6106 J乙： =3×103 J 120012001 kWh3.6106 J丙：=2.4×103 J 15001500（3）一个月三同学家电表转过的圈数分别是： 甲：600 revs/kW·h×23 kW·h=1.38×105 r 乙：1200 revs/kW·h×23.6 kW·h=2.832×104 r 丙：1500 revs/kW·h×58 kW·h=8.7×104 r ［师］通过大家的努力，同学们对现在普遍使用的电能表已经有了一定的了解.现在请同学们打开书P32了解另外一种电能表.哪位同学能给大家介绍一下这种新式的电能表？ ［生］IC卡电能表有许多优点，比如说它不用工人师傅每月查电表，节省许多人力，还能避免出错，省去了收电费时的许多麻烦.［生］IC卡中的金额用完后，电能表便能切断电源，能完全杜绝少数人光用电不愿意交电费的现象.„

［师］同学们表现很好.相信在不久的将来，一定还会有更先进、更完美的电能表在同学们的手中制造出来.在本节课的开始，同学们看到电灯发光，感觉了灯泡发热，已经知道电能转变成了光能和热能.看到电风扇、玩具车通电后运动，已经明白电能转变成了动能.电能是经过什么样的过程转变成其他形式能的，请大家关注“电功”.4.电功

［师］同学们看书后，说说你的理解.［生］电能是通过电流做功转化成其他形式的能的.“电能转化成其他形式能的过程是电流做功的过程”.［生］有多少电能发生了转化就说电流做了多少功.［生］用电器消耗了多少电能，电流就做了多少功.［生］电功的符号是W，单位是焦耳（J），也可以是 kW·h.例5：例2中，甲、乙、丙三同学家一月消耗的电能分别是多少焦耳？电流做的功分别是多少？（用字母表示出来）电能转化成其他形式的能分别是多少？

［生］一月内消耗的电能，电能转化成其他形式的能，电流所做的功完全一样.W甲=23 kW·h=8.28×107 J W乙=23.6 kW·h=8.496×107 J W丙=58 kW·h=2.08×108 J

三、小结

师生共同小结：

电能：来源、应用、单位、测量（电能表）及电功.四、动手动脑学物理

本节练习侧重联系生活实际、开放性的题目，难度并不太大，学生一定要亲自完成.强调在观察电能表的时候要注意安全.五、板书设计

第五篇：电能质量学习心得

学习心得

在国际电工标准中定义,谐波为一周期量的正弦波分量,其频率为基波频率的整倍数.在用电设备与电力设备急剧增加的同时,也给电网注入了大量的谐波,造成了很多危害,必须引起我们的高度重视。谐波的产生

谐波的产生来自于3个方面： 发电源质量不高输，配电系统，用电设备。

1)相控晶闸管整流设备.当晶闸管整流装置采用移相控制时,从电网吸收的是缺角的正弦波,从而给电网留下的也是另一部份缺角的正弦波.经统计表明:由整流装置产生的谐波占所有谐波的近40%.2)变频装置.变频装置由于采用了相位控制,除含有整次谐波外,还含有分数次谐波.3)电弧炉.从电弧炉电流的表达式可看出,电弧炉是一个典型的谐波源.4)荧光灯等气体放电类光源及家用电器.它们均给电网带来奇次谐波电流.谐波的危害

对供配电线路的危害 2 对电力设备的危害

1)对变压器的危害.谐波使变压器的铜耗、铁耗及噪声增大.2)对电力电缆的危害.由于谐波次数高频率上升,再加之电缆导体截面积越大,集肤效应

越明显,从而导致导体的交流电阻增大,使得电缆的允许通过电流减小。

3)对电动机的危害.谐波使电动机的附加损耗增加,效率降低.4)对低压开关的危害.对配电用断路器而言,全电磁型的断路器易受谐波电流的影响使铁耗增大而发热;电子型的断路器,谐波也使额定电流降低.5)对弱电系统设备的干扰.对于计算机网络、通信、有线电视、报警与楼宇自动化等弱

