《企業(yè)供電系統(tǒng)及運(yùn)行》第五版第八章概述課件

§8－1節(jié)約用電的意義和措施§8－2電動(dòng)機(jī)與變壓器的節(jié)能§8－3提高企業(yè)供電系統(tǒng)的功率因數(shù)§8－1節(jié)約用電的意義和措施§8—1節(jié)約用電的意義和措施1.了解節(jié)約用電的意義。2.了解節(jié)約用電的主要措施。§8—1節(jié)約用電的意義和措施1.了解節(jié)約用電的意義。一、節(jié)約用電的意義

由于電能在能源中的特殊地位,目前,節(jié)能的關(guān)鍵在節(jié)電。

我國(guó)電能的消耗70%以上來(lái)自企業(yè),所以企業(yè)的電能節(jié)約特別值得重視。雖然我國(guó)近幾年電力行業(yè)投資較大、發(fā)展很快,但是仍趕不上用電(特別是企業(yè)用電和生活用電)的高速增長(zhǎng)。況且,我國(guó)的發(fā)電效率低,電能的利用率低。節(jié)約用電可以節(jié)省國(guó)家、企業(yè)相應(yīng)的電力基礎(chǔ)投資,企業(yè)可以降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益,還可以更好地保護(hù)環(huán)境。因此,在企業(yè)供電系統(tǒng)中,要特別重視節(jié)電。一、節(jié)約用電的意義

節(jié)約用電是我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)的基本方針，具有長(zhǎng)期性和艱巨性。研究節(jié)約用電的技術(shù)措施是企業(yè)電氣工作人員的一項(xiàng)重要工作。節(jié)約用電是我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)的基本方針，具有二、節(jié)約用電的措施1.加強(qiáng)節(jié)電宣傳，提高節(jié)電意識(shí)我國(guó)能源工作總方針是“開(kāi)發(fā)和節(jié)約并重”“把節(jié)約放在優(yōu)先位置”。企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)全體員工節(jié)電的宣傳，提高他們的節(jié)電意識(shí)，樹(shù)立長(zhǎng)期節(jié)電思想。2.杜絕浪費(fèi)現(xiàn)象我國(guó)的大中型企業(yè)具有規(guī)模大、人數(shù)多等特點(diǎn)。在很多職工中浪費(fèi)電的現(xiàn)象嚴(yán)重,例如“長(zhǎng)明燈”等，因此應(yīng)教育職工節(jié)約用電。3.加強(qiáng)節(jié)電的科學(xué)管理建立健全用電管理機(jī)構(gòu)，落實(shí)計(jì)劃用電、節(jié)約用電和降低電力消耗的各項(xiàng)措施。制定一套科學(xué)有效的電力管理制度，建立廠、車間、班組的三級(jí)管理網(wǎng)絡(luò)，責(zé)任落實(shí)到人。二、節(jié)約用電的措施4.合理調(diào)整電力負(fù)荷

根據(jù)供電電網(wǎng)的供電情況和用電部門(mén)的不同用電規(guī)律,合理地、有計(jì)劃地安排各用電部門(mén)的用電時(shí)間，以降低高峰負(fù)荷，填補(bǔ)負(fù)荷低谷，充分發(fā)揮發(fā)、變電設(shè)備的供電能力。5.開(kāi)發(fā)使用節(jié)電設(shè)備隨著新材料、新工藝、新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，企業(yè)電氣設(shè)備不斷向節(jié)能、低耗的方向發(fā)展。例如,目前變壓器、電動(dòng)機(jī)因所占比重較大，耗電量也大，所以技術(shù)人員始終不停地在開(kāi)發(fā)、研制、生產(chǎn)節(jié)能型產(chǎn)品。非晶合金低損失變壓器技術(shù)、電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)、高效電機(jī)技術(shù)等新技術(shù)都得到了快速發(fā)展。企業(yè)在購(gòu)置設(shè)備時(shí)，應(yīng)優(yōu)先購(gòu)買(mǎi)節(jié)電設(shè)備。4.合理調(diào)整電力負(fù)荷6.合理選擇設(shè)備容量企業(yè)應(yīng)根據(jù)所有用電負(fù)荷,科學(xué)合理的選擇和配置變壓器容量和臺(tái)數(shù)以及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式,以提高設(shè)備的負(fù)荷率和運(yùn)行效率使損失降到最小。7.提高功率因數(shù)無(wú)論是提高自然功率因數(shù)還是用無(wú)功補(bǔ)償裝置提高功率因數(shù)都可以使線路的電能損失減少,提高發(fā)、變電設(shè)備的供電能力。返回6.合理選擇設(shè)備容量返回§8—2電動(dòng)機(jī)與變壓器的節(jié)能1.了解電動(dòng)機(jī)和變壓器的節(jié)能措施。2.能正確計(jì)算變壓器的功率損失和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件?！?—2電動(dòng)機(jī)與變壓器的節(jié)能1.了解電動(dòng)機(jī)和變壓器的節(jié)能措一、電動(dòng)機(jī)的節(jié)能電動(dòng)機(jī)是企業(yè)中應(yīng)用最廣泛的電氣設(shè)備之一，也是消耗電能的主要設(shè)備之一。合理選擇和使用電動(dòng)機(jī)在企業(yè)中十分重要。一、電動(dòng)機(jī)的節(jié)能1.合理選擇電動(dòng)機(jī)合理選擇電動(dòng)機(jī)類型、功率，以及其他技術(shù)參數(shù)，使其符合所拖動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)荷特性,使其在各種狀態(tài)下穩(wěn)定地工作，發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)、技術(shù)上最佳效果。（1）優(yōu)先選擇節(jié)能電動(dòng)機(jī)所謂節(jié)能電動(dòng)機(jī)，就是在設(shè)計(jì)制造上全面減低電動(dòng)機(jī)本身的功率損失，以提高電動(dòng)機(jī)的效率。