工大供电技术ppt教程第五章资料

辽宁工程技术大学第五章节电及电气化指标矿山节电功率因数及其补偿电费计算法主要电气化指标辽宁工程技术大学本节简介：一、节约用电的意义：二、节电的一般措施：三、电力变压器的经济运行：1、经济运行：2、无功经济当量Kec.re：3、两台变压器经济运行的临界负荷：4、Scr的计算公式：矿井年负荷曲线辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学一、节约用电的意义二、节电的一般措施：1、加强技术管理，实行计划用电。2、积极推广节电新技术。3、设置无功功率补偿装置，人工提高功率因数。三、电力变压器的经济运行：1、经济运行：使电力系统的有功损耗最小而经济效益最佳的运行方式称电力设备的经济运行。2、无功经济当量：（kw/kvar）它表示电力系统多输送1kvar的无功功率增加的有功损耗的数值，称为无功经济当量。辽宁工程技术大学3、两台变压器经济运行的临界负荷：如图5-3所示。交点a所对应的负荷Scr就是两台变压器经济运行的临界负荷。Scr的实际含义是：当实际负荷S∑＜Scr时，应该一台变压器运行,此时损耗比两台要经济。当实际负荷S∑＞Scr时,应该两台变压器同时运行,此时损耗比一台要经济。4、Scr的计算公式：(两台变压器时)辽宁工程技术大学式中：Scr--临界负荷；SN,T--变压器额定容量；△PidT--变压器空载有功铁耗（查表得）；△PN,T--变压器额定有功铜耗（查表得）；Kec,re--无功经济当量△Qid,T--变压器空载无功铁耗；△QN,T--变压器额定无功铜耗对于n台时：式5-6所示。辽宁工程技术大学第二节功率因数及其补偿一、意义：二、定义：三、功率因数低的后果：四、对功率因数的要求：五、提高功率因数的方法：六、并联电力电容器组提高功率因数：七、自动无功补偿cosφ装置：辽宁工程技术大学一、意义：1、可以使发电、变电设备和输电线路的供电能力得到充分的发挥；2、能降低各级线路和供电变压器的功率损失和电压损失。二、定义：有功功率与视在功率的比值称为功率因数，用cosφ表示。cosφ=P/S，功率因数越接近1越好。三、功率因数低的后果：1、使发电机和变压器的容量变小：2、增加输电电线的功率损失：3、增加线路的电压损耗：辽宁工程技术大学四、对功率因数的要求：电力部门对用户的功率因数由明确的规定：1、要求高压供电（6KV以上）的工业及装有带负荷调整电压设备的用户，功率因数应为0.95以上。2、要求其他电力用户的功率因数应为0.90以上。3、农业用户要求为0.80以上。4、煤矿企业地面总变配电所6-10KV母线上的功率因数应达到0.95以上。辽宁工程技术大学五、提高功率因数的方法：（有两大类）1、提高自然功率因数：⑴尽量采用鼠笼异步电动机：⑵避免电动机与变压器的轻载运行：⑶对不需调速的大型设备，尽量采用同步电动机：⑷尽量采用高压电动机：⑸绕线式异步电机同步化：2、人工补偿提高功率因数：⑴并联移相电容器组：⑵采用同步调相机：⑶采用可控硅静止无功补偿器：⑷采用进相机改善功率因数：辽宁工程技术大学六、并联电力电容器组提高功率因数：1、补偿方式及补偿区：⑴高压集中补偿：如图5-4所示中的C1；⑵低压成组补偿：如图5-4所示中的C2；⑶分散就地补偿：如图5-4所示中的C3。2、接线方式：补偿电容器组常按三角形接线，如图5-5所示。主要原因如下：⑴可以防止电容器容量不对称而出现过电压（升为线电压）⑵三角形接线时，若发生一相短线，只是补偿容量减少，而星形时，则失去补偿。⑶可充分发挥电容器的补偿能力：三角是星形3倍辽宁工程技术大学3、无功补偿的计算：分四步进行⑴确定母线上的自然功率因数：设计时：cosφ1=Pca/ScaPca——计算有功功率（Pca=∑PN）Sca——计算视在功率Qca——计算无功功率生产矿井：Wwa——电度表上的有功电耗量Wre——电度表上的无功电耗量辽宁工程技术大学⑵使cosφ1提高到cosφ2所需的补偿容量Qc：Qc=KLo.arPca(tgφ1-tgφ2)式中：Qc—所需电容器组的总电容量Kvar；Kco.ar—平均负荷率,计算时取0.7-0.85；tgφ1、tgφ2—补偿前、后功率因数角的正切值；Pca—6～10KV母线上的计算有功负荷KW。