矿山电工学(5)节电及电气化指标.ppt

1、第五章 节电及电气化指标,第一节 矿山节电的概念 第二节 功率因数及补偿 第三节 电费计算法 第四节 主要电气化指标 返回,5-1 矿山节电的概念,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：,5-1 矿山节电的概念,一、节约用电的意义：（ P236中 ） 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

2、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。,5-1 矿山节电的概念,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SScr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SScr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),图5-3,5-1 矿山节电的概念,式中：Scr-临界负荷； SN,T-变压器额定容量； PidT-变

3、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（ , Iid%查表得）； QN,T-变压器额定无功铜耗（ , s%查表得）。 对于n台时：,51 矿山节电的概念,本节小结： 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： 返回,52 功率因数及补偿,本节简介： 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

4、提高功率因数： 七、自动无功补偿cos装置：,52 功率因数及补偿,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cos表示。cos=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：,52 功率因数及补偿,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

5、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。,52 功率因数及补偿,五、提高功率因数的方法：（有两大类） 1、提高自然功率因数： 尽量采用鼠笼异步电动机： 避免电动机与变压器的轻载运行： 对不需调速的大型设备，尽量采用同步电动机： 尽量采用高压电动机： 绕线式异步电机同步化： 2、人工补偿提高功率因数： 并联移相电容器组： 采用同步调相机： 采用可控硅静止无功补偿器： 采用进相机改善功率因数：,52 功率因数及补偿,六、并联电力电容器组提高功率因数： 1、补偿方式及补偿区：如图5-4 高

6、压集中补偿：如图中的C1； 低压成组补偿：如图中的C2； 分散就地补偿：如图中的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： 可以防止电容器容量不对称而出现过电压（升为线电压） 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。 可充分发挥电容器的补偿能力：三角是星形3倍。,图5-4,图5-5,52 功率因数及补偿,3、无功补偿的计算：分四步进行 确定母线上的自然功率因数： 设计时：cos1=Pca/Sca Pca计算有功功率 （ Pca=PN ） Sca计算视在功率 Qca计算无功功率 Sca= 生产矿井： cos1= Wwa电度表上

7、的有功电耗量 Wre电度表上的无功电耗量,52 功率因数及补偿,使cos1提高到cos2所需的补偿容量Qc： Qc=KLo.arPca(tg1- tg2) 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； tg1、tg2补偿前、后功率因数角的正切值； Pca610KV母线上的计算有功负荷KW。 计算电容器的总台数N： 每相电容器的台数： n = N/3,52 功率因数及补偿,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； Vo,- 电网工作电压；VNC- 电容器额定电压。 选择实际台数： 当单母线分段时 ，N应为6的倍

8、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cos装置：（简单了解） 1、组成与特性： 2、自动补偿控制原理：,52 功率因数及补偿,本节小结： 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cos装置： 返回,53 电费计算法,本节介绍： 由三部分组成： 基本电费； 流动电费； 力率调整电费。,53 电费计算法,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：E

9、ba基本电费 K1计算系数（国家定） Sm电机接用容量 SM=PN/ cos Sn.T变压器的额定容量,53 电费计算法,二、流动电费： 是按用户电度表上的度数计算电费： Emo=K2Wa 式中：Emo 流动电费 元/月 K2 计算系数（当地取K2=0.5元/KW.h） Wa 月有功电度表读数,53 电费计算法,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+EmoEad Ea

10、d前的符号，当cos高于0.95时取负号，低于时取正号，正常时取0。,53 电费计算法,本节小结： 基本电费； 流动电费； 力率调整电费。 返回,54 主要电气化指标,本节简介： 主要电气化指标有以下四个： 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：,54 主要电气化指标,一、全矿功率因数： cos= 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：Wa全年的有功电量消； 全年的实际原煤产量；,54 主要电气化指标,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,