例如，Y系列節(jié)能電動(dòng)機(jī)在較寬的負(fù)載范圍內(nèi)效率都較高,功率等級(jí)多，可以避免“大馬拉小車”的弊病,具有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩高、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。1.合理選擇電動(dòng)機(jī)（2）合理選擇電動(dòng)機(jī)類型對(duì)啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)無(wú)特殊要求的生產(chǎn)機(jī)械，應(yīng)選擇籠型電動(dòng)機(jī)；若重載啟動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械，選用籠型電動(dòng)機(jī)不能滿足啟動(dòng)要求或加大功率不合理時(shí)，或調(diào)速范圍不大的生產(chǎn)機(jī)械，且低速運(yùn)行時(shí)間較短時(shí)，均選用繞線式電動(dòng)機(jī)為宜；若對(duì)啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)有特殊要求的生產(chǎn)機(jī)械，在交流電動(dòng)機(jī)達(dá)不到要求時(shí)，可以選擇直流電動(dòng)機(jī)。（2）合理選擇電動(dòng)機(jī)類型（3）合理選擇電動(dòng)機(jī)功率運(yùn)行實(shí)踐表明，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的效率和功率因數(shù)是隨負(fù)荷率的變化而變化的。因此，若選用的電動(dòng)機(jī)功率合適，不但能節(jié)約電能，而且還可以提高功率因數(shù)，降低無(wú)功損失。例如，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率低于40%時(shí)，可直接更換小功率的電動(dòng)機(jī)。（3）合理選擇電動(dòng)機(jī)功率(4)合理選擇電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性根據(jù)負(fù)荷特性合理選擇電動(dòng)機(jī)，對(duì)于提高電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的安全可靠性和節(jié)約電能具有實(shí)際意義。只有電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性與它所拖動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)荷特性相匹配，才能達(dá)到既安全可靠又經(jīng)濟(jì)的目的。(4)合理選擇電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性2.采用節(jié)電調(diào)速利用電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速、利用晶閘管串級(jí)調(diào)速、利用變頻調(diào)速器調(diào)速均能使效率較高、損失小、節(jié)電效果明顯。2.采用節(jié)電調(diào)速3.提高功率因數(shù)(1)減少電動(dòng)機(jī)的空載損失感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的空載損失主要是無(wú)功功率損失，減少電動(dòng)機(jī)的空載損失，常用的方法是利用空載自停裝置,減少有功和無(wú)功功率損失，提高電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)。(2)提高檢修質(zhì)量感應(yīng)電動(dòng)機(jī)出廠時(shí)各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)應(yīng)該是最佳的，而檢修質(zhì)量的好與壞對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)影響很大。因此,確保檢修質(zhì)量，以達(dá)到或接近出廠時(shí)各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，就能達(dá)到節(jié)電的目的。3.提高功率因數(shù)4.定期保養(yǎng)、維護(hù)電動(dòng)機(jī)的維護(hù)和保養(yǎng)往往不被重視，這造成電動(dòng)機(jī)的效率降低，損失增加。對(duì)電動(dòng)機(jī)要定期檢修、經(jīng)常保養(yǎng)、及時(shí)維修，才能使電動(dòng)機(jī)始終處于最佳狀態(tài)，保證其效率和功率因數(shù)維持在較高的水平。4.定期保養(yǎng)、維護(hù)二、變壓器的節(jié)能變壓器的節(jié)能主要有兩個(gè)方面：一是要選低損失型的變壓器；二是要減少變壓器運(yùn)行時(shí)的功率損失。變壓器在供用電設(shè)備中屬于效率較高的設(shè)備之一。由于它是電源設(shè)備，需要長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行，因此,變壓器運(yùn)行時(shí)的節(jié)能尤為重要。二、變壓器的節(jié)能1.經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量的概念變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是指變壓器(單臺(tái)或多臺(tái))運(yùn)行時(shí)本身的有功損失最小、經(jīng)濟(jì)效益最佳的運(yùn)行方式。由于無(wú)功損失的存在，使得系統(tǒng)的電流增大,從而帶來(lái)電力系統(tǒng)有功損失的增加。無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量是表示供電系統(tǒng)在多發(fā)送1kvar的無(wú)功功率時(shí),使供電系統(tǒng)增加的有功功率的千瓦數(shù),常用Kq表示，它與電力系統(tǒng)的容量、結(jié)構(gòu)及計(jì)算點(diǎn)位置等多種因素有關(guān)。