1、,第十章 工厂电能节约,本章主要内容：节约电能的意义节约电能必须采取的一些基本措施电力变压器的经济运行电容器无功补偿。,第一节 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
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09),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
3、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=0.020.15(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：,式中，P。变压器的空载损耗；PK变压器的短路损耗；Q。变压器空载时的无功损耗；QK变压器二次短路时的无功损耗；SN为变压器的额定容量；Kq无功功率经济当量。
4、,一般电力变压器的经济负荷率Sec/SN约为50%左右。,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,当SScr时，宜于一台变压器运行； 当SScr时，宜于两台变压器运行。,如果是n台同型号同规格的变压器，判别n台与n-1台经济运行的临界负荷为：,第三节 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。,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
5、，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。,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。,2、并联电容器采用形接线的缺点,1、并联电容器采用形接线的优点,二、并联电容器的装设位置,并联电容器在供电系统中的装设位置，有高压
6、集中补偿、低压集中补偿和单独就地补偿三种方式。,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610kV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。,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
7、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。,利用220V、1525W的白炽灯放电，同时也作为电容器组正常运行的指示灯。,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。,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，具有简单经济、便于维护的优点，但不便调节容量，更不能按负荷变动情况进行补偿，以达到理想的补偿要求。,2、自动调节的并联电容器,采用自动补偿装置可以按负荷变动情况适时进行无功补偿，达到较理想的无功补偿要求；但其投资较大，且维修比较麻烦，凡可不用自动补偿或采用自动补偿效果不大的场合，均不必装设自动补偿装置。,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。,