⑶计算电容器的总台数N：每相电容器的台数：n=N/3,,()cocNCQNVqV辽宁工程技术大学式中：Qc--三相所需总电容器容量（表5-1所示)；qc--单台电容器容量；Vωo,ω--电网工作电压；VNC--电容器额定电压。⑷选择实际台数：当单母线分段时，N应为6的倍数（煤矿均为分段）;当单母线不分段时，N应为3的倍数;七、自动无功补偿cosφ装置：（简单了解）1、组成与特性：2、自动补偿控制原理辽宁工程技术大学第三节电费计算法基本电费；流动电费；力率调整电费辽宁工程技术大学一、基本电费：是指按用户用电容量计算的电费，不管实际耗电量多少，只按安装的变压器及高压电动机的容量来收费。Eba=K1(Sm+Sn.T)式中：Eba——基本电费K1——计算系数（国家定）Sm——电机接用容量SM=PN/ηcosφSn.T——变压器的额定容量辽宁工程技术大学二、流动电费：是按用户电度表上的度数计算电费：Emo=K2·Wωa式中：Emo—流动电费元/月K2—计算系数（当地取K2=0.5元/KW.h）Wωa—月有功电度表读数辽宁工程技术大学三、力率调整电费：是根据用电力率（功率因数）水平的高低而增或减收的电费，当低时电费增加，当高时减少，当正常时免。Ead=K3(Eba+Emo)式中：Ead—减收或追加电费；K3—调整率（电力部门规定）；Eba—基本电费；Emo—流动电费四、企业总电费：E2=Eba+Emo±EadEad前的符号，当cosφ高于0.95时取负号，低于时取正号，正常时取0。辽宁工程技术大学第四节主要电气化指标一、全矿功率因数：二、吨煤电耗：三、吨煤电费：四、劳动力电气装备程度：辽宁工程技术大学一、全矿功率因数：cosφ=＞0.95二、吨煤电耗：（有两项）1、综合电耗：每生产1t原煤消耗的有功电量（辅助生产的电耗）Cs.e=式中：Wωa——全年的有功电量消；——全年的实际原煤产量；22WaWaWreWaYc辽宁工程技术大学2、原煤电耗：每产1t原煤与原煤生产有关的生产环节所消耗的有功电量。Cc.e=（不含辅助生产的电耗）三、吨煤电费：EC=式中：Ey——全年电费——全年煤产量.WacYcEyYc辽宁工程技术大学四、劳动力电气装备程度：每个工人每小时所消耗的有功电量：De.w=式中：De.w---劳动力电气装备程度Wωa——全年有功电耗8——每班工作小时350——全年工作日Qm——全矿在册职工数8350amWQ节能-高压变频器对煤矿行业的改造拓展辽宁工程技术大学1、矿井提升机作为矿井井下和地面的工作机械，矿井提升机（minehoist）是一种大型绞车。用钢丝绳带动容器（罐笼或箕斗）在煤矿井筒中升降，完成输送物料和人员的任务。矿井提升机是由原始的提水工具逐步发展演变而来。现代的矿井提升机提升量大，速度高，已发展成为电子计算机控制的全自动重型矿山机械，如图一是矿井提升机结构图，图二是改造后的矿井提升机工作原理辽宁工程技术大学图一矿井提升机辽宁工程技术大学高压变频改造后的提升机工作可靠性提高了。由于变频器采用的是进口电子器件，寿命长，且具有完善的保护功能，用于提升绞车控制时，其可靠性很高，减少了故障率。采用变频器控制提升机后，降低了运行噪声、发热量，改善了现场环境，而且使能源消耗大大降低。节能效果显著，据实测可达到30%以上。改进的矿井提升机节能效果2皮带机辽宁工程技术大学与提升机的用途基本同理，皮带机也是从井下运送煤到地面。区别在于皮带机的功率更大，它的启动和运行方式为绕线电机经转子绕组降压启动后工频运行，经液力耦合器切换至皮带机皮带机辽宁工程技术大学改进的皮带机节能效果辽宁工程技术大学经过变频技术改造后皮带机彻底实现了皮带输送机的软起、软停运行方式，使皮带机在工作中更加性能稳定。系统的功率因数在整个过程中达0.9以上，大大节省了无功功率。采用变频器驱动后，使系统总的传递效率要比液力偶合器驱动的效率高5%～10%系统效率。改造后系统可以根据负载变化情况自动调整输出频率和输出力矩，改变了以前电机工频恒速运行的模式，在很大程度上节约了电力能源消耗。本章习题：辽宁工程技术大学习题5.4习题5.5习题5.7习题5.9习题5.10习题5.12