工厂供配电系统的节能与无功补偿解读.ppt

第九章 工厂供配电系统的节能与无功补偿 要求： 根据工厂生产的实际情况，以讨论节能的基本理论知识为主，重点介绍节能的意义、方法和途径。并扼要介绍主要电气设备节能的技术措施、工厂提高功率因数的效益、无功补偿的方式和接线。 第一节 电的意义和途径 一．意义 1．缓和电力供需的矛盾； 2004年夏季超过3000万千瓦的电力缺口。2005年实际缺电情况或将达到历史最高记录。 2．提高电能使用的经济效益； 3．加速工艺、设备的改造，促进技术进步； 第一节 电的意义和途径 二、途径 1.建立科学的定额管理制度； 2.提高全厂电能利用率； 电能损耗：设备损耗和管理损耗； 3.实行计划供电、用电，并且利用余热发电供热； 4.在供电系统中减少功率损耗； （1）变压器的经济运行：台数、容量与负荷相匹配； （2）降低用电高峰，使得负荷均衡，提高设备的负荷系数； （3）及时更换变压器，减少损耗； （4）合理选择供电设备和接线方式，力求功耗达到最小，提高末端的功率因数； 5.采用新技术、新材料和新工艺； 6.加强设备的维护与检修、减小机械摩擦和各种能耗； 第二节 工厂用电的功率因数 一、功率因数 1．无功功率与功率因数 无功功率：负载与电源之间能量交换的速率；理论上无功只是交换，不损耗；但是无功电流在阻性负载中依然会造成有功损耗； 感性负载从电网中吸收无功产生交变磁场；容性负载发出无功功率； 功率因数：交流电路中电压和电流之间相位差的余弦，在数值上： 第二节 工厂用电的功率因数 2．功率因数对供电系统的影响 在工厂中，当有功功率恒定时，无功功率增大时，将引起以下的影响： （1）增加供电系统的设备容量和投资：  第二节 工厂用电的功率因数 （2）增加系统的损耗 由于电流增加，使得变压器以及线路上的有功损耗增加。 第二节 工厂用电的功率因数 无功功率的增大使得功率因数降低，对于电力系统以及工厂内部而言都是不利的。有必要进行无功补偿。 系统中电压稳定需要调节无功功率平衡： 第二节 工厂用电的功率因数 欲调整负荷端电压 ，措施： 改变发电机的励磁电流，改变发电机的端电压 ； 改变升降压变压器的变比； 改变网络无功功率Q的分布； 改变网络的参数R、X； 第二节 工厂用电的功率因数 第二节 工厂用电的功率因数 （2）月平均功率因数 一个月内的功率因数平均值； 作用：电业部门作为调整收费标准的依据。当有功负荷一定时，功率因数直接决定着系统中的电能损耗；即：当功率因数小于规定值时，增收部分罚金。 第二节 工厂用电的功率因数 （3）自然功率因数 用电设备在没有安装专门的人工补偿装置（电容器、调相机等等）情况下的功率因数； （4）总功率因数M1M2自然功率因数总功率因数 工厂安装补偿装置后的功率因数。 第二节 工厂用电的功率因数 二．提高功率因数的方法 1．功率因数低的主要原因 （1）工厂中大量使用感性用电设备，如感应电动机； （2）感性用电设备使用不合理，长期处于轻载或者空载运行，即：存在大马拉小车的现象； （3）没有专门的补偿装置； 第二节 工厂用电的功率因数 2．提高功率因数的方法 途径：减少各用电设备的无功需求，或者减少用电设备从供电系统获取的无功。 （1）提高自然功率因数 减少设备的无功需求量，是基本措施； 合理选择电动机、变压器等感性负荷的容量，避免出现空载或者轻载运行的现象，即解决大马拉小车的问题。 降压调速根据负载率确定运行电压，变频调速提高功率因数； 第二节 工厂用电的功率因数 （2）采取无功补偿方法提高功率因数 装设静止电容补偿器、调相机等设备，供给用电设备所需要的无功功率，以提高全厂的总功率因数——无功补偿； 一般采用装设静止无功补偿装置的方法； 第三节 无功补偿 通过无功补偿提高整个工厂总的功率因数，通常采用并联电容器的方法进行无功补偿。 第三节 无功补偿 一、并联补偿的工作原理 结合电路图以及相量图进行分析： 第三节 无功补偿 第三节 无功补偿 二．补偿容量的确定 1．并联电容器的型号 第三节 无功补偿 2．电容器无功容量与电容值之间的关系 电容值C：表示储存电荷能力的大小，单位电压下电容器极板上储存的电荷量； 第三节 无功补偿 电容器中流过的无功电流： 单相电容器： ；单位同上； 三相电容器： ； 为线电压；单位同上； 第三节 无功补偿 3．补偿容量的选择 第三节 无功补偿 注意： （1）在选择电容器的实