礦山電工學節(jié)電及電氣化指標ppt課件

1、第五章第五章 節(jié)電及電氣化指標節(jié)電及電氣化指標第一節(jié)第一節(jié) 礦山節(jié)電的概念礦山節(jié)電的概念第二節(jié)第二節(jié) 功率因數(shù)及補償功率因數(shù)及補償 第三節(jié)第三節(jié) 電費計算法電費計算法第四節(jié)第四節(jié) 主要電氣化指標主要電氣化指標 返回返回5-1 5-1 礦山節(jié)電的概念礦山節(jié)電的概念本節(jié)簡介：本節(jié)簡介：一、節(jié)約用電的意義：一、節(jié)約用電的意義：二、節(jié)電的一般措施：二、節(jié)電的一般措施：三、電力變壓器的經(jīng)濟運行：三、電力變壓器的經(jīng)濟運行：1 1、經(jīng)濟運行：、經(jīng)濟運行：2 2、無功經(jīng)濟當量、無功經(jīng)濟當量Kec.re Kec.re ：3 3、兩臺變壓器經(jīng)濟運行的臨界負、兩臺變壓器經(jīng)濟運行的臨界負荷：荷： 4 4、ScrScr

2、的計算公式：的計算公式： 5-1 5-1 礦山節(jié)電的概念礦山節(jié)電的概念一、節(jié)約用電的意義：（一、節(jié)約用電的意義：（ P236P236中中 ）二、節(jié)電的一般措施：二、節(jié)電的一般措施：1 1、加強技術(shù)管理，實行計劃用電。、加強技術(shù)管理，實行計劃用電。2 2、積極推廣節(jié)電新技術(shù)。、積極推廣節(jié)電新技術(shù)。3 3、設(shè)置無功功率補償裝置，人工提高功率因數(shù)。、設(shè)置無功功率補償裝置，人工提高功率因數(shù)。三、電力變壓器的經(jīng)濟運行：三、電力變壓器的經(jīng)濟運行： 1 1、經(jīng)濟運行：、經(jīng)濟運行：使電力系統(tǒng)的有功損耗最小而經(jīng)濟效益最佳的運行方使電力系統(tǒng)的有功損耗最小而經(jīng)濟效益最佳的運行方式稱電力設(shè)備的經(jīng)濟運行。式稱電力設(shè)備的

3、經(jīng)濟運行。2 2、無功經(jīng)濟當量：（、無功經(jīng)濟當量：（kw/kvarkw/kvar）它表示電力系統(tǒng)多輸送它表示電力系統(tǒng)多輸送1kvar1kvar的無功功率增加的有功損的無功功率增加的有功損耗的數(shù)值，稱為無功經(jīng)濟當量。耗的數(shù)值，稱為無功經(jīng)濟當量。 5-1 5-1 礦山節(jié)電的概念礦山節(jié)電的概念3 3、兩臺變壓器經(jīng)濟運行的臨界負荷：、兩臺變壓器經(jīng)濟運行的臨界負荷： 如圖如圖5-35-3所示。交點所示。交點a a所對應的負荷所對應的負荷ScrScr就就是兩臺變壓器經(jīng)濟運行的臨界負荷。是兩臺變壓器經(jīng)濟運行的臨界負荷。 ScrScr的實際含義是：當實際負荷的實際含義是：當實際負荷SSScrScr時，應該一臺

4、變壓器運行時，應該一臺變壓器運行, ,此時損耗比兩臺要此時損耗比兩臺要經(jīng)濟。當實際負荷經(jīng)濟。當實際負荷SSScrScr時時, ,應該兩臺變壓應該兩臺變壓器同時運行器同時運行, ,此時損耗比一臺要經(jīng)濟。此時損耗比一臺要經(jīng)濟。4 4、ScrScr的計算公式：的計算公式：( (兩臺變壓器時兩臺變壓器時) ),2id Tec reid TcrN TN Tec reN TPKQSSPKQ一臺）(,CVP二臺）(,CVPSaSOCVP ,CVP,CVCVPP,CVP ,CVPS,CVPS a圖圖5-35-1 5-1 礦山節(jié)電的概念礦山節(jié)電的概念 式中：Scr-臨界負荷； SN,T-變壓器額定容量；PidT