电设备,谐波通过电磁感应、静电感应与传导方式耦合到这些系统中,产生干扰。

公用电网中的谐波产生

电源本身以及输配电系统产生的谐波。

由于发电机三相绕组在制作上很难做到绝对对称,铁心也很 难做到绝对均匀一致等制造和结构上的原因,使得电源在发出基波电势的同时也会产生谐波电势,但由于其值很小,一般在分析电力系统谐波问题时可以忽略。在输181配电系统中则主要是变压器产生谐波,由于其铁芯饱和时,磁化曲线呈非线性,相当于非线性器件,饱和程度越深波形畸变也就越严重,再加上设计时出于经济性考虑,使磁性材料工作在磁化曲线的近饱和区段,从而产生谐波电流。电源和输配电系统虽然产生谐波,但这两方面产生的谐波所占的比例一般都很小。

电力系统负荷端大量的大功率换流设备和调压装置的广泛应用产生的谐波。

如荧光灯、电弧炉、变频设备、家用电器等。这些用电设备具有非线性特征,即使供给的是标准的正弦波电压,也会产生谐波电流注入系统,给电网造成大量的谐波,甚至会因为参数配置问题使得局部区域产生放大,由用电设备产生的谐波所占比例很大,是电网主要的谐波源。

谐波源的种类

带平波电抗器或直流电机负载的晶闸管相控整流装置是最早出现的电力电子型谐波源,这种谐波源一般被当作电流型谐波源,其滤波器设计可以采用无源支路和系统进行分流的方法来进行优化和计算。

随着电力电子技术的发展,出现了一类整流桥后面并联一个大的滤波电容的负载,这类负载在家用电器和变频器等领域得到了广泛的应用。虽然这种谐波源单个容量并不大,但是当大量使用时(如变频器群)也会产生很大的谐波干扰。这类非线性负载一般被当作电压型谐波源。

谐波的检测和分析方法

对电力系统谐波问题的研究涉及面很广,如谐波源分析、谐波检测、畸变波形分析、谐波抑制等,其中很重要的一个方面就是谐波的检测,它是解决其他谐波问题的基础。但由于电力系统的谐波受到随机性、非平稳性、分布性等多方面因素影响,要进行实时准确的检测并不容易,因此,随着交流电力系统的发展,也逐渐形成了多种谐波检测方法,如模拟滤波、基于傅氏变换的频域分析法、基于瞬时无功功率理论的检测方法、小波变换、神经网络等。

电网的无功补偿与谐波治理

由于大量非线性电力负荷的增加，给电网的正常运行带来了功率因数降低、电磁干扰和谐波污染的问题。功率因数过低，将会导致大量的电能浪费、设备利用率降低和电压偏差过大等；谐波电流的存在，则会引起波形畸变、电力设备基波负载容量下降和电力装置产生谐振等严重问题，有的电力系统甚至引起电力设备损坏事故。

近几年我国电力发展突飞猛进，电力系统的结构日益复 杂，大量的非线性电力负荷投入电力系统中，给电力系统的正常运行带来了一系列的问题，其中最为严重的就是功率因数降低、电磁干扰和谐波污染三大公害。

在并联装置中，除了超高压并联电抗器之外，主要用来对电网的容性或感性无功功率进行调节。就电力网而言，无功补偿既可以补高压侧，也可以补低压侧。对一般用户而言，在低压侧补偿将可以降低投资、减少能量损耗、有效提升负载端电压，所以电容器补偿装置通常安装在接近负载端，以提高无功补偿的经济效益。据统计，无功补偿在合理设计和安装后，可以使电网增容与其他补偿方法相比，低压并联电容器组的方式是一种投资少、见效快、收益高、切实可行、且能较大幅度降低线损和提高电能质量的有效途径。

