1、第五章 节电及电气化指标,第一节 矿山节电的概念 第二节 功率因数及补偿 第三节 电费计算法 第四节 主要电气化指标,矿山电工学 5,5-1 矿山节电的概念,一、节约用电的意义：（ P236中 ） 二、节电的一般措施： 1、加强技术管理，实行计划用电。 2、积极推广节电新技术。 3、设置无功功率补偿装置，人工提高功率因数。 三、电力变压器的经济运行：1、经济运行： 使电力系统的有功损耗最小而经济效益最佳的运行方式称电力设备的经济运行。 2、无功经济当量：（kw/kvar） 它表示电力系统多输送1kvar的无功功率增加的有功损耗的数值，称为无功经济当量。,矿山电工学 5-1,5-1 矿山节电的概
2、念 ,3、两台变压器经济运行的临界负荷： 如图5-3所示。交点a所对应的负荷Scr就是两台变压器经济运行的临界负荷。Scr的实际含义是：当实际负荷SScr时，应该一台变压器运行,此时损耗比两台要经济。当实际负荷SScr时,应该两台变压器同时运行,此时损耗比一台要经济。 4、Scr的计算公式：(两台变压器时),矿山电工学 5-1,图5-3,矿山电工学 5-1,5-1 矿山节电的概念 ,式中：Scr-临界负荷； SN,T-变压器额定容量； PidT-变压器空载有功铁耗（查表得）； PN,T -变压器额定有功铜耗（查表得）；Kec,re-无功经济当量 Qid,T-变压器空载无功铁耗（ , Iid%查
3、表得）； QN,T-变压器额定无功铜耗（ , s%查表得）。对于n台时：,矿山电工学 5-1,51 矿山节电的概念 ,本节小结： 一、节约用电的意义： 二、节电的一般措施： 三、电力变压器的经济运行： 1、经济运行： 2、无功经济当量Kec.re ： 3、两台变压器经济运行的临界负荷： 4、Scr的计算公式：,矿山电工学 5-1,52 功率因数及补偿,一、意义： 1、可以使发电、变电设备和输电线路的供电能力得到充分的发挥； 2、能降低各级线路和供电变压器的功率损失和电压损失。 二、定义：有功功率与视在功率的比值称为功率因数，用cos表示。cos=P/S，功率因数越接近1越好。 三、功率因数低的
4、后果： 1、使发电机和变压器的容量变小： 2、增加输电电线的功率损失： 3、增加线路的电压损耗：,矿山电工学 5-2,52 功率因数及补偿 ,四、对功率因数的要求：电力部门对用户的功率因数由明确的规定：1、要求高压供电（6KV以上）的工业及装有带负荷调整电压设备的用户，功率因数应为0.95以上。2、要求其他电力用户的功率因数应为0.90以上。3、农业用户要求为0.80以上。4、煤矿企业地面总变配电所6-10KV母线上的功率因数应达到0.95以上。,矿山电工学 5-2,52 功率因数及补偿 ,五、提高功率因数的方法：（有两大类） 1、提高自然功率因数： 尽量采用鼠笼异步电动机： 避免电动机与变压
5、器的轻载运行： 对不需调速的大型设备，尽量采用同步电动机： 尽量采用高压电动机： 绕线式异步电机同步化： 2、人工补偿提高功率因数：并联移相电容器组：采用同步调相机：采用可控硅静止无功补偿器： 采用进相机改善功率因数：,矿山电工学 5-2,52 功率因数及补偿 ,六、并联电力电容器组提高功率因数： 1、补偿方式及补偿区：如图5-4高压集中补偿：如图中的C1；低压成组补偿：如图中的C2；分散就地补偿：如图中的C3。 2、接线方式：补偿电容器组常按三角形接线，如图5-5所示。主要原因如下： 可以防止电容器容量不对称而出现过电压（升为线电压）三角形接线时，若发生一相短线，只是补偿容量减少，而星形时，
