項(xiàng)目4建筑供電節(jié)能工程設(shè)計(jì)素材教案資料

1、H e i L o n g J i a n g C o l l e g e o f C o n s t r u c t i o n1項(xiàng)目4建筑供電節(jié)能工程設(shè)計(jì)素材H e i L o n g J i a n g C o l l e g e o f C o n s t r u c t i o n2任務(wù)一任務(wù)一 提高功率因數(shù)的意義和方法提高功率因數(shù)的意義和方法 我國(guó)供電部門的規(guī)定：高壓供電的用戶必須保證功率因數(shù)在0.9以上，低壓供電的用戶必須在0.85以上。 為了使用戶注意提高功率因數(shù)，供電部門還對(duì)大宗用電單位實(shí)行按用戶月平均功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)的辦法。調(diào)整電費(fèi)的功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)一般為0.85，大于0.85

2、時(shí)給以獎(jiǎng)勵(lì)，低于0.85時(shí)便要增收電費(fèi)甚至罰款，功率因數(shù)很低時(shí)供電部門要停止供電。 H e i L o n g J i a n g C o l l e g e o f C o n s t r u c t i o n3一、提高功率因數(shù)的意義一、提高功率因數(shù)的意義 當(dāng)建筑內(nèi)的用電負(fù)荷在額定狀態(tài)工作時(shí)，電源進(jìn)戶線的平均功率因數(shù)叫做該建筑的自然功率因數(shù)。 計(jì)算表明，當(dāng)建筑的自然平均功率因數(shù)在0.80.85時(shí)，建筑消耗電網(wǎng)的無(wú)功功率約占消耗有功功率的60%75%左右。如果把功率因數(shù)提高到0.95，則無(wú)功功率只占有功功率的30%左右，這就大大減少了電網(wǎng)的無(wú)功功率輸入，給用戶帶來(lái)一系列的好處。 H e i

3、L o n g J i a n g C o l l e g e o f C o n s t r u c t i o n4二、提高功率因數(shù)的方法二、提高功率因數(shù)的方法1.通過(guò)適當(dāng)措施提高自然功率因數(shù)。 提高自然功率因數(shù)可以通過(guò)合理選擇感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的容量、使用中減少感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行、條件許可時(shí)盡量使用同步電動(dòng)機(jī)、以最佳負(fù)荷率選擇變壓器等方法達(dá)到目的。2.并聯(lián)同步調(diào)相機(jī)。3.并聯(lián)適當(dāng)?shù)撵o電電容器。 并聯(lián)適當(dāng)?shù)撵o電電容器以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。并聯(lián)電容器安裝簡(jiǎn)單、容易擴(kuò)建、運(yùn)行維護(hù)方便，補(bǔ)償單位無(wú)功功率的造價(jià)低、有功損耗小，因此廣泛用于工廠企業(yè)及民用建筑供電系統(tǒng)中。H e i L o n g J i

4、a n g C o l l e g e o f C o n s t r u c t i o n5三、電力電容器的設(shè)置三、電力電容器的設(shè)置 電力電容器的補(bǔ)償方式按其裝設(shè)位置的不同主要有三種：個(gè)別補(bǔ)償、分組補(bǔ)償、集中補(bǔ)償。（一）個(gè)別補(bǔ)償（一）個(gè)別補(bǔ)償 個(gè)別補(bǔ)償就是把電力電容器裝設(shè)在需要補(bǔ)償?shù)碾姎庠O(shè)備附近，與電氣設(shè)備同時(shí)運(yùn)行、同時(shí)退出。 （二）分組補(bǔ)償（二）分組補(bǔ)償 把用電設(shè)備分成若干組，每一組用電容器進(jìn)行補(bǔ)償 。H e i L o n g J i a n g C o l l e g e o f C o n s t r u c t i o n6 （三）集中補(bǔ)償（把電力電容器集中設(shè)置在變、配電所的高壓