5、-變壓器空載有功鐵耗查表得）；PN,T -變壓器額定有功銅耗查表得）； Kec,re-無功經(jīng)濟當量Qid,T-變壓器空載無功鐵耗（ , Iid%查表得）； QN,T-變壓器額定無功銅耗（ , s%查表得）。 對于n臺時：,100idid TN TIQS,100sN TN TvQSTNreecTNTidreecTidTNcrQKPQKPnnSS,) 1(51 礦山節(jié)電的概念礦山節(jié)電的概念本節(jié)小結(jié)：本節(jié)小結(jié)：一、節(jié)約用電的意義：一、節(jié)約用電的意義：二、節(jié)電的一般措施：二、節(jié)電的一般措施：三、電力變壓器的經(jīng)濟運行：三、電力變壓器的經(jīng)濟運行：1 1、經(jīng)濟運行：、經(jīng)濟運行：2 2、無功經(jīng)濟當量、無功經(jīng)濟

6、當量Kec.re Kec.re ：3 3、兩臺變壓器經(jīng)濟運行的臨界負、兩臺變壓器經(jīng)濟運行的臨界負荷：荷： 4 4、ScrScr的計算公式：的計算公式： 返回返回52 功率因數(shù)及補償功率因數(shù)及補償本節(jié)簡介：本節(jié)簡介：一、意義：一、意義： 二、定義：二、定義：三、功率因數(shù)低的后果：三、功率因數(shù)低的后果：四、對功率因數(shù)的要求：四、對功率因數(shù)的要求：五、提高功率因數(shù)的方法：五、提高功率因數(shù)的方法： 六、并聯(lián)電力電容器組提高功率六、并聯(lián)電力電容器組提高功率因數(shù)：因數(shù)：七、自動無功補償七、自動無功補償coscos裝置：裝置： 52 功率因數(shù)及補償功率因數(shù)及補償一、意義：一、意義： 1 1、可以使發(fā)電、變電

7、設(shè)備和輸電線路的供電能力得、可以使發(fā)電、變電設(shè)備和輸電線路的供電能力得到充分的發(fā)揮；到充分的發(fā)揮；2 2、能降低各級線路和供電變壓器的功率損失和電壓、能降低各級線路和供電變壓器的功率損失和電壓損失。損失。二、定義：二、定義： 有功功率與視在功率的比值稱為功率因數(shù)，用有功功率與視在功率的比值稱為功率因數(shù)，用coscos表示。表示。cos=P/Scos=P/S，功率因數(shù)越接近，功率因數(shù)越接近1 1越好。越好。三、功率因數(shù)低的后果：三、功率因數(shù)低的后果：1 1、使發(fā)電機和變壓器的容量變?。骸⑹拱l(fā)電機和變壓器的容量變?。? 2、增加輸電電線的功率損失：、增加輸電電線的功率損失：3 3、增加線路的電壓損

8、耗：、增加線路的電壓損耗：52 功率因數(shù)及補償功率因數(shù)及補償四、對功率因數(shù)的要求：四、對功率因數(shù)的要求： 電力部門對用戶的功率因數(shù)由明確的規(guī)定：電力部門對用戶的功率因數(shù)由明確的規(guī)定：1 1、要求高壓供電、要求高壓供電6KV6KV以上的工業(yè)及裝有以上的工業(yè)及裝有帶負荷調(diào)整電壓設(shè)備的用戶，功率因數(shù)應為帶負荷調(diào)整電壓設(shè)備的用戶，功率因數(shù)應為0.950.95以上。以上。 2 2、要求其他電力用戶的功率因數(shù)應為、要求其他電力用戶的功率因數(shù)應為0.900.90以上。以上。 3 3、農(nóng)業(yè)用戶要求為、農(nóng)業(yè)用戶要求為0.800.80以上。以上。 4 4、煤礦企業(yè)地面總變配電所、煤礦企業(yè)地面總變配電所6-10KV

9、6-10KV母線上母線上的功率因數(shù)應達到的功率因數(shù)應達到0.950.95以上。以上。52 功率因數(shù)及補償功率因數(shù)及補償五、提高功率因數(shù)的方法：（有兩大類）五、提高功率因數(shù)的方法：（有兩大類）1 1、提高自然功率因數(shù)：、提高自然功率因數(shù)： 盡量采用鼠籠異步電動機：盡量采用鼠籠異步電動機： 避免電動機與變壓器的輕載運行：避免電動機與變壓器的輕載運行： 對不需調(diào)速的大型設(shè)備，盡量采用同步電動機：對不需調(diào)速的大型設(shè)備，盡量采用同步電動機： 盡量采用高壓電動機：盡量采用高壓電動機： 繞線式異步電機同步化：繞線式異步電機同步化： 2 2、人工補償提高功率因數(shù)：、人工補償提高功率因數(shù)： 并聯(lián)移相電容器組：并