6、则失去补偿。可充分发挥电容器的补偿能力：三角是星形3倍。,矿山电工学 5-2,图5-4,矿山电工学 5-2,图5-5,矿山电工学 5-2,52 功率因数及补偿 ,3、无功补偿的计算：分四步进行 确定母线上的自然功率因数： 设计时：cos1=Pca/ScaPca计算有功功率 （ Pca=PN ） Sca计算视在功率 Qca计算无功功率Sca=生产矿井： cos1=Wwa电度表上的有功电耗量Wre电度表上的无功电耗量,矿山电工学 5-2,52 功率因数及补偿 ,使cos1提高到cos2所需的补偿容量Qc：Qc=KLo.arPca(tg1- tg2) 式中：Qc所需电容器组的总电容量Kvar；Kco
7、.ar平均负荷率,计算时取0.7-0.85；tg1、tg2补偿前、后功率因数角的正切值；Pca610KV母线上的计算有功负荷KW。 计算电容器的总台数N：每相电容器的台数： n = N/3,矿山电工学 5-2,52 功率因数及补偿 ,式中：Qc-三相所需总电容器容量（表5-1所示) ；qc -单台电容器容量； Vo,- 电网工作电压；VNC- 电容器额定电压。 选择实际台数： 当单母线分段时 ，N应为6的倍数（煤矿均为分段）; 当单母线不分段时，N应为3的倍数; 七、自动无功补偿cos装置：（简单了解）1、组成与特性：2、自动补偿控制原理：,矿山电工学 5-2,52 功率因数及补偿 ,本节小结
8、： 一、意义： 二、定义： 三、功率因数低的后果： 四、对功率因数的要求： 五、提高功率因数的方法： 六、并联电力电容器组提高功率因数： 七、自动无功补偿cos装置：,矿山电工学 5-2,53 电费计算法,一、基本电费：是指按用户用电容量计算的电费，不管实际耗电量多少，只按安装的变压器及高压电动机的容量来收费。Eba=K1(Sm+Sn.T) 式中：Eba基本电费K1计算系数（国家定）Sm电机接用容量 SM=PN/ cosSn.T变压器的额定容量,矿山电工学 5-3,53 电费计算法 ,二、流动电费：是按用户电度表上的度数计算电费：Emo=K2Wa式中：Emo 流动电费 元/月K2 计算系数（当
9、地取K2=0.5元/KW.h）Wa 月有功电度表读数,矿山电工学 5-3,53 电费计算法 ,三、力率调整电费：是根据用电力率（功率因数）水平的高低而增或减收的电费，当低时电费增加，当高时减少，当正常时免。Ead=K3(Eba+Emo)式中：Ead减收或追加电费；K3调整率（电力部门规定）；Eba基本电费；Emo流动电费 四、企业总电费：E2=Eba+EmoEadEad前的符号，当cos高于0.95时取负号，低于时取正号，正常时取0。,矿山电工学 5-3,53 电费计算法 ,本节小结： 基本电费； 流动电费； 力率调整电费。,矿山电工学 5-3,54 主要电气化指标,一、全矿功率因数：cos=
10、 0.95二、吨煤电耗：（有两项） 1、综合电耗：每生产1t原煤消耗的有功电量（辅助生产的电耗）Cs.e =式中：Wa全年的有功电量消；全年的实际原煤产量；,矿山电工学 5-4,54 主要电气化指标 ,2、原煤电耗：每产1t原煤与原煤生产有关的生产环节所消耗的有功电量。Cc.e = （不含辅助生产的电耗）三、吨煤电费：EC = 式中：Ey全年电费全年煤产量,矿山电工学 5-4,54 主要电气化指标 ,四、劳动力电气装备程度： 每个工人每小时所消耗的有功电量：De.w=式中：De.w-劳动力电气装备程度Wa全年有功电耗8每班工作小时350全年工作日Qm全矿在册职工数,矿山电工学 5-4,54 主要电气化指标 ,本节小结： 一、全矿功率因数： 二、吨煤电耗： 三、吨煤电费： 四、劳动力电气装备程度：,矿山电工学 5-4,
