《電工電子技術(shù)》課件-煤礦提高功率因數(shù)的意義和方法

煤礦提高功率因數(shù)的意義和方法功率因數(shù)定義稱(chēng)為功率因數(shù)。功率因數(shù)

：對(duì)電源利用程度的衡量。的意義：電壓與電流的相位差，阻抗的輻角。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)變壓器可控硅有功功率無(wú)功功率提高功率因數(shù)的意義此時(shí)，電路

，這樣引起兩個(gè)問(wèn)題：（1）電源設(shè)備的容量不能充分利用當(dāng)用戶：，則電源可發(fā)出的有功功率為：無(wú)需提供的無(wú)功功率。

若用戶：，則電源可發(fā)出的有功功率為：而需提供的無(wú)功功率為:

所以，提高可使發(fā)電設(shè)備的容量得以充分利用。提高功率因數(shù)的意義

例子：假定某煤礦用戶某一變壓器容量為500

KV·A，裝有有功電能表和雙向無(wú)功電能表各一塊。已知某月該戶有功電能抄見(jiàn)電量為40000

KW·h，無(wú)功電能表抄見(jiàn)電量為正向25000

kvar·h，反向5000

kvar·h。試問(wèn)：該戶當(dāng)月電費(fèi)為多少？（假設(shè)大工業(yè)用戶電度電價(jià)為0.5992

元/KW·h

）提高功率因數(shù)的意義解：工業(yè)電費(fèi)=

電度電費(fèi)

+

基本電費(fèi)

+

力調(diào)電費(fèi)（1）電度電費(fèi)=電度電量×電量電價(jià)=

40000

*

0.5992

=

23968（元）（2）基本電費(fèi)=用電容量×基本電價(jià)=

500

*

20

=

10000（元）（3）力調(diào)電費(fèi)：根據(jù)《功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)辦法》規(guī)定調(diào)整電費(fèi)。該戶當(dāng)月無(wú)功電量=

25000

+

5000

=

30000（kvar·h）功率因數(shù)：cosφ

=

0.8

，功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)：0.9

，功率因數(shù)調(diào)整率：5

%

。該戶當(dāng)月功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)=（23968

+

10000）*5

%

=

1698.4（元）

該戶當(dāng)月電費(fèi)

=

電度電費(fèi)

+

基本電費(fèi)

+

力調(diào)電費(fèi)

=

23968

+

10000

+

1698.4

=

35666.4（元）

提高功率因數(shù)的意義所以，提高可減小線路和發(fā)電機(jī)繞組的損耗；提高電網(wǎng)的功率因數(shù)對(duì)煤礦經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重要的意義。（2）增加線路和發(fā)電機(jī)繞組的功率損耗設(shè)輸電線和發(fā)電機(jī)繞組的電阻為r，要求：（Ｐ、Ｕ定值）時(shí)，（費(fèi)電）（導(dǎo)線截面積）如何提高功率因數(shù)？降低電氣設(shè)備的輕載和空載運(yùn)行電動(dòng)機(jī)、變壓器等電感性負(fù)載，勵(lì)磁無(wú)功功率在滿載和輕載時(shí)變化不大，而輕載時(shí)有功功率較小，所以功率因數(shù)和效率都很低。針對(duì)性的選擇電氣設(shè)備需要選擇氣隙小的，磁阻也比較小的電器設(shè)備，電機(jī)以及變壓器的容量需要選擇合適的，盡量避免欠負(fù)載運(yùn)行。需要合理的運(yùn)行電氣設(shè)備對(duì)于負(fù)荷小于40%額定功率的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，在能夠滿足起動(dòng)、工作穩(wěn)定性等要求的條件時(shí)，以小容量的電機(jī)更換將原來(lái)的接法，從而降低激磁電機(jī)。提高功率因數(shù)的方法1.提高自然功率因數(shù)。提高功率因數(shù)的原則：保證原負(fù)載的工作狀態(tài)不變，即：加至負(fù)載上的電壓和負(fù)載的有功功率不變。提高功率因數(shù)的方法2.提高人為的功率因數(shù)——在感性負(fù)載兩端并電容提高功率因數(shù)的方法2.提高人為的功率因數(shù)——在感性負(fù)載兩端并電容結(jié)論并聯(lián)電容C

后：（2）原感性支路的工作狀態(tài)不變:不變,感性支路的功率因數(shù)不變感性支路的電流（3）原感性電路總的有功功率不變（1）電路的總電流,電路功率因數(shù),電路視在功率SI因?yàn)殡娐分须娮铔](méi)有變，所以消耗的功率也不變。提高功率因數(shù)的方法

某煤礦通過(guò)對(duì)地面配電室、主井絞車(chē)和主扇的高壓進(jìn)行安設(shè)無(wú)功補(bǔ)償裝置，補(bǔ)償無(wú)功功率來(lái)提高功率因數(shù)，使全礦功率因數(shù)由原來(lái)的0.84提高到0.90。全年節(jié)電60.26萬(wàn)元。

煤礦無(wú)功補(bǔ)償?shù)默F(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)價(jià)值很大。功率因數(shù)提高還能增加設(shè)備輸出容量，減少線路和變壓的損耗，降低電量，減少電費(fèi)支出方面效果顯著。電容補(bǔ)償這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投入費(fèi)用低，因此這種方法很值得廣泛應(yīng)用和推廣。提高功率因數(shù)的方法3.并聯(lián)電容值的計(jì)算又由相量圖可得：即:（1）如將功率因數(shù)提高到，需要并多大的電容C，求并C

前后的線路的電流。（2）如果將從0.95提高到1，試問(wèn)：還需并多大的電容C。提高功率因數(shù)的方法例子：煤礦中，有一感性負(fù)載，其功率P

=

10

kW

,

，接在電壓U

=

220

V,?

=

50

Hz

的電源上。提高功率因數(shù)的方法解析：即

；即提高功率因數(shù)的方法求并C

前后的線路電流并C前：