10、聯(lián)移相電容器組： 采用同步調(diào)相機：采用同步調(diào)相機： 采用可控硅靜止無功補償器：采用可控硅靜止無功補償器： 采用進相機改善功率因數(shù)：采用進相機改善功率因數(shù)： 52 功率因數(shù)及補償功率因數(shù)及補償六、并聯(lián)電力電容器組提高功率因數(shù)：六、并聯(lián)電力電容器組提高功率因數(shù)：1 1、補償方式及補償區(qū)：如圖、補償方式及補償區(qū)：如圖5-45-4 高壓集中補償：如圖中的高壓集中補償：如圖中的C1C1； 低壓成組補償：如圖中的低壓成組補償：如圖中的C2C2； 分散就地補償：如圖中的分散就地補償：如圖中的C3C3。2 2、接線方式：、接線方式： 補償電容器組常按三角形接線，如圖補償電容器組常按三角形接線，如圖5-55-5

11、所所示。主要原因如下：示。主要原因如下： 可以防止電容器容量不對稱而出現(xiàn)過電壓可以防止電容器容量不對稱而出現(xiàn)過電壓升為線電壓）升為線電壓） 三角形接線時，若發(fā)生一相短線，只是補償三角形接線時，若發(fā)生一相短線，只是補償容量減少，而星形時，則失去補償。容量減少，而星形時，則失去補償。 可充分發(fā)揮電容器的補償能力：三角是星形可充分發(fā)揮電容器的補償能力：三角是星形3 3倍。倍。 圖圖5-4圖圖5-552 功率因數(shù)及補償功率因數(shù)及補償3 3、無功補償?shù)挠嬎悖悍炙牟竭M行、無功補償?shù)挠嬎悖悍炙牟竭M行確定母線上的自然功率因數(shù)：確定母線上的自然功率因數(shù)：設(shè)計時：設(shè)計時：cos1=Pca/Scacos1=Pca/

12、Sca Pca Pca計算有功功率計算有功功率 （ Pca=PN Pca=PN ） ScaSca計算視在功率計算視在功率 QcaQca計算無功功率計算無功功率 Sca=Sca=生產(chǎn)礦井：生產(chǎn)礦井： cos1=cos1= Wwa Wwa電度表上的有功電耗量電度表上的有功電耗量 WreWre電度表上的無功電耗量電度表上的無功電耗量22PcaQca22W waW waW re52 功率因數(shù)及補償功率因數(shù)及補償使使cos1cos1提高到提高到cos2cos2所需的補償容量所需的補償容量QcQc： Qc=KLo.arPca(tg1- tg2)Qc=KLo.arPca(tg1- tg2)式中：式中：QcQ

13、c所需電容器組的總電容量所需電容器組的總電容量KvarKvar； Kco.arKco.ar平均負荷率平均負荷率, ,計算時取計算時取0.7-0.850.7-0.85； tg1tg1、tg2tg2補償前、后功率因數(shù)角的正切值；補償前、后功率因數(shù)角的正切值； Pca6Pca610KV10KV母線上的計算有功負荷母線上的計算有功負荷KWKW。計算電容器的總臺數(shù)計算電容器的總臺數(shù)N N： 每相電容器的臺數(shù)：每相電容器的臺數(shù)： n = N/3n = N/3,()cocN CQNVqV52 功率因數(shù)及補償功率因數(shù)及補償式中：式中：Qc-Qc-三相所需總電容器容量表三相所需總電容器容量表5-15-1所所示示

14、) ) ；qc -qc -單臺電容器容量；單臺電容器容量； Vo,- Vo,- 電網(wǎng)工作電壓；電網(wǎng)工作電壓；VNC- VNC- 電容器額定電壓。電容器額定電壓。選擇實際臺數(shù)：選擇實際臺數(shù)：當單母線分段時當單母線分段時 ，N N應為應為6 6的倍數(shù)煤礦均為的倍數(shù)煤礦均為分段）分段）; ;當單母線不分段時，當單母線不分段時，N N應為應為3 3的倍數(shù)的倍數(shù); ;七、自動無功補償七、自動無功補償coscos裝置：（簡單了解）裝置：（簡單了解） 1 1、組成與特性：、組成與特性： 2 2、自動補償控制原理：、自動補償控制原理：52 功率因數(shù)及補償功率因數(shù)及補償 本節(jié)小結(jié)：一、意義： 二、定義：三、功率