對(duì)于企業(yè)變電站，無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量Kq=0.02~0.15；對(duì)經(jīng)二級(jí)變壓的企業(yè)，Kq=0.05~0.08;對(duì)經(jīng)三級(jí)變壓的企業(yè),Kq=0.1~0.15。1.經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量的概念2.變壓器的功率損失及其計(jì)算變壓器功率損失包括有功功率損失和無(wú)功功率損失兩大部分。(1)變壓器的有功功率損失變壓器的有功功率損失由兩部分組成。1)鐵心中的有功功率損失，即鐵損ΔPFe。鐵損在變壓器一次繞組的外施電壓和頻率不變的條件下，是固定不變的，與負(fù)荷無(wú)關(guān)。鐵損可由變壓器空載實(shí)驗(yàn)測(cè)定。變壓器的空載損失ΔPo可認(rèn)為就是鐵損，因?yàn)樽儔浩鞯目蛰d電流Io很小，在一次繞組中產(chǎn)生的有功損失可略去不計(jì)。2.變壓器的功率損失及其計(jì)算2)有負(fù)荷時(shí)一、二次繞組中的有功功率損失,即銅損ΔPCu。銅損與負(fù)荷電流的平方成正比。銅損可由變壓器短路實(shí)驗(yàn)測(cè)定。變壓器的短路損失ΔPk可認(rèn)為就是銅損，因?yàn)樽儔浩鞫搪窌r(shí)一次側(cè)短路電壓Uk很小,在鐵心中產(chǎn)生的有功功率損失可略去不計(jì)。因此，變壓器的有功功率損失為:2)有負(fù)荷時(shí)一、二次繞組中的有功功率損失,即銅損ΔPCu。銅(2)變壓器的無(wú)功功率損失變壓器的無(wú)功功率損失也由兩部分組成。1)用來(lái)產(chǎn)生主磁通即產(chǎn)生勵(lì)磁電流的一部分無(wú)功功率，用ΔQo表示。它只與繞組電壓有關(guān)，與負(fù)荷無(wú)關(guān)。它與勵(lì)磁電流成正比，即:(2)變壓器的無(wú)功功率損失2)消耗在變壓器一、二次繞組電抗上的無(wú)功功率。額定負(fù)荷下的這部分無(wú)功損失用ΔQN表示。由于變壓器繞組的電抗遠(yuǎn)大于電阻，因此ΔQN近似地與短路電壓成正比，即:2)消耗在變壓器一、二次繞組電抗上的無(wú)功功率。3.一臺(tái)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行變壓器的損失包括有功損失和無(wú)功損失兩部分，而其無(wú)功損失對(duì)電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，通過(guò)Kq換算后,可等效為有功損失,這兩部分之和就是變壓器有功損失的換算值3.一臺(tái)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行4.兩臺(tái)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行若變電站有兩臺(tái)型號(hào)完全相同的變壓器，假設(shè)變電站的總負(fù)荷為S。一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí),它承擔(dān)的總負(fù)荷為S，因此由式(8—1)可得其變壓器的有功損失換算值為：4.兩臺(tái)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行《企業(yè)供電系統(tǒng)及運(yùn)行》第五版第八章概述課件【例8—1】某企業(yè)變電站有兩臺(tái)S9—1250/10型變壓器(Dyn11連接),試計(jì)算該主變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷值。解:查表可得S9—1250/10型變壓器的相關(guān)技術(shù)參數(shù):ΔPo=2.0kW,ΔPk=11kW,Io%=2.5,Uk%=5;并取Kq=0.1。將這些數(shù)據(jù)分別代入式(8—3)、(8—4)和(8—9),即得到這兩臺(tái)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷為【例8—1】某企業(yè)變電站有兩臺(tái)S9—1250/10型變壓器也就是說(shuō)，單臺(tái)變壓器運(yùn)行在變壓器額定容量的70%左右比較經(jīng)濟(jì)；兩臺(tái)變壓器運(yùn)行，每臺(tái)變壓器運(yùn)行在額定容量的50%左右比較經(jīng)濟(jì)。返回也就是說(shuō)，單臺(tái)變壓器運(yùn)行在變壓器額定容量的§8—3提高企業(yè)供電系統(tǒng)的功率因數(shù)1.能正確計(jì)算功率因數(shù)。2.掌握提高功率因數(shù)的措施。§8—3提高企業(yè)供電系統(tǒng)的功率因數(shù)1.能正確計(jì)算功率因數(shù)。式中P—功率表測(cè)出的三相功率讀數(shù)，kW；I—流表測(cè)出的線電流讀數(shù)，A；U—電壓表測(cè)出的線電壓讀數(shù)，kV。瞬時(shí)功率因數(shù)只用來(lái)了解和分析企業(yè)或設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)功功率的變化情況，以便采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償措施。一、功率因數(shù)1.瞬時(shí)功率因數(shù)瞬時(shí)功率因數(shù)可由功率因數(shù)表(相位表)直接測(cè)量,亦可由功率表、電流表和電壓表的讀數(shù)按下式求出式中P—功率表測(cè)出的三相功率讀數(shù)，kW；一、功率因數(shù)2.平均功率因數(shù)平均功率因數(shù)亦稱加權(quán)平均功率因數(shù)，按下式計(jì)算式中Wp—某一時(shí)間內(nèi)消耗的有功電能，由有功電能表讀出，kW·h；Wq—某一時(shí)間內(nèi)消耗的無(wú)功電能，由無(wú)功電能表讀出，kvar·h。我國(guó)電業(yè)部門(mén)每月向企業(yè)用戶收取電費(fèi)，規(guī)定電費(fèi)按月平均功率因數(shù)的高低來(lái)調(diào)整。