5、母線或低壓母線上，叫做集中補(bǔ)償） 1.高壓集中補(bǔ)償：把電力電容器集中設(shè)置在變、配電所的高壓母線。 2.低壓集中補(bǔ)償：把電力電容器集中設(shè)置在變、配電所的低壓母線。 H e i L o n g J i a n g C o l l e g e o f C o n s t r u c t i o n7變電所高壓側(cè)變電所高壓側(cè) 變電所低壓側(cè)變電所低壓側(cè) 建筑物內(nèi)低壓總配電室建筑物內(nèi)低壓總配電室 （高壓集中補(bǔ)償高壓集中補(bǔ)償） （低壓集中補(bǔ)償?shù)蛪杭醒a(bǔ)償 ） （低壓集中補(bǔ)償（低壓集中補(bǔ)償 ） 低壓配電箱（低壓配電箱（低壓分散補(bǔ)償?shù)蛪悍稚⒀a(bǔ)償）補(bǔ)償區(qū)域補(bǔ)償區(qū)域補(bǔ)償區(qū)域補(bǔ)償區(qū)域補(bǔ)償區(qū)域補(bǔ)償區(qū)域未補(bǔ)償區(qū)域未補(bǔ)償區(qū)

6、域未補(bǔ)償區(qū)域未補(bǔ)償區(qū)域未補(bǔ)償區(qū)域未補(bǔ)償區(qū)域補(bǔ)償區(qū)域補(bǔ)償區(qū)域四、電力電容器裝設(shè)位置及其補(bǔ)償效果四、電力電容器裝設(shè)位置及其補(bǔ)償效果H e i L o n g J i a n g C o l l e g e o f C o n s t r u c t i o n8任務(wù)二任務(wù)二 無(wú)功補(bǔ)償容量的計(jì)算和無(wú)功補(bǔ)償裝置選擇無(wú)功補(bǔ)償容量的計(jì)算和無(wú)功補(bǔ)償裝置選擇 并聯(lián)電力電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，電容器的容量、額定電壓、相數(shù)等都要與用電設(shè)備或供電線路相適應(yīng)。為了避免過(guò)度補(bǔ)償，電容器的容量應(yīng)計(jì)算確定。 一、建筑供電系統(tǒng)自然功率因數(shù)一、建筑供電系統(tǒng)自然功率因數(shù) 1.在選用靜電電容器進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，必須先計(jì)算供電系統(tǒng)的自然功率

7、因數(shù)。建筑供電系統(tǒng)補(bǔ)償前的自然平均功率因數(shù)可按下式計(jì)算：H e i L o n g J i a n g C o l l e g e o f C o n s t r u c t i o n9211cosCCPQ其中：、有功及無(wú)功的年平均負(fù)荷因數(shù)，值和值一般可在0.70.8和0.80.9之間選??；PC、QC建筑供電系統(tǒng)的總有功計(jì)算負(fù)荷及總無(wú)功計(jì)算負(fù)荷。H e i L o n g J i a n g C o l l e g e o f C o n s t r u c t i o n102.對(duì)已交付使用的建筑，可按下式計(jì)算其平均功率因數(shù)，從而省卻計(jì)算PC和QC的過(guò)程：211cospqWW其中： Wp

8、最大負(fù)荷月的有功電能消耗量，即有功電度 表的讀數(shù)，（kWh）； Wq 最大負(fù)荷月的無(wú)功電能消耗量，即無(wú)功電度表的讀數(shù)，（kvarh）。H e i L o n g J i a n g C o l l e g e o f C o n s t r u c t i o n11二、無(wú)功補(bǔ)償容量的計(jì)算二、無(wú)功補(bǔ)償容量的計(jì)算若要把供電系統(tǒng)的功率因數(shù)由 補(bǔ)償?shù)?，所需電容器的無(wú)功容量計(jì)算如下：1cos2cos)tan(tan21CcaPQ或cCcaqPQ其中： 補(bǔ)償前自然功率因數(shù) 所對(duì)應(yīng)的正切值； 補(bǔ)償前自然功率因數(shù) 所對(duì)應(yīng)的正切值； 無(wú)功補(bǔ)償電容器的容量（kvar）；1cos1tan2tan2coscaQH