15、因數(shù)低的后果：四、對功率因數(shù)的要求：五、提高功率因數(shù)的方法： 六、并聯(lián)電力電容器組提高功率因數(shù)：七、自動無功補償cos裝置： 返回53 電費計算法電費計算法本節(jié)介紹：由三部分組成：基本電費；流動電費；力率調(diào)整電費。53 電費計算法電費計算法一、基本電費：一、基本電費： 是指按用戶用電容量計算的電費，不管是指按用戶用電容量計算的電費，不管實際耗電量多少，只按安裝的變壓器及高壓實際耗電量多少，只按安裝的變壓器及高壓電動機的容量來收費。電動機的容量來收費。 Eba=K1(Sm+Sn.T)Eba=K1(Sm+Sn.T)式中：式中：EbaEba基本電費基本電費 K1K1計算系數(shù)國家定）計算系數(shù)國家定）

16、SmSm電機接用容量電機接用容量 SM=PN/ cosSM=PN/ cos Sn.T Sn.T變壓器的額定容量變壓器的額定容量53 電費計算法電費計算法二、流動電費：二、流動電費： 是按用戶電度表上的度數(shù)計算電費：是按用戶電度表上的度數(shù)計算電費： Emo=K2WaEmo=K2Wa 式中：式中：Emo Emo 流動電費流動電費 元元/ /月月 K2 K2 計算系數(shù)當?shù)厝∮嬎阆禂?shù)當?shù)厝2=0.5K2=0.5元元/KW.h/KW.h） Wa Wa 月有功電度表讀數(shù)月有功電度表讀數(shù)53 電費計算法電費計算法三、力率調(diào)整電費：三、力率調(diào)整電費： 是根據(jù)用電力率功率因數(shù)水平的高低是根據(jù)用電力率功率因數(shù)水

17、平的高低而增或減收的電費，當?shù)蜁r電費增加，當高而增或減收的電費，當?shù)蜁r電費增加，當高時減少，當正常時免。時減少，當正常時免。 Ead=K3(Eba+Emo)Ead=K3(Eba+Emo) 式中：式中：EadEad減收或追加電費；減收或追加電費；K3K3調(diào)整率調(diào)整率電力部門規(guī)定）；電力部門規(guī)定）；EbaEba基本電費；基本電費；EmoEmo流動電費流動電費四、企業(yè)總電費：四、企業(yè)總電費： E2=Eba+EmoE2=Eba+EmoEadEad Ead Ead前的符號，當前的符號，當coscos高于高于0.950.95時取負號，時取負號，低于時取正號，正常時取低于時取正號，正常時取0 0。53 電費

18、計算法電費計算法本節(jié)小結(jié)：本節(jié)小結(jié)：基本電費；基本電費；流動電費；流動電費；力率調(diào)整電費。力率調(diào)整電費。 返回返回 54 主要電氣化指標主要電氣化指標本節(jié)簡介：主要電氣化指標有以下四個： 一、全礦功率因數(shù)：二、噸煤電耗： 三、噸煤電費：四、勞動力電氣裝備程度：54 主要電氣化指標主要電氣化指標一、全礦功率因數(shù)：一、全礦功率因數(shù)： cos= cos= 0.950.95二、噸煤電耗：（有兩項）二、噸煤電耗：（有兩項）1 1、綜合電耗：每生產(chǎn)、綜合電耗：每生產(chǎn)1t1t原煤消耗的有功電量輔原煤消耗的有功電量輔助生產(chǎn)的電耗）助生產(chǎn)的電耗） Cs.e =Cs.e =式中：式中：WaWa全年的有功電量消；全年的有功電量消； 全年的實際原煤產(chǎn)量；全年的實際原煤產(chǎn)量；22WaWaWreWaY cY c 54 主要電氣化指標主要電氣化指標2 2、原煤電耗：每產(chǎn)、原煤電耗：每產(chǎn)1t1t原煤與原煤生產(chǎn)有關(guān)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)所原煤與原煤生產(chǎn)有關(guān)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)所消耗的有功電量。消耗的有功電量。 Cc.e = Cc.e = （不含輔助生產(chǎn)的電耗）（不含輔助生產(chǎn)的電耗）三、噸煤電費：三、噸煤電費： EC = EC = 式中：式中：EyEy全年電費全年電費 全年煤產(chǎn)量全年煤產(chǎn)量.Wa cY cE yY c Y c