2.平均功率因數(shù)式中Wp—某一時(shí)間內(nèi)消耗的有功電能，由有功3.最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)是指在年最大負(fù)荷(或計(jì)算負(fù)荷)時(shí)的功率因數(shù)，按下式計(jì)算3.最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)在供電系統(tǒng)中許多設(shè)備是根據(jù)電磁感應(yīng)原理而工作，依靠磁場(chǎng)來(lái)傳送和轉(zhuǎn)換能量的，,如變壓器、電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)爐等。它們?cè)谶\(yùn)行中不僅消耗有功功率，還需要一定的無(wú)功功率，功率因數(shù)因此存在。“無(wú)功功率”是磁場(chǎng)能量交換所必需的，是電感性的負(fù)載正常工作所必不可少的條件，絕不是“無(wú)用功率”。在供電系統(tǒng)中許多設(shè)備是根據(jù)電磁感應(yīng)原理而工作，二、提高功率因數(shù)企業(yè)節(jié)約電能的途徑之一是提高功率因數(shù)。因?yàn)檩斔屯瑯拥挠泄β?，功率因?shù)低則取用的無(wú)功功率大，視在功率和總的電流也大，從而導(dǎo)致電能損失和電壓損失的增加。所以電力單位及企業(yè)均希望提高功率因數(shù)。我國(guó)原電力工業(yè)部于1996年制訂的《供電營(yíng)業(yè)規(guī)則》明確:“用戶在當(dāng)?shù)毓╇娖髽I(yè)規(guī)定的電網(wǎng)高峰負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù),應(yīng)達(dá)到下列規(guī)定：100千伏安及以上高壓供電的用戶功率因數(shù)為0.90以上。其他電力用戶和大、中型電力排灌站、躉購(gòu)轉(zhuǎn)售電企業(yè),功率因數(shù)為0.85以上?！碧岣吖β室驍?shù)的方法主要是提高自然功率因數(shù)和采用人工補(bǔ)償。二、提高功率因數(shù)1.提高自然功率因數(shù)的方法提高自然功率因數(shù)是指不用任何補(bǔ)償設(shè)備，采用降低用電設(shè)備本身所需的無(wú)功功率的方法，從而改善其功率因數(shù)。這主要是從合理選擇和使用電氣設(shè)備，改善它們的運(yùn)行方式以及提高對(duì)它們的檢修質(zhì)量等方面著手，這是提高功率因數(shù)的經(jīng)濟(jì)的、積極有效的方法。1.提高自然功率因數(shù)的方法（1）合理選擇、使用電動(dòng)機(jī)用于異步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁的無(wú)功功率占電力系統(tǒng)總無(wú)功功率的70%左右，合理選用異步電動(dòng)機(jī)是提高自然功率因數(shù)的重要措施之一。應(yīng)保證電動(dòng)機(jī)經(jīng)常在75%以上的負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，盡量減少備用容量。有條件時(shí)異步電動(dòng)機(jī)可采用Y-△減壓?jiǎn)?dòng)方式。電動(dòng)機(jī)負(fù)載率與功率因數(shù)、效率的關(guān)系見(jiàn)表（1）合理選擇、使用電動(dòng)機(jī)（2）適當(dāng)降低電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電壓異步電動(dòng)機(jī)輕載運(yùn)行時(shí)，可適當(dāng)降低其運(yùn)行電壓，以提高自然功率因數(shù)和節(jié)約電能。（3）安裝空載自動(dòng)斷電裝置對(duì)于存在周期性空載運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，可安裝空載自動(dòng)斷電裝置，以控制電動(dòng)機(jī)的空載損失。因?yàn)榭蛰d時(shí)電動(dòng)機(jī)消耗的無(wú)功功率占額定負(fù)載時(shí)消耗無(wú)功功60%~70%，所以安裝空載自動(dòng)斷電裝置，可以使電動(dòng)機(jī)的自然功率因數(shù)顯著提高。（2）適當(dāng)降低電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電壓(4)提高電動(dòng)機(jī)的檢修質(zhì)量由于振動(dòng)或彎曲，以及軸承的磨損或偏心，使電動(dòng)機(jī)的氣隙不均或過(guò)大，磁阻增大，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的無(wú)功功率增加。因此，應(yīng)定期檢修電動(dòng)機(jī)并提高檢修質(zhì)量。電動(dòng)機(jī)是運(yùn)行費(fèi)用大于成本費(fèi)用的設(shè)備，必要時(shí)應(yīng)淘汰舊電動(dòng)機(jī)，更換為新電動(dòng)機(jī)。(4)提高電動(dòng)機(jī)的檢修質(zhì)量（5）合理選擇與使用變壓器合理選擇變壓器的容量，低損耗變壓器的最佳負(fù)荷率約為50%；及時(shí)切除空載變壓器,減少變壓器的空載損失；變壓器應(yīng)實(shí)行并聯(lián)運(yùn)行，并聯(lián)運(yùn)行的變壓器應(yīng)根據(jù)負(fù)荷變化特點(diǎn)實(shí)行經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行情況及時(shí)調(diào)整變壓器的分接開(kāi)關(guān)，以防止變壓器過(guò)勵(lì)磁。（6）調(diào)整工藝生產(chǎn)過(guò)程，改善設(shè)備運(yùn)行制度在生產(chǎn)工藝允許的條件下，將消耗無(wú)功功率大的設(shè)備安排在系統(tǒng)無(wú)功負(fù)荷低谷時(shí)運(yùn)行。（5）合理選擇與使用變壓器（7）采用電纜供電或減小架空線幾何間距因?yàn)殡娎|線路的電抗為零，電纜供電沒(méi)有無(wú)功損耗，并且電纜線路的電容電流較大(電纜各相之間及各相對(duì)外皮之間就像電容器一樣，當(dāng)電纜充電后,就會(huì)有微小的電流，這個(gè)電流稱為電纜的電容電流)，有一定的無(wú)功補(bǔ)償作用。