工廠供電技術(shù)課件：第10章 工廠的電能節(jié)約

1、第十章 工廠的電能節(jié)約 本章主要內(nèi)容：節(jié)約電能的意義 節(jié)約電能必須采取的一些基本措施 電力變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 電容器無(wú)功補(bǔ)償。第一節(jié) 電能節(jié)約的意義及其一般措施 一、電能節(jié)約的意義 電能應(yīng)用極為廣泛，能源問(wèn)題是我國(guó)也是當(dāng)今世界各國(guó)面臨的一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題，由于電能能創(chuàng)造比它本身價(jià)值高幾十倍甚至上百倍的工業(yè)產(chǎn)值，因此多節(jié)約lkWh的電能，就能為國(guó)家多創(chuàng)造若干財(cái)富。 二、工廠電能節(jié)約的一般措施 1、加強(qiáng)工廠供用電系統(tǒng)的科學(xué)管理 加強(qiáng)能源管理，建立和健全管理機(jī)構(gòu)和制度 實(shí)行計(jì)劃供用電，提高能源利用率實(shí)行負(fù)荷調(diào)整，“削峰填谷”，提高供電能力實(shí)行經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式，全面降低系統(tǒng)能耗加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)，提高設(shè)備的檢修質(zhì)量2、

2、搞好工廠供用電系統(tǒng)的技術(shù)改造 逐步更新淘汰現(xiàn)有低效高耗能的供用電設(shè)備改造現(xiàn)有不合理的供配電系統(tǒng)，降低線路損耗 選用高效節(jié)能產(chǎn)品，合理選擇供用電設(shè)備的容量，提高設(shè)備的負(fù)荷率改革落后工藝，改進(jìn)操作方法 采用無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，人工提高功率因數(shù)(一般規(guī)定功率因數(shù)不得低于09) 無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備主要有同步補(bǔ)償機(jī)和并聯(lián)電力電容器，只有在經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確認(rèn)采用同步電動(dòng)機(jī)作為無(wú)功補(bǔ)償裝置合理時(shí)，才可采用同步電動(dòng)機(jī)。 第二節(jié) 電力變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行：能使電力系統(tǒng)的有功損耗最小、經(jīng)濟(jì)效益最佳的一種運(yùn)行方式。 電力系統(tǒng)的有功損耗，不僅與設(shè)備的有功損耗有關(guān)，而且與設(shè)備的無(wú)功損耗有關(guān)，因?yàn)闊o(wú)功功率的存在，將使系統(tǒng)中

3、的電流增大，從而使電力系統(tǒng)的有功損耗增加。為了計(jì)算設(shè)備的無(wú)功損耗在電力系統(tǒng)中引起的有功損耗增加量，引入一個(gè)換算系數(shù)，即無(wú)功功率經(jīng)濟(jì)當(dāng)量,其表示電力系統(tǒng)中每減少lkvar的無(wú)功功率，相當(dāng)于電力系統(tǒng)所減少的有功功率損耗數(shù)，對(duì)工廠變配電所來(lái)說(shuō)，無(wú)功功率經(jīng)濟(jì)當(dāng)量Kq=0.020.15(平均取0.1)。一、一臺(tái)變壓器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷計(jì)算 變壓器的有功損耗加上變壓器無(wú)功損耗所換算的等效有功損耗，就稱為變壓器有功損耗換算值。 一臺(tái)變壓器的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷為：NqKqNecQKPQKPSS00式中，P。變壓器的空載損耗；PK變壓器的短路損耗；Q。變壓器空載時(shí)的無(wú)功損耗；QK變壓器二次短路時(shí)的無(wú)功損耗；SN為變壓器的額定

4、容量；Kq無(wú)功功率經(jīng)濟(jì)當(dāng)量。一般電力變壓器的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷率Sec/SN約為50%左右。二、兩臺(tái)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷計(jì)算 兩臺(tái)同型號(hào)同規(guī)格的變壓器，每臺(tái)額定容量為SN，總負(fù)荷為S0，臨界負(fù)荷ScrNqKqNcrQKPQKPSS002當(dāng)SScr時(shí)，宜于一臺(tái)變壓器運(yùn)行；當(dāng)SScr時(shí)，宜于兩臺(tái)變壓器運(yùn)行。如果是n臺(tái)同型號(hào)同規(guī)格的變壓器，判別n臺(tái)與n-1臺(tái)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷為： NqKqNcrQKPQKPnnSS00) 1(第三節(jié) 并聯(lián)電容器的接線、裝設(shè)、控制、保護(hù)及其運(yùn)行維護(hù) 一、并聯(lián)電容器的接線 無(wú)功補(bǔ)償?shù)牟⒙?lián)電容器大多采用形接線，只是少數(shù)容量較大的高壓電容器組除外，而低壓并聯(lián)電容器絕大多數(shù)是做成三

