電能利用率

電能可以轉換成機械能、熱能、化學能、光能等多種形式的能，全國一年消耗的電能，大約有70%的電能都是通過電動機轉換為機械能而消耗的；約有16%的電能通過電熱設備轉換為熱能，主要用於金屬材料的熔鍊和加熱；約有8%以上的電能通過各類電光源轉換為光能，主要用於各種場合的照明；約有6%的電能被電化學設備轉換為化學能，用於電化學生產。由此可見，電動機（包括被拖動的生產機械）和電熱設備，它是電能的主要使用者。從近幾年的用電情況來看，電能的有效利用程度普遍較低，如熱處理電爐全國擁有約10萬餘台，其容量多達480多萬KW，其中的相當一部分設備非常落後、熱效率低、電耗高，處理1t工件平均耗電要達1500KW·h左右，有的竟高達4000KW·h，比國外的熱處理耗電要高出兩倍以上。因此，節電的潛力很大。煤礦也是如此，不少用電設備效率低，存在大馬拉小車，甚至存在落後淘汰的用電設備，加上管理不當，其電能浪費也是驚人的。 ^[1] 

我國現使用的電氣設備，普遍存在設備性能差、工藝落後和缺乏嚴格的管理制度等問題。

1）設備性能差。日常生產中使用的大量機電設備，有許多尚屬陳舊落後的產品，其性能很差，與國外同類產品相比，中小型電動機的效率低1.5%～4%；中小型變壓器的損耗高70%～90%；水泵效率低5%～10%；風機效率低10%～15%；電阻爐的熱效率低15%～20%；由於長期使用，又未能得到及時改造和更新，性能更差。

2）生產工藝落後。相當一部分產品的生產工藝水平較低，致使生產週期長、產品質量差，電能利用率低、用電單位的電能損失大。

3）缺乏嚴格的管理制度。很多用電單位都缺少一整套相應的用電效果考評分析制度，有的根本就沒有建立起用電合理化的評價標準，甚至很多單位常常是用了再算，而不是算了再用的用電模式。 ^[1] 

1、所需設備

①一個可程控交流電源供應器或一個自耦變壓器

②一個電子負載

③一個瓦特表和兩個數字萬用表（其中最好有一個高精度數字萬用表，用來測量電流）或者四個數字萬用表（其中，一個為真有效值、高精度萬用表，用來測量輸入電流；一個為高精度萬用表，用來測量輸出電流）直流輸出功率僅等於電壓與電流的乘積，只需兩個萬用表即可測量出大小。我們將用一個高精度萬用表來測量輸出到負載的電流，用一個標準萬用表來測量電源的輸出電壓。由於交流系統中電壓與電流之間存在相位角，因此不能簡單地將RMS 輸入電壓與RMS 輸入電流相乘來計算輸入功率。只有電源消耗的有功功率（P）才是必須考慮的。而返回到電源的無功功率Q,則不應考慮進來。

瓦特表的優點是可以準確測量輸入功率，原因在於它能自動校正功率因數。如果沒有瓦特表，則可使用兩個萬用表來測量輸入電壓和電流。但這種替代性方法與使用瓦特表相比，測量結果的準確性不高，並且還需要對待測電源進行斷路。

直接將電壓表跨接到電路板輸出端，並與電子負載連接。測量輸出端電壓時，會不計與負載相連的電纜上的壓降。在有些應用中，比如手機充電器或筆記本電腦適配器中，必須計算電纜中的損耗，此時需要從負載測量輸出電壓。然後將高精度電流表與負載串聯，測量輸出電流。

2、交流接通注意事項

電源的交流接通注意事項及瓦特表方法：使用的器件採用開/關控制方案，在檢測輸入電壓下快速裝上電源，使輸出達到滿載，這時就可以測量出最差情況下的效率。在大容量電容充電時，裝上電源會產生非常大的浪湧電流。如果輸入電流表設置為低量程，這會導致其中的保險絲熔斷。