（8）均衡變壓器負(fù)荷對(duì)于使用多臺(tái)變壓器的企業(yè),均衡各變壓器的負(fù)荷可以減少變壓器阻抗中的無(wú)功損耗。（7）采用電纜供電或減小架空線幾何間距2.無(wú)功補(bǔ)償企業(yè)(尤其是耗電量高的單位)僅僅依靠提高自然功率因數(shù)的方法一般不能滿足要求還需裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償裝置，對(duì)功率因數(shù)進(jìn)行人工補(bǔ)償。無(wú)功補(bǔ)償?shù)幕驹砭褪前丫哂腥菪詿o(wú)功功率負(fù)荷的裝置并接在感性負(fù)荷的電路中，由于感性和容性負(fù)荷之間實(shí)現(xiàn)了能量互相交換，因此感性負(fù)荷所應(yīng)吸收的無(wú)功功率能從容性補(bǔ)償設(shè)備輸出的容性無(wú)功功率中獲得，從而使電源不再通過(guò)線路輸送無(wú)功功率。企業(yè)中普遍采用在需補(bǔ)償?shù)碾娐飞喜⒙?lián)電力電容器的方法來(lái)提高功率因數(shù)。2.無(wú)功補(bǔ)償三、無(wú)功補(bǔ)償方式1.集中補(bǔ)償集中補(bǔ)償就是把電容器組集中安裝在變電站的一次側(cè)或二次側(cè)母線上。集中補(bǔ)償方式具有安裝簡(jiǎn)便、運(yùn)行可靠、利用率高等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用，但它必須裝設(shè)自動(dòng)控制設(shè)備，使之能隨著負(fù)荷的變化而自動(dòng)投切，一般適用于企業(yè)變電站的補(bǔ)償。三、無(wú)功補(bǔ)償方式2.分散補(bǔ)償分散補(bǔ)償就是將電容器組分組安裝在各配電室或分路出線上，它可與部分負(fù)荷的變動(dòng)同時(shí)投入或切除。分散補(bǔ)償方式具有補(bǔ)償范圍更大、效果比較好等優(yōu)點(diǎn)，但它設(shè)備投資較大，利用率不高，一般適用于補(bǔ)償量小、用電設(shè)備多而分散，以及部分補(bǔ)償容量相當(dāng)大的場(chǎng)所。3.個(gè)別補(bǔ)償個(gè)別補(bǔ)償方式就是把電容器直接并接到單臺(tái)用電設(shè)備的同一電氣回路中，與設(shè)備同時(shí)投切。個(gè)別補(bǔ)償方式效果最好，但電容利用率低，一般適用于容量較大的高、低壓電動(dòng)機(jī)等用電設(shè)備的補(bǔ)償。返回2.分散補(bǔ)償返回《企業(yè)供電系統(tǒng)及運(yùn)行》第五版第八章概述課件§8－1節(jié)約用電的意義和措施§8－2電動(dòng)機(jī)與變壓器的節(jié)能§8－3提高企業(yè)供電系統(tǒng)的功率因數(shù)§8－1節(jié)約用電的意義和措施§8—1節(jié)約用電的意義和措施1.了解節(jié)約用電的意義。2.了解節(jié)約用電的主要措施?！?—1節(jié)約用電的意義和措施1.了解節(jié)約用電的意義。一、節(jié)約用電的意義

由于電能在能源中的特殊地位,目前,節(jié)能的關(guān)鍵在節(jié)電。

我國(guó)電能的消耗70%以上來(lái)自企業(yè),所以企業(yè)的電能節(jié)約特別值得重視。雖然我國(guó)近幾年電力行業(yè)投資較大、發(fā)展很快,但是仍趕不上用電(特別是企業(yè)用電和生活用電)的高速增長(zhǎng)。況且,我國(guó)的發(fā)電效率低,電能的利用率低。節(jié)約用電可以節(jié)省國(guó)家、企業(yè)相應(yīng)的電力基礎(chǔ)投資,企業(yè)可以降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益,還可以更好地保護(hù)環(huán)境。因此,在企業(yè)供電系統(tǒng)中,要特別重視節(jié)電。一、節(jié)約用電的意義

節(jié)約用電是我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)的基本方針，具有長(zhǎng)期性和艱巨性。研究節(jié)約用電的技術(shù)措施是企業(yè)電氣工作人員的一項(xiàng)重要工作。節(jié)約用電是我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)的基本方針，具有二、節(jié)約用電的措施1.加強(qiáng)節(jié)電宣傳，提高節(jié)電意識(shí)我國(guó)能源工作總方針是“開(kāi)發(fā)和節(jié)約并重”“把節(jié)約放在優(yōu)先位置”。企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)全體員工節(jié)電的宣傳，提高他們的節(jié)電意識(shí)，樹(shù)立長(zhǎng)期節(jié)電思想。2.杜絕浪費(fèi)現(xiàn)象我國(guó)的大中型企業(yè)具有規(guī)模大、人數(shù)多等特點(diǎn)。在很多職工中浪費(fèi)電的現(xiàn)象嚴(yán)重,例如“長(zhǎng)明燈”等，因此應(yīng)教育職工節(jié)約用電。3.加強(qiáng)節(jié)電的科學(xué)管理建立健全用電管理機(jī)構(gòu)，落實(shí)計(jì)劃用電、節(jié)約用電和降低電力消耗的各項(xiàng)措施。制定一套科學(xué)有效的電力管理制度，建立廠、車間、班組的三級(jí)管理網(wǎng)絡(luò)，責(zé)任落實(shí)到人。二、節(jié)約用電的措施4.合理調(diào)整電力負(fù)荷

