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第十章 工厂的电能节约 第一节 电能节约的意义及其一般措施 第二节 电力变压器的经济运行 第三节 并联电容器的接线、装设、控制、保护及其运行维护 第1节 电能节约的意义及其一般措施 一、电能节约的意义 电能应用极为广泛,能源问题是我国也是当今世界各国面临的一个严重问题,由于电能能创造比它本身价值高几十倍甚至上百倍的工业产值,因此多节约lkWh的电能,就能为国家多创造若干财富。 二、工厂电能节约的一般措施 1、加强工厂供用电系统的科学管理 加强能源管理,建立和健全管理机构和制度 实行计划供用电,提高能源利用率 实行负荷调整,“削峰填谷”,提高供电能力 实行经济运行方式,全面降低系统能耗 加强运行维护,提高设备的检修质量 2、搞好工厂供用电系统的技术改造 逐步更新淘汰现有低效高耗能的供用电设备 改造现有不合理的供配电系统,降低线路损耗 选用高效节能产品,合理选择供用电设备的容量,提高设备的负荷率 改革落后工艺,改进操作方法 采用无功补偿设备,人工提高功率因数(一般规定功率因数不得低于0.9) 无功补偿设备主要有同步补偿机和并联电力电容器,只有在经过技术经济比较,确认采用同步电动机作为无功补偿装置合理时,才可采用同步电动机。 第二节 电力变压器的经济运行 经济运行:能使电力系统的有功损耗最小、经济效益最佳的一种运行方式。 电力系统的有功损耗,不仅与设备的有功损耗有关,而且与设备的无功损耗有关,因为无功功率的存在,将使系统中的电流增大,从而使电力系统的有功损耗增加。为了计算设备的无功损耗在电力系统中引起的有功损耗增加量,引入一个换算系数,即无功功率经济当量,其表示电力系统中每减少lkvar的无功功率,相当于电力系统所减少的有功功率损耗数,对工厂变配电所来说,无功功率经济当量Kq=0.02~0.15(平均取0.1)。 一、一台变压器运行的经济负荷计算 变压器的有功损耗加上变压器无功损耗所换算的等效有功损耗,就称为变压器有功损耗换算值。 一台变压器的经济负荷为: 二、两台变压器经济运行的临界负荷计算 两台同型号同规格的变压器,每台额定容量为SN,总负荷为S0,临界负荷Scr 第3节 并联电容器的接线、装设、控制、保护及其运行维护 一、并联电容器的接线 无功补偿的并联电容器大多采用△形接线,只是少数容量较大的高压电容器组除外,而低压并联电容器绝大多数是做成三相的,且内部已接成三角形。 1、并联电容器采用△形接线的优点 三个电容器接成△形,每个电容器承担三相线路的线电压;如果三个电容器接成Y形,每个电容器承担三相线路的相电压。因此QC(△)=3Q C(Y)是并联电容器采用△接线的一个优点。另外电容器采用△接线时,任一电容器断线,三相线路仍得到无功补偿;而采用Y接线时,一相断线时,断线的那一相将失去无功补偿。 2、并联电容器采用△形接线的缺点 电容器采用△接线时,任一电容器击穿短路时,将造成三相线路的两相短路,短路电流很大,有可能引起电容器爆炸,应串接熔断器作保护。如果电容器采用Y形接线,情况就完全不同。规定:高压电容器组宜接成中性点不接地星形,容量较小时宜接成三角形,低压电容器组应接成三角形。 二、并联电容器的装设位置 1、高压集中补偿:将高压电容器组集中装设在工厂变配电所的6~10kV母线上。其经济效果较后两种补偿方式差。但初投资较少,便于集中运行维护,可以满足工厂总功率因数的要求,在一些大中型工厂中应用较为普遍。 并联电容器在供电系统中的装设位置,有高压集中补偿、低压集中补偿和单独就地补偿三种方式。 由于电容器从电网上切除时有残余电压,残余电压最高可达电网电压的峰值,因此必须装设放电装置。(电压互感器一次绕组) 2、低压集中补偿:将低压电容器集中装设在车间变电所的低压母线上。这种补偿方式能使变电所主变压器的视在功率减小,从而可选较小容量的主变压器,比较经济(两部电费制:一部分是按每月实际用电量计算电费,称为电度电费,另一部分是按装用的变压器容量计算电费,称为基本电费)。可使工厂的电费开支减少,在工厂中应用非常普遍。 3、单独就地补偿:将并联电容器组装设在需进行无功补偿的各个用电设备旁边。补偿范围最大,补偿效果最好。但是这种补偿方式总的投资较大,且电容器组在被补偿的用电设备停止工作时,它也将一并被切除,因此其利用率较低。常用设备本身绕组进行放电。 在工厂供电系统中,实际上多是综合应用上述各种补偿方式,以求经济合理地达到总的无功补偿要求,使工厂电源进线处在最大负荷时的功率因数不低于规定值,高压进线时一般不得低于0.9。 三、并联电容器的控制 并联电容器有手动投切和自动调节两种控制方式。 1、手动投切的并联电容器 采用手动投切,具有简单
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