从无功补偿的内容来看，又可分为两个大类，一类是依照负荷大小仅仅自动补偿无功分量；另一类则是除了补偿无功分量之外，还兼有谐波抑制或脱谐功能，这是因为无功补偿与谐波干扰通常是同 时出现的。高频负荷和非线性负载会使电网中的谐波含量剧增，装在电网低压侧的电力电容器极易因变压器感抗及剩余电网的电感发生谐振而产生很高的电流，造成供电回路过载、电容器烧毁和投切开 关损坏等事故。所以，在无功补偿的同时，必须考虑谐波治理的措施。

无功补偿与谐波治理是电力系统中广泛涉及的话题，无功不平衡与谐波危害的故障经常出现，合理选择电网的无功补偿与谐波治理方案，是当前电力系统中经常面对的问题。选择合理的补偿方案相 当重要，无功补偿与谐波治理必须同时进行、细致分析、综合考虑及因地制宜。如何提高供电质量以及电网运行的安全性和经济性，需要在理论与实际、技术与经济各方面不断探索。

谐波的抑制 电源谐波的治理

随着电力污染问题日益严重,各国纷纷出台治理措施和相关标准,对产生电力污染的设备提出明确的限制.IEEE-519-1992就是应这样的需要而制定的.这个标准最初是由用户和供电部门联合发起制定的,旨在限制过电压和配电系统中的电流畸变.谐波畸变的测试点被称为耦合点或PCC,该点通常位于计量电表处.标准规定在耦合点处,单次谐波电压畸变率允许值为基波电压的3%.一方面这可以满足计量电表的精度,另一方面能保证用户系统中负载引起的谐波问题对公用供电系统的影响在可接受的范围.对于现有供电网络或待建电网中的电力污染情况,解决的方法有两个:一是局部重组电网结构,分离或隔离产生电力污染的设备;二是使用电源净化滤波设备进行治理,有效地抑制电流谐波就会使电 压畸变达到要求的范围.电源谐波的治理主要有以下手段.1)无源滤波.无源滤波装置是指由无源器件(电感、电容、电阻)构成的谐波治理和无功补偿装置它一般由若干个无源滤波器并联而成,每个滤波器在一个或两个谐波频率附近或者在某一个频带内呈现低阻抗,吸收相应的谐波电流,从而使电网中的谐波电流减少,达到抑制谐波的目的.2)串联电抗器.为避免电容因谐波电流造成本身的损坏与电网谐波扩大,常采用串联电抗器的方法来抑制谐波.串联电抗器是根据检测出的谐波情况恰当选择串联电抗器的百分电抗值(电抗器的感抗值XL与电容器的容抗值XC之比的百分数).3)有源滤波.有源滤波采用模拟和数字逻辑电路对有谐波的系统进行电流检测和电流注入.具体做法是将有源滤波器与一个含谐波的负荷并联连接,该有源滤波器产生的谐波电流与负荷产生的谐波电流大小相同相位相反,因此电源仅提供负荷基波电流。

4)增加整流设备的相数.5）其它措施

高次谐波对三相变压器的影响取决于变压器绕组的接线方式。对于星/星(Y,y)接线,相电流间的不平衡结果会使星形中性点位移,使相线对中性线的电压不相等,3N倍的谐波电流在原边及付边的相线对中性线的电压上均造成谐波电压并使中性点的电压脉动.在三角形/星形(D,y)变压器里,不平衡电流和3N谐波电流在原边绕组内循环流动而不会传到电源系统中去。

结束语

随着电力电子设备的广泛应用,电力系统中的谐波分量增大,谐波次数增多,给供配电线路、电力设备等带来危害.抑制谐波有多种办法,无源滤波及串联电抗器虽然滤波效果不很理想,但简单便宜,仍在应用;有源滤波提供一种最有效的从电网中清除谐波的方式,可滤去谐波的次数高达50次,但价格较贵.另外,将电力变压器的接线组别接成(D,yn11)以及增加整流设备的相数均能抑制谐波污染.随着经济的发展及高新技术产品对高质量电能的普遍要求,建设绿色电网将会提到更重要的日程,抑制谐波污染已成为人们的共同奋斗目标。