根據(jù)供電電網(wǎng)的供電情況和用電部門(mén)的不同用電規(guī)律,合理地、有計(jì)劃地安排各用電部門(mén)的用電時(shí)間，以降低高峰負(fù)荷，填補(bǔ)負(fù)荷低谷，充分發(fā)揮發(fā)、變電設(shè)備的供電能力。5.開(kāi)發(fā)使用節(jié)電設(shè)備隨著新材料、新工藝、新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，企業(yè)電氣設(shè)備不斷向節(jié)能、低耗的方向發(fā)展。例如,目前變壓器、電動(dòng)機(jī)因所占比重較大，耗電量也大，所以技術(shù)人員始終不停地在開(kāi)發(fā)、研制、生產(chǎn)節(jié)能型產(chǎn)品。非晶合金低損失變壓器技術(shù)、電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)、高效電機(jī)技術(shù)等新技術(shù)都得到了快速發(fā)展。企業(yè)在購(gòu)置設(shè)備時(shí)，應(yīng)優(yōu)先購(gòu)買(mǎi)節(jié)電設(shè)備。4.合理調(diào)整電力負(fù)荷6.合理選擇設(shè)備容量企業(yè)應(yīng)根據(jù)所有用電負(fù)荷,科學(xué)合理的選擇和配置變壓器容量和臺(tái)數(shù)以及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式,以提高設(shè)備的負(fù)荷率和運(yùn)行效率使損失降到最小。7.提高功率因數(shù)無(wú)論是提高自然功率因數(shù)還是用無(wú)功補(bǔ)償裝置提高功率因數(shù)都可以使線路的電能損失減少,提高發(fā)、變電設(shè)備的供電能力。返回6.合理選擇設(shè)備容量返回§8—2電動(dòng)機(jī)與變壓器的節(jié)能1.了解電動(dòng)機(jī)和變壓器的節(jié)能措施。2.能正確計(jì)算變壓器的功率損失和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件?！?—2電動(dòng)機(jī)與變壓器的節(jié)能1.了解電動(dòng)機(jī)和變壓器的節(jié)能措一、電動(dòng)機(jī)的節(jié)能電動(dòng)機(jī)是企業(yè)中應(yīng)用最廣泛的電氣設(shè)備之一，也是消耗電能的主要設(shè)備之一。合理選擇和使用電動(dòng)機(jī)在企業(yè)中十分重要。一、電動(dòng)機(jī)的節(jié)能1.合理選擇電動(dòng)機(jī)合理選擇電動(dòng)機(jī)類型、功率，以及其他技術(shù)參數(shù)，使其符合所拖動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)荷特性,使其在各種狀態(tài)下穩(wěn)定地工作，發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)、技術(shù)上最佳效果。（1）優(yōu)先選擇節(jié)能電動(dòng)機(jī)所謂節(jié)能電動(dòng)機(jī)，就是在設(shè)計(jì)制造上全面減低電動(dòng)機(jī)本身的功率損失，以提高電動(dòng)機(jī)的效率。例如，Y系列節(jié)能電動(dòng)機(jī)在較寬的負(fù)載范圍內(nèi)效率都較高,功率等級(jí)多，可以避免“大馬拉小車”的弊病,具有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩高、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。1.合理選擇電動(dòng)機(jī)（2）合理選擇電動(dòng)機(jī)類型對(duì)啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)無(wú)特殊要求的生產(chǎn)機(jī)械，應(yīng)選擇籠型電動(dòng)機(jī)；若重載啟動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械，選用籠型電動(dòng)機(jī)不能滿足啟動(dòng)要求或加大功率不合理時(shí)，或調(diào)速范圍不大的生產(chǎn)機(jī)械，且低速運(yùn)行時(shí)間較短時(shí)，均選用繞線式電動(dòng)機(jī)為宜；若對(duì)啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)有特殊要求的生產(chǎn)機(jī)械，在交流電動(dòng)機(jī)達(dá)不到要求時(shí)，可以選擇直流電動(dòng)機(jī)。（2）合理選擇電動(dòng)機(jī)類型（3）合理選擇電動(dòng)機(jī)功率運(yùn)行實(shí)踐表明，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的效率和功率因數(shù)是隨負(fù)荷率的變化而變化的。因此，若選用的電動(dòng)機(jī)功率合適，不但能節(jié)約電能，而且還可以提高功率因數(shù)，降低無(wú)功損失。例如，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率低于40%時(shí)，可直接更換小功率的電動(dòng)機(jī)。（3）合理選擇電動(dòng)機(jī)功率(4)合理選擇電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性根據(jù)負(fù)荷特性合理選擇電動(dòng)機(jī)，對(duì)于提高電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的安全可靠性和節(jié)約電能具有實(shí)際意義。只有電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性與它所拖動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)荷特性相匹配，才能達(dá)到既安全可靠又經(jīng)濟(jì)的目的。(4)合理選擇電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性2.采用節(jié)電調(diào)速利用電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速、利用晶閘管串級(jí)調(diào)速、利用變頻調(diào)速器調(diào)速均能使效率較高、損失小、節(jié)電效果明顯。2.采用節(jié)電調(diào)速3.提高功率因數(shù)(1)減少電動(dòng)機(jī)的空載損失感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的空載損失主要是無(wú)功功率損失，減少電動(dòng)機(jī)的空載損失，常用的方法是利用空載自停裝置,減少有功和無(wú)功功率損失，提高電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)。