如果採用四個萬用表的方法，在低輸入電壓和最高負載下快速裝上電源後，首先應測量電源的浪湧電流。然後查閲萬用表的數據手冊，確認它是否能夠在高輸入電壓下承載如此高的峯值電流。對於所有其它控制方案，接通方法將不會影響效率的測量，建議在檢測時緩慢調高交流電壓，以便限制浪湧電流。將瓦特表連接到電源輸入端，將顯示屏設置為平均模式，以便獲得較穩定的讀數。接通交流輸入電壓，將它緩慢調高到所需的檢測電壓。將您電源的負載增加到滿載。然後關斷電源，將它重新快速裝回，繼續完成測量。

3、讀數計算

將瓦特表連接到電源輸入端，將顯示屏設置為平均模式，以便獲得較穩定的讀數。接通交流輸入電壓，將它緩慢調高到所需的檢測電壓。將您電源的負載增加到滿載。然後關斷電源，將它重新快速裝回，繼續完成測量。例如：電源輸出端儀表的測量結果為4.97 伏和4.005 安。電子負載的電壓讀數為4.48 伏。這是由於輸出電纜和萬用表電壓檢測元件上出現了490 mV 的壓降，從而突現了測量電源輸出端電壓的重要性。因此，輸出功率 = 4.97 V 4.005 A = 19.90 瓦。瓦特表讀數顯示輸入功率為25.76 瓦。因此，電源效率 = 19.90 瓦/25.76 瓦 = 77.3%。

4、提高準確度

在計算時，除二極管整流橋的損耗外，還應將其他輸入級元件，如浪湧限制器、共模扼流圈和數字萬用表的電流檢測元件的損耗包括在內。要計算這些損耗，需要測量各元件在正常工作情況下的壓降，然後用該壓降值乘以測得的輸入電流。將這些損耗計算在內，將會增大總輸入功率並降低計算得出的效率。

不過，用這種方法測得的結果始終不會像用瓦特表測量輸入功率一樣準確。測量一系列輸入及輸出值，確定損耗原因電源效率與輸入電壓和輸出負載有關。*估電源時，通常需要在幾個不同的輸入電壓水平下測量效率，以便更好地判斷出電路中的損耗究竟在何處。把得出的結果繪製在圖表中，説明滿載條件下效率與輸入電壓的關係。

接觸器的選用應按滿足被控制設備的要求進行，除額定工作電壓應與被控設備的額定電壓相同外，被控設備的負載功率、使用類別、操作頻率、工作壽命、安裝方式及尺寸以及經濟性等是選擇的依據。 ^[2] 

提高電能利用率應從技術降損和管理降損兩個方面共同入手,採取不同措施,做好降損工作。

1、技術降損

(1)確定負荷中心的最佳位置,減少或避免超供電半徑供電的現象。

(2)提高負荷功率因數,儘量使無功就地平衡。當功率因數提高以後,負荷向系統吸取的無功功率就要減少,線路的電壓損失也相應減少,線損率就會降低。

(3)根據負荷變化,適時調整輸配電變壓器的台數和容量,以提高變壓器的利用率。

(4)淘汰高耗能變壓器,提高變壓器負載率。

(5)推廣使用高精度、節能型電子式電能表,提高電能表計量精度。

(6)加強計量裝置安裝的規範化,最大限度地降低因安裝工藝不標準帶來的電能損失。

(7)按經濟電流密度選擇供電線路的截面面積。

(8)減少輸配電層次,提高輸電電壓的等級。

2、管理降損

(1)建立線損管理制度,設立專人負責,從事線損統計、分析、考核和其它線損管理工作。

(2)建立線損分析例會制度,及時發現和糾正問題,並對以後的線損進行預測,制定降損措施。(3)建立同步抄表制度,實行高壓、低壓計量表同步抄表。

(4)建立定期母線電能表平衡制度,母線電能表不平衡率<2%。

(5)建立計量表管理制度,提高計量準確度。

(6)加強營業管理,加強打擊竊電及私拉亂接力度。 ^[1]