5、相的，且內(nèi)部已接成三角形。 三個(gè)電容器接成形，每個(gè)電容器承擔(dān)三相線路的線電壓；如果三個(gè)電容器接成Y形，每個(gè)電容器承擔(dān)三相線路的相電壓。因此QC()=3Q C(Y)是并聯(lián)電容器采用接線的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。另外電容器采用接線時(shí)，任一電容器斷線，三相線路仍得到無(wú)功補(bǔ)償；而采用Y接線時(shí)，一相斷線時(shí)，斷線的那一相將失去無(wú)功補(bǔ)償。 電容器采用接線時(shí)，任一電容器擊穿短路時(shí)，將造成三相線路的兩相短路，短路電流很大，有可能引起電容器爆炸，應(yīng)串接熔斷器作保護(hù)。如果電容器采用Y形接線，情況就完全不同。規(guī)定：高壓電容器組宜接成中性點(diǎn)不接地星形，容量較小時(shí)宜接成三角形，低壓電容器組應(yīng)接成三角形。2、并聯(lián)電容器采用形接線的缺點(diǎn)1

6、、并聯(lián)電容器采用形接線的優(yōu)點(diǎn)二、并聯(lián)電容器的裝設(shè)位置 并聯(lián)電容器在供電系統(tǒng)中的裝設(shè)位置，有高壓集中補(bǔ)償、低壓集中補(bǔ)償和單獨(dú)就地補(bǔ)償三種方式。 1、高壓集中補(bǔ)償：將高壓電容器組集中裝設(shè)在工廠變配電所的610kV母線上。其經(jīng)濟(jì)效果較后兩種補(bǔ)償方式差。但初投資較少，便于集中運(yùn)行維護(hù)，可以滿足工廠總功率因數(shù)的要求，在一些大中型工廠中應(yīng)用較為普遍。 由于電容器從電網(wǎng)上切除時(shí)有殘余電壓，殘余電壓最高可達(dá)電網(wǎng)電壓的峰值，因此必須裝設(shè)放電裝置。（電壓互感器一次繞組） 2、低壓集中補(bǔ)償：將低壓電容器集中裝設(shè)在車間變電所的低壓母線上。這種補(bǔ)償方式能使變電所主變壓器的視在功率減小，從而可選較小容量的主變壓器，比較經(jīng)

7、濟(jì)（兩部電費(fèi)制：一部分是按每月實(shí)際用電量計(jì)算電費(fèi)，稱為電度電費(fèi)，另一部分是按裝用的變壓器容量計(jì)算電費(fèi)，稱為基本電費(fèi))?？墒构S的電費(fèi)開(kāi)支減少，在工廠中應(yīng)用非常普遍。 利用220V、1525W的白熾燈放電，同時(shí)也作為電容器組正常運(yùn)行的指示燈。 3、單獨(dú)就地補(bǔ)償：將并聯(lián)電容器組裝設(shè)在需進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)母鱾€(gè)用電設(shè)備旁邊。補(bǔ)償范圍最大，補(bǔ)償效果最好。但是這種補(bǔ)償方式總的投資較大，且電容器組在被補(bǔ)償?shù)挠秒娫O(shè)備停止工作時(shí)，它也將一并被切除，因此其利用率較低。常用設(shè)備本身繞組進(jìn)行放電。 三、并聯(lián)電容器的控制 并聯(lián)電容器有手動(dòng)投切和自動(dòng)調(diào)節(jié)兩種控制方式。 1、手動(dòng)投切的并聯(lián)電容器 采用手動(dòng)投切，具有簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)、便于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，但不便調(diào)節(jié)容量，更不能按負(fù)荷變動(dòng)情況進(jìn)行補(bǔ)償，以達(dá)到理想的補(bǔ)償要求。 2、自動(dòng)調(diào)節(jié)的并聯(lián)電容器 采用自動(dòng)補(bǔ)償裝置可以按負(fù)荷變動(dòng)情況適時(shí)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，達(dá)到較理想的無(wú)功補(bǔ)償要求；但其投資較大，且維修比較麻煩，凡可不用自動(dòng)