(2)提高檢修質(zhì)量感應(yīng)電動(dòng)機(jī)出廠時(shí)各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)應(yīng)該是最佳的，而檢修質(zhì)量的好與壞對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)影響很大。因此,確保檢修質(zhì)量，以達(dá)到或接近出廠時(shí)各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，就能達(dá)到節(jié)電的目的。3.提高功率因數(shù)4.定期保養(yǎng)、維護(hù)電動(dòng)機(jī)的維護(hù)和保養(yǎng)往往不被重視，這造成電動(dòng)機(jī)的效率降低，損失增加。對(duì)電動(dòng)機(jī)要定期檢修、經(jīng)常保養(yǎng)、及時(shí)維修，才能使電動(dòng)機(jī)始終處于最佳狀態(tài)，保證其效率和功率因數(shù)維持在較高的水平。4.定期保養(yǎng)、維護(hù)二、變壓器的節(jié)能變壓器的節(jié)能主要有兩個(gè)方面：一是要選低損失型的變壓器；二是要減少變壓器運(yùn)行時(shí)的功率損失。變壓器在供用電設(shè)備中屬于效率較高的設(shè)備之一。由于它是電源設(shè)備，需要長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行，因此,變壓器運(yùn)行時(shí)的節(jié)能尤為重要。二、變壓器的節(jié)能1.經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量的概念變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是指變壓器(單臺(tái)或多臺(tái))運(yùn)行時(shí)本身的有功損失最小、經(jīng)濟(jì)效益最佳的運(yùn)行方式。由于無(wú)功損失的存在，使得系統(tǒng)的電流增大,從而帶來(lái)電力系統(tǒng)有功損失的增加。無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量是表示供電系統(tǒng)在多發(fā)送1kvar的無(wú)功功率時(shí),使供電系統(tǒng)增加的有功功率的千瓦數(shù),常用Kq表示，它與電力系統(tǒng)的容量、結(jié)構(gòu)及計(jì)算點(diǎn)位置等多種因素有關(guān)。對(duì)于企業(yè)變電站，無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量Kq=0.02~0.15；對(duì)經(jīng)二級(jí)變壓的企業(yè)，Kq=0.05~0.08;對(duì)經(jīng)三級(jí)變壓的企業(yè),Kq=0.1~0.15。1.經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量的概念2.變壓器的功率損失及其計(jì)算變壓器功率損失包括有功功率損失和無(wú)功功率損失兩大部分。(1)變壓器的有功功率損失變壓器的有功功率損失由兩部分組成。1)鐵心中的有功功率損失，即鐵損ΔPFe。鐵損在變壓器一次繞組的外施電壓和頻率不變的條件下，是固定不變的，與負(fù)荷無(wú)關(guān)。鐵損可由變壓器空載實(shí)驗(yàn)測(cè)定。變壓器的空載損失ΔPo可認(rèn)為就是鐵損，因?yàn)樽儔浩鞯目蛰d電流Io很小，在一次繞組中產(chǎn)生的有功損失可略去不計(jì)。2.變壓器的功率損失及其計(jì)算2)有負(fù)荷時(shí)一、二次繞組中的有功功率損失,即銅損ΔPCu。銅損與負(fù)荷電流的平方成正比。銅損可由變壓器短路實(shí)驗(yàn)測(cè)定。變壓器的短路損失ΔPk可認(rèn)為就是銅損，因?yàn)樽儔浩鞫搪窌r(shí)一次側(cè)短路電壓Uk很小,在鐵心中產(chǎn)生的有功功率損失可略去不計(jì)。因此，變壓器的有功功率損失為:2)有負(fù)荷時(shí)一、二次繞組中的有功功率損失,即銅損ΔPCu。銅(2)變壓器的無(wú)功功率損失變壓器的無(wú)功功率損失也由兩部分組成。1)用來(lái)產(chǎn)生主磁通即產(chǎn)生勵(lì)磁電流的一部分無(wú)功功率，用ΔQo表示。它只與繞組電壓有關(guān)，與負(fù)荷無(wú)關(guān)。它與勵(lì)磁電流成正比，即:(2)變壓器的無(wú)功功率損失2)消耗在變壓器一、二次繞組電抗上的無(wú)功功率。額定負(fù)荷下的這部分無(wú)功損失用ΔQN表示。由于變壓器繞組的電抗遠(yuǎn)大于電阻，因此ΔQN近似地與短路電壓成正比，即:2)消耗在變壓器一、二次繞組電抗上的無(wú)功功率。3.一臺(tái)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行變壓器的損失包括有功損失和無(wú)功損失兩部分，而其無(wú)功損失對(duì)電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，通過(guò)Kq換算后,可等效為有功損失,這兩部分之和就是變壓器有功損失的換算值3.一臺(tái)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行4.兩臺(tái)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行若變電站有兩臺(tái)型號(hào)完全相同的變壓器，假設(shè)變電站的總負(fù)荷為S。一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí),它承擔(dān)的總負(fù)荷為S，因此由式(8—1)可得其變壓器的有功損失換算值為：4.兩臺(tái)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行《企業(yè)供電系統(tǒng)及運(yùn)行》第五版第八章概述課件【例8—1】某企業(yè)變電站有兩臺(tái)S9—1250/10型變壓器(Dyn11連接),試計(jì)算該主變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷值。