9、 e i L o n g J i a n g C o l l e g e o f C o n s t r u c t i o n12 有功計(jì)算負(fù)荷（kW）； 年平均負(fù)荷因數(shù)，取0.70.8； 補(bǔ)償率（kvar/kW），見(jiàn)表3-2(教材43頁(yè)）CPcq三、補(bǔ)償后計(jì)算負(fù)荷的確定三、補(bǔ)償后計(jì)算負(fù)荷的確定 設(shè)補(bǔ)償前供電系統(tǒng)的計(jì)算負(fù)荷為 、 、 、 ，功率因數(shù)為 ；補(bǔ)償后的功率因數(shù)為 。1CP1CQ1CS1CI1cos2cos 由計(jì)算得到的所需的無(wú)功補(bǔ)償容量為 ，則補(bǔ)償后供電系統(tǒng)的計(jì)算負(fù)荷為：caQH e i L o n g J i a n g C o l l e g e o f C o n s t r

10、 u c t i o n13)(31000)(var)()(22222221212AUSIkVAQPSkQQQkWPPNCCCCCCaCCCC其中UN為供電線路的額定線電壓，低壓為380V。H e i L o n g J i a n g C o l l e g e o f C o n s t r u c t i o n14四、電力電容器的選擇、保護(hù)和控制四、電力電容器的選擇、保護(hù)和控制1.電力電容器類型 電力電容器有單相、三相、高壓和低壓之分。2.電力電容器接線方式 星形、三角形和雙星形是主要的三種形式，低壓一般采用是三角形，高壓采用星型接線方式。3.電力電容器保護(hù) 由于電力電容器的電流較小，

11、一般采用熔斷器進(jìn)行短路保護(hù)。熔體電流選擇為電容器額定電流的1.32.5倍。H e i L o n g J i a n g C o l l e g e o f C o n s t r u c t i o n154.電力電容器的控制（主要指投入數(shù)量的控制） 控制的方式有手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式，目前大部分使用的是自動(dòng)投入，稱為功率因數(shù)自動(dòng)補(bǔ)償裝置。H e i L o n g J i a n g C o l l e g e o f C o n s t r u c t i o n16五、案例分析五、案例分析 1.某教學(xué)樓用三相四線制低壓電源供電，已知供電系統(tǒng)的總計(jì)算負(fù)荷為： ?，F(xiàn)設(shè)計(jì)將該供電系統(tǒng)的功率因數(shù)提

12、高至0.95，試計(jì)算所需的無(wú)功補(bǔ)償容量及補(bǔ)償后的計(jì)算負(fù)荷。var329.35,713.48kQkWPCCH e i L o n g J i a n g C o l l e g e o f C o n s t r u c t i o n17解：（1）補(bǔ)償前AIkVASkQkWPCCCC4 .9138031000176.60176.60329.35713.48var329.35713.48122111H e i L o n g J i a n g C o l l e g e o f C o n s t r u c t i o n18取0.8，0.85，則補(bǔ)償前的平均功率因數(shù)為：7921. 0713

13、.488 . 0329.3585. 01111cos221CCPQ（2）補(bǔ)償后功率因數(shù)提高到0.95，所需電容器的無(wú)功補(bǔ)償容量為：H e i L o n g J i a n g C o l l e g e o f C o n s t r u c t i o n19var221.17)3287. 07706. 0(713.488 . 0)tan(tan21kPQCca補(bǔ)償后供電系統(tǒng)的計(jì)算負(fù)荷為：AUSIkVAQPSkQQQkWPPNCCCCCCaCCCC9 .7838031000176.603100097.51108.18713.48var108.18221.17329.35713.482222222221212H e i L o n g J i a n g C o l l e g e o f C o n s t r u c t i o n20結(jié)論： 在有功計(jì)算負(fù)荷不變的情