工厂供配电技术 教学课件 ppt 作者 李俊秀 主编 姜桂林 刘石红 副主编第11章.ppt

* 第5章第*页 第11章 供电的技术管理 工厂供配电技术 * EXIT 11.1 供配电系统的无功补偿 11.2 供配电系统的电能节约 11.3 供配电系统电能质量的调控 第11章 供电的技术管理 11.1 供配电系统的无功补偿 11.1.1 提高功率因数的意义 工厂供配电系统中，大量使用感应电动机、变压器、电焊机和电弧炉等用电设备，这些用电设备均属于感性负荷，供配电系统除供给有功功率外，还需供给大量的无功功率。有功功率、无功功率和视在功率之间的关系为 功率因数 当供电系统有功功率一定时，用户所需无功功率增大，将使供电系统功率因数降低。功率因数偏低，会对供电系统造成以下不良影响： 　 1．使线路和设备电能损耗增大，增加生产成本 2．使供电线路电压损失增大，影响供电质量 3．使供电设备的供电能力降低，影响电能供应 1.2 系统功率因数的确定 瞬时功率因数 指运行中的工厂供电系统 在某一时刻的功率因数 P —功率表测出的三相有功功率 U—电压表测出的线电压 I —电流表测出的线电流 总功率因数 用电设备或工厂设 置了人工补偿设备 后的功率因数 自然功率因数 用电设备或工厂没有 安装人工补偿设备时 的功率因数 最大负荷时功率因数 指供电系统最大负荷（计 算负荷）时的功率因数 P30—工厂的有功计算负荷 S30—工厂的视在计算负荷 指某一规定时间段内 功率因数的平均值 WP—有功电度表读数 Wq—无功电度表读数 平均功率因数 1.3 提高功率因数的方法 1．提高自然功率因数 （1）合理选择电动机的规格、型号，使其在接近额定负载下运行。 （2）防止电动机轻载运行。 （3）保证感应电动机检修质量，防止由于气隙过大或不均匀，增加无功功率的消耗。 （4）合理选择变压器的容量，提高变压器的负载率。 （5）合理安排和调整工艺流程，改善设备的运行方式，限制其空载运行。 （6）交流接触器的节电运行。利用节电器，使交流接触器交流启动吸合，直流维持吸合状态运行，可减少系统无功功率的消耗。 （7）使绕线式感应电动机同步化运行。绕线式感应电动机在过励磁的条件下同步化运行，产生的超前电流可补偿供电系统的无功功率，提高系统的功率因数。 2．人工补偿功率因数 （1）采用同步发电机。同步发电机在输出有功功率的同时，还输出容性无功功率，可补偿系统中的感性无功功率，提高系统功率因数。 （2）采用同步电动机。同步电动机在消耗有功功率的同时，可提供超前的无功功率，能补偿系统中的感性无功功率，提高用户功率因数。 （3）采用同步调相机。当同步发电机不带负载而空载运行时，专门向电网输送无功功率，称为同步调相机。 （4）采用并联电力电容器。用并联电容器提供的超前无功功率补偿功率因数，在工厂中应用广泛。 （5）采用静止无功补偿器（SVC），通过晶闸管控制电抗器（TCR），对变化的无功功率进行动态补偿，可以获得最佳的补偿效果。 1.4 采用并联电容器补偿功率因数 1．并联电容器补偿功率因数的原理 若用户所需的有功功率P30不变，加装无功补偿装置（补偿量为QC）后，无功功率由Q30减小到 ，功率因数则由 提高到 ，视在功率由S30减小到 ，对应的负荷电流I30也减小了。这既节约了电能，又降低了系统的损耗，提高了电压质量，而且还能降低供电系统的造价。 　 电容器的个数： n = Qc / qc 取3的整数倍，以便三相均衡分配。 或 2．并联电容器的接线 由式(11-4)可知，电容器输出的无功功率与其端电压的平方成正比。如果电源电压高于电容器额定电压，电容器将过负荷运行；反之，电容器输出的容量将降低。所以，安装电容器时，应使它的端电压接近其额定电压。 当单相电容器的额定电压与电网的额定电压相同时，三相电容器组应采用△形接线。当单相电容器的额定电压低于电网的额定电压时，三相电容器组应采用Y形接线；或将几个电容器串联后，使每相电容器组的额定电压高于或等于电网电压，再接成△形。 对三相电容器，通常在其内部已接成三角形，故在实际应用中，电容器组通常都接成△形。接成△形，比接成Y形补偿容量大；接成△形，即使任一电容器断线，三相线路仍会得到无功补偿；接成△形，如任一电容器击穿短路时，将会造成三相线路的相间短路，由其过流保护动作切除故障