解:查表可得S9—1250/10型變壓器的相關(guān)技術(shù)參數(shù):ΔPo=2.0kW,ΔPk=11kW,Io%=2.5,Uk%=5;并取Kq=0.1。將這些數(shù)據(jù)分別代入式(8—3)、(8—4)和(8—9),即得到這兩臺(tái)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷為【例8—1】某企業(yè)變電站有兩臺(tái)S9—1250/10型變壓器也就是說(shuō)，單臺(tái)變壓器運(yùn)行在變壓器額定容量的70%左右比較經(jīng)濟(jì)；兩臺(tái)變壓器運(yùn)行，每臺(tái)變壓器運(yùn)行在額定容量的50%左右比較經(jīng)濟(jì)。返回也就是說(shuō)，單臺(tái)變壓器運(yùn)行在變壓器額定容量的§8—3提高企業(yè)供電系統(tǒng)的功率因數(shù)1.能正確計(jì)算功率因數(shù)。2.掌握提高功率因數(shù)的措施?！?—3提高企業(yè)供電系統(tǒng)的功率因數(shù)1.能正確計(jì)算功率因數(shù)。式中P—功率表測(cè)出的三相功率讀數(shù)，kW；I—流表測(cè)出的線電流讀數(shù)，A；U—電壓表測(cè)出的線電壓讀數(shù)，kV。瞬時(shí)功率因數(shù)只用來(lái)了解和分析企業(yè)或設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)功功率的變化情況，以便采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償措施。一、功率因數(shù)1.瞬時(shí)功率因數(shù)瞬時(shí)功率因數(shù)可由功率因數(shù)表(相位表)直接測(cè)量,亦可由功率表、電流表和電壓表的讀數(shù)按下式求出式中P—功率表測(cè)出的三相功率讀數(shù)，kW；一、功率因數(shù)2.平均功率因數(shù)平均功率因數(shù)亦稱加權(quán)平均功率因數(shù)，按下式計(jì)算式中Wp—某一時(shí)間內(nèi)消耗的有功電能，由有功電能表讀出，kW·h；Wq—某一時(shí)間內(nèi)消耗的無(wú)功電能，由無(wú)功電能表讀出，kvar·h。我國(guó)電業(yè)部門(mén)每月向企業(yè)用戶收取電費(fèi)，規(guī)定電費(fèi)按月平均功率因數(shù)的高低來(lái)調(diào)整。2.平均功率因數(shù)式中Wp—某一時(shí)間內(nèi)消耗的有功電能，由有功3.最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)是指在年最大負(fù)荷(或計(jì)算負(fù)荷)時(shí)的功率因數(shù)，按下式計(jì)算3.最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)在供電系統(tǒng)中許多設(shè)備是根據(jù)電磁感應(yīng)原理而工作，依靠磁場(chǎng)來(lái)傳送和轉(zhuǎn)換能量的，,如變壓器、電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)爐等。它們?cè)谶\(yùn)行中不僅消耗有功功率，還需要一定的無(wú)功功率，功率因數(shù)因此存在?！盁o(wú)功功率”是磁場(chǎng)能量交換所必需的，是電感性的負(fù)載正常工作所必不可少的條件，絕不是“無(wú)用功率”。在供電系統(tǒng)中許多設(shè)備是根據(jù)電磁感應(yīng)原理而工作，二、提高功率因數(shù)企業(yè)節(jié)約電能的途徑之一是提高功率因數(shù)。因?yàn)檩斔屯瑯拥挠泄β?，功率因?shù)低則取用的無(wú)功功率大，視在功率和總的電流也大，從而導(dǎo)致電能損失和電壓損失的增加。所以電力單位及企業(yè)均希望提高功率因數(shù)。我國(guó)原電力工業(yè)部于1996年制訂的《供電營(yíng)業(yè)規(guī)則》明確:“用戶在當(dāng)?shù)毓╇娖髽I(yè)規(guī)定的電網(wǎng)高峰負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù),應(yīng)達(dá)到下列規(guī)定：100千伏安及以上高壓供電的用戶功率因數(shù)為0.90以上。其他電力用戶和大、中型電力排灌站、躉購(gòu)轉(zhuǎn)售電企業(yè),功率因數(shù)為0.85以上?！碧岣吖β室驍?shù)的方法主要是提高自然功率因數(shù)和采用人工補(bǔ)償。二、提高功率因數(shù)1.提高自然功率因數(shù)的方法提高自然功率因數(shù)是指不用任何補(bǔ)償設(shè)備，采用降低用電設(shè)備本身所需的無(wú)功功率的方法，從而改善其功率因數(shù)。這主要是從合理選擇和使用電氣設(shè)備，改善它們的運(yùn)行方式以及提高對(duì)它們的檢修質(zhì)量等方面著手，這是提高功率因數(shù)的經(jīng)濟(jì)的、積極有效的方法。1.提高自然功率因數(shù)的方法（1）合理選擇、使用電動(dòng)機(jī)用于異步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁的無(wú)功功率占電力系統(tǒng)總無(wú)功功率的70%左右，合理選用異步電動(dòng)機(jī)是提高自然功率因數(shù)的重要措施之一。應(yīng)保證電動(dòng)機(jī)經(jīng)常在75%以上的負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，盡量減少備用容量。有條件時(shí)異步電動(dòng)機(jī)可采用Y-△減壓?jiǎn)?dòng)方式。電動(dòng)機(jī)負(fù)載率與功率因數(shù)、效率的關(guān)系見(jiàn)表（1）合理選擇、使用電動(dòng)機(jī)（2）適當(dāng)降低電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電壓異步電動(dòng)機(jī)輕載運(yùn)行時(shí)，可適當(dāng)降低其運(yùn)