提高毛尖山电站购电功率因数

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国电安徽毛尖山水电有限公司2015年QC成果发布提高毛尖山电站购电功率因数发布人：郭永杭活动课题提高毛尖山电站购电功率因数课题类型现场型出勤率100%成立时间2013年1月活动时间2014年11月-2016年4月小组名称毛尖山公司运维部QC三组序号姓名职务技术职称小组职务小组分工1刘承武运维部书记高级工程师组长全面指导2郭永杭值班员助理工程师副组长原因分析、制定对策3俞亮亮主值班员助理工程师组员现场调查、数据分析4王作龙运维部主任工程师组员传达措施、保障实施5刘海涛运维部技术员助理工程师组员执行、落实措施6吴功发运维工技工组员执行、落实措施7吴烈俊值班员助理工程师组员检查实施情况及效果一、小组概况名称2015年小组活动计划表2014.112014.122015.12015.22015.32015.42015.52015.6-12课题选择

现状调查设定目标要因确认制定对策对策实施效果检查巩固措施总结打算实际完成情况预计完成情况二、活动计划毛尖山水电站在电力系统内担任调峰任务，每年有5000h都处于不开机状态，在不发电的时候，电站就相当于一个用电工厂。需要消耗电网大量的有功、无功，年平均有功购电量约30万kwh，无功购电量约50万kvarh，功率因数仅0.53。2014年起，安庆电网开始对我站购电功率因数进行考核，根据功率因数的大小，收取一定的调整电费。三、简介三、简介有功功率在交流电路中，负载电阻所消耗的不可逆转的功率，如转换为热能、光能、机械能等，称为“有功功率”。无功功率是用于交流电路内电场与磁场的交换，用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。电动机变压器电容器有功功率和视在功率夹角的余弦值，即cosφ，cosφ=P/S。φ有功功率P无功功率Q视在功率S功率关系图有功损耗ΔP无功功率Q三、简介视在功率有功功率和无功功率的向量和，也是电流与电压的直接乘积。功率因数有、无功关系无功功率的增加，将使电力系统中的电流增大，从而使电力系统的有功损耗增加。一、安庆电网考核标准是厂购电功率因数≥0.9，我站功率因数仅0.53，调整系数0.39，2014年共交调整电费69000元，功率因数有很大提升空间。二、毛尖山电站2014年有功购电量30万kwh，无功购电量50万kvarh，无功超有功60%，大大增加了有功的损耗，功率因数的提高，能够降耗增效。四、选题理由提高毛尖山电站购网电量功率因数五、现状调查每个功率因数都对应一个标准电费调整系数，收取的调整电费=基本电费×调整系数。在购网电量一定的情况下，功率因数越小，调整系数就越大，收取的费用也就越高。当功率因数在0.9以上对应负的调整系数，表示电网将给与一定的奖励，我站功率因数仅0.53，调整系数0.39。五、现状调查由上表知：2014年无功电量比有功电量的高出60%。我站缴纳总电费268445元，而其中调整电费就有69000元，占比25%。六、目标设定通过以上内容，我们得知毛尖山电站购电功率因数低严重影响了电站的经济运行。安庆电网的标准是功率因数高于0.9时，不再收取调整电费，所以我们的目标是毛尖山电站购电功率因数由原来的0.53提高至0.9以上。0.530.90目标值购电功率因数小人员因素开机时没有带无功或无功太低管理制度厂用电设备频繁启动外部环境电网频率不稳定，波动大厂用电电压过高，高于10%设备状况主变变损大、常空载运行电站配用了大量的电感性设备七、要因确认七、要因确认要因论证一：开机时没有带无功或无功太低●论证过程:现场调查及查阅数据记录，结果如表：

非要因地点：中控室时间：2015年1月14日执行人：俞亮亮要因论证二：主变变损大，常空载运行●论证过程:现场调查及查阅数据记录，结果如表：

1#1主变为87年的老设备，空载损耗36.84kw。22014年电站不开机时间5051小时，即主变空载时间。3不开机情况下，平均每天购网电量1500kwh，而厂用电量仅200kwh。要因七、要因确认地点：升压站时间：2015年1月20日执行人：刘承武要因论证三：电站配用了大量电感性设备●论证过程:现场调查，结果如表：

要因3冬天有数台取暖用的感应电炉，中控室及宿舍有数台空调，属大型电感设备。1配有四台压油装置油泵电动机，三台空压机，两台水泵电动机，均为异步电动机，属于大型电感设备。2检修期间有大量焊接操作，所使用的电焊机为交流电焊机，属于大型电感设备。七、要因确认地点：发电厂房时间：2015年1月25日执行人：俞亮亮要因论证四：厂用电设备频繁启动●论证过程:查阅数据记录，结果如表：

序号调查结果（均为不开机情况下）水泵用来抽集水井的水，每24h启动1次压力油泵#1机组压油装置油泵每6h启动1次，#2机组压油装置油泵每7h启动1次空压机低压空压机不投入，高压空压机每4h启动一次漏油泵每大于24小时启动一次空调每大于24小时启动一次非要因七、要因确认地点：发电厂房时间：2015年2月3日执行人：郭永杭七、要因确认要因论证五：厂用电电压过高，高于10%●论证过程:查阅数据记录，结果如表：

