现代供电技术第2章解题.ppt

无功功率经济当量Kq与电力系统的容量、结构及计算点的具体位置等多种因数有关。 对工矿企业变、配电所，Kq=0.02-0.1 对发电机直配的负荷， Kq=0.02-0.04 对经两级变压器的负荷，Kq=0.05-0.07 对经三级变压器的负荷，Kq=0.08-0.1 变压器的经济运行与变压器的负荷率有关，通常单台变压器的经济运行负荷率约为70％。 多台并列运行的变压器，也存在经济运行的问题。 二、变压器的经济运行条件 第四节 功率因数补偿技术 一、功率因数的概念 功率因数是供电系统的一项重要的经济技术指标，它反映了供电系统中无功功率消耗量在系统总容量中所占的比重，反映了供电系统的供电能力。 功率因数主要有以下几种： 1、瞬时功率因数 瞬时功率因数是指运行中的工厂供电系统在某一时刻的功率因数值。它随着设备的类型、运行方式、电压高低而随时变化。由功率因数表或相位表直接读出，或由功率表、电流表和电压表的读数按下式求出： 式中：P－功率表测出的三相功率读数（kW）； U－电压表测出的线电压读数（kV）； I－电流表测出的相电流读数（A）。 瞬时功率因数用来了解和分析工厂或者设备在运行过程中无功功率的变化情况，以采取适当的补偿措施。 2、平均功率因数 平均功率因数指某一规定时间内，功率因数的平均值,也叫加权平均功率因数。其计算公式为 式中： AP－某一时间内消耗的有功电能, 由有功电度表读出。 AQ－某一时间内消耗的无功电能, 由无功电度表读出。 我国电业部门每月向工业用户收取电费，规定电费要按月平均功率因数来调整。上式用以计算已投入生产的工业企业的功率因数。 3、最大负荷时的功率因数 最大负荷时的功率因数指按有功计算负荷和视在计算负荷计算得到的功率因数，其计算公式为 式中： Pca－有功计算负荷 Sca－视在计算负荷 在供电系统的设计中对无功功率补偿的时候，应按照最大负荷时的功率因数来计算。 二、提高负荷功率因数的意义 在工矿企业中，采用了大量的动力负荷如感应电动机、电焊机、电弧炉，特别是近年来大功率电力电子拖动设备得到了广泛的应用。这些都是感性负荷，供电系统除了要提高有功功率之外，还有提供大量的无功功率，使得功率因数偏低，发电、变电、输电设备的能力都得不到充分的利用，而且增加了线路的功率损耗和电压损耗，因此提高用户的功率因数有着重大意义。 提高电力系统的供电能力 降低网络中的功率损耗 减少网络中的电压损失，提高供电质量 降低电能成本 三、供电部门对用户功率因数的要求 高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调压装置的电力用户，功率因数应达到0.9以上，其他电力用户功率因数应在0.85以上，农业用户要求0.8以上。 供电部门根据功率因数在收取电费时进行奖惩处罚 四、提高功率因数的方法 电气设备的合理运行 提高功率 因数方法 人工补偿提高功率因数 正确选择电气设备 人工补偿提高功率因数 人工补偿提高功率因数 人工补偿提高功率因数 1、正确选择电气设备 选择气隙小、磁阻小的电气设备。如选择电动机，尽量选择鼠笼式电动机。 同容量下选择磁路体积小的电气设备。 电动机、变压器容量选择要合适，避免轻载运行。 对不需调速、持续运行的大容量电动机，有条件尽量选择同步电机。同步电机过激磁运行时，可以提供容性无功，提高供电系统的功率因数。 2、电气设备的合理运行 消除严重轻载运行的电动机和变压器。 合理调度安排生产工艺流程，限制电气设备空载运行。 提高维护检修质量，保证电动机的电磁特性。 进行技术改造，降低总的无功损耗。如，电磁开关的无压运行，绕线式电动机同步化。 3、人工补偿提高功率因数 并联电力电容器组 投资省、有功功率损耗小、运行维护方便、故障范围小、无振动噪音、安装灵活；只能有级调节 采用同步调相机 实际是一个大容量的同步电机，过励磁时，相当于一个无功发电机；可以无级调节无功功率；造价高、有功功率损耗大、要专人维护；主要用于大型枢纽变电所 采用可控硅静止无功补偿器