项目内容说明当供电电压高于额定值的10%时，由于磁路饱和的影响，无功功率将增长的很快。结果不开机情况下，我站厂用电最高电压6.1KV，最低电压5.9KV，不存在电压高于10%的情况。非要因地点：发电厂房时间：2015年2月6日执行人：俞亮亮七、要因确认要因论证六：电网频率不稳定、波动大●论证过程:查阅数据记录，结果如表：

项目内容说明当电网频率波动过大时，会对变压器和异步电动机的磁化功率造成影响。结果不开机情况下，我站厂用电系统频率稳定，频率差明显在规程规定的±0.2Hz以内，不存在波动过大的情况非要因地点：发电厂房时间：2015年2月10日执行人：郭永杭1、主变损耗大，常空载运行2、电站配用了大量电感性设备七、要因确认八、制定对策序号要因对策目标措施执行人检查人完成时间1主变损耗大，常空载运行减少主变等设备的无功损耗购电功率因数≧0.9安装无功补偿装置刘海涛吴功发吴烈俊2015.52电站配用了大量电感性设备根据要因制定以下对策九、对策实施月份无功电量（kvarh）发电小时（h）系统倒送小时（h）无功容量（kvar）1月711921672897.792月6287653619101.573月50072254490102.184月15268573147103.865月3401237137391.186月38940338382101.937月158472618888月31724451293108.279月31064438282110.1510月5953212761796.4811月4646424147997.0012月5583618256299.351、2014年系统倒送无功电量统计由上表可知，我们每相取补偿容量为40kvar，3×40kvar=120kvar2、无功补偿相关参数计算从短路安全方面考虑，补偿电容器我们选择星形接线方式容量Q（kvar）电压U（kv）频率f（Hz）电容C(μF)电流（A）40509.6311九、对策实施3、电气设备选定（a）电容选定型号为BWF6.3/√3-50-1W九、对策实施（b）开关选定型号为NALF12-100该开关结构简单，有电、手动两种分闸方式，安全性能高。开关上装有三相保险，一旦发生单相接地时，保险会烧掉，保险底部的撞针会撞击开关跳闸机构，跳开开关，保护开关和电容，发生跳闸时，能够向控制室发出信号，值班人员会及时发现。九、对策实施4、位置选择九、对策实施5、安装完成十、效果检查将无功补偿装置投入前后一年的数据进行统计、比较月份123456789101112平均投入前0.530.520.520.520.510.500.520.520.510.570.560.550.53投入后0.990.990.991.000.981.001.001.001.001.001.000.990.990.53≥0.90.99

圆满完成了预期目标！

十、效果检查十一、经济分析无功补偿装置投入前数据（2014年1月-12月）月份反有功电量（kwh）反无功电量（kvarh）功率因数调整系数调整电费（元）开机时间（h）不开机时间（h）反有功功率（kw）反无功功率（kvar）143956711920.530.3910214.321672860.3897.79237972628760.520.418902.55361961.34101.58330624500720.520.416700.7625449062.50102.1949196152680.520.411698.1457314762.56103.86522909404570.510.434484.4235838659.35104.81622528389400.500.455485.9833738358.82101.67796815840.520.41211.527261853.7888.00819580317680.520.414818.9345029466.60108.05919140319000.510.434746.3343728367.63112.721040744586520.570.317706.1212661865.9394.911131724464640.560.336311.5824147966.2397.001237224558360.550.357725.0718256266.2399.35合计31656550500969005.6737535007平均26380420840.530.395750.4731341763.22100.86反有功功率——不开机情况下毛尖山电站平均每小时消耗的系统有功反无功功率——不开机情况下毛尖山电站平均每小时消耗的系统无功无功装置投入后数据（2015年5月-2016年4月）月份反有功电量（kw）反无功电量（kvar）功率因数调整系数调整电费开机时间（h）不开机时间（h）反有功功率（kwh）反无功功率（kvarh）51513620680.99-0.0075-63.1928446032.904.50674809240.99-0.0075-31.0050221834.314.24748846160.99-0.0075-16.5961013436.454.608103408801-0.0075-42.4345429035.663.0391760036520.98-0.0075-73.9423248836.077.48102389218921-0.0075-100.119265236.642.90111491614081-0.0075-65.2233838239.053.69123168014961-0.0075-121.349564948.812.311215169681-0.0075-95.5428645846.982.112193167041-0.0075-78.6522647041.101.503239806601-0.0075-101.3413361139.251.08480089680.99-0.0075-32.6450621437.424.52合计19874816236-82237585026平均1656213530.99-0.0075-68.5031341939.543.23十一、经济分析反有功功率——不开机情况下毛尖山电站平均每小时消耗的系统有功反无功功率——不开机情况下毛尖山电站平均每小时消耗的系统无功平均每年电厂有5000h处于不开机状态投入无功补偿装置前，反有功功率为63.22kw，年有功购网电量是316100kw