第5章节电及电气化指标

第五章节电及电气化指标任务描述本章研究煤矿企业节约用电的技术措施和提高功率因数的方法，介绍两部电价收费的特点与计算公式，并提出供考核用电的。第一节矿山节电矿山企业的节电途径可归纳为：1、加强技术管理，实行计划用电2、积极推广节电新技术3、采用无功补偿，提高负荷的功率因数一、节约用电的意义电能是一种非常重要的二次能源，易于变换、传输、分配和控制。煤炭生产中节约用电，不只是减少煤矿的电费开支，降低煤炭的生产成本，而且使电能生产成本进一步降低，对国民经济的发展起了重要的促进作用。煤矿电力负荷的消耗情况可用电力负荷曲线来表示。有功负荷用“度”（KW·h）为单位，无功负荷用“无功度”（kvar）表示。负荷曲线是表示电力负荷（功率）随时间变化的图形，包括日负荷曲线、月负荷曲线和年负荷曲线。掌握矿井电力负荷的特点及变化规律是拟定各种节电措施的基本依据。二、节约的一般措施1、加强技术管理、实行计划用电1）建立日用电量分析制度2）实行负荷调整，降低负荷高峰3）实行经济运行方式4）加强运行维护和检修5）提高职工的技术素质，养成节约用电的良好习惯2、积极推广节电新技术1）采用高效低耗的节能型供用电设备；2）改造现有电耗大的生产工艺与设备；3）改造供电系统，降低线路损耗；4）合理使用现有设备，人工提高功率因数；3、设置无功功率补偿装置，人工提高功率因数常用方法：同步电动机过励磁运行或并联电力电容器。三、电力变压器的经济运行1、电力设备的经济运行使电力系统的有功损耗最小而获得最佳经济效益的运行方式称电力设备的经济运行。2、无功功率经济当量计算设备无功损耗所引起电力系统有功损耗的增加量，定义换算系数无功功率经济当量，用表示。3、确定两台变压器的经济运行方案变压器的经济运行对节约电能有很大的意义。变压器的无功损耗将引起电力系统有功损耗的增加，变压器的有功损耗小于无功损耗，所以考虑电力系统的有功损耗增量时，忽略变压器有功损耗的影响。将变压器本身的有功损耗加上变压器的无功损耗在电力系统中引起的有功损耗增量，二者之和称为电力设备有功损耗换算值。然后对电力系统单位容量负荷的有功损耗换算值求导数，并令导数为零，就可以得到变压器的经济负荷。令得变压器的经济负荷为变压器的经济负荷与其额定容量之比称为变压器的经济负荷系数举例：确定两个台变压器的经济运行方案设某矿地面变电所有两台同型号、同容量的主变压器，变电所总负荷为当一台变压器运行时，它承担总负荷，其有功损耗换算值为两台变压器运行时，它承担总负荷，其有功损耗换算值为下图为两种情况下，有功损耗换算值对总负荷的关系四、矿山主要生产系统的节电措施1、提升系统2、通风系统3、压风系统4、排水系统5、井下采掘运生产系统（合理转速）6、采用硅整流及可控硅系统第二节功率因数及其补偿功率因数是电力系统特别是用电户的一项重要电气指标。目前矿井高压主要采用并联电力电容器组来提高负荷功率因数，即所谓集中补偿法。NO.2（二）提高功率因数意义和方法NO.3（三）功率因数的补偿方法NO.1（一）功率因数有关概念电源容量无法充分利用；电源线路和矿内配电线路的损耗增加；一、功率因数较低时的危害二、提高功率因数的方法1、提高用电设备本身的功率因数（提高自然功率因数）1）尽量采用鼠笼式异步电动机2）避免电动机与变压器的轻载运行3）对不需要调速的大型设备，尽量采用同步电动机。4）绕线式异步电动机同步化运行5）尽量采用高压（6-10KV）电动机，可节省变压器。2、人工补偿提高功率因数1）并联移相电容器组2）采用同步调相机3）采用可控硅静止无功补偿器4）采用进相机改善功率因数三、并联电力电容器组提高功率因数1、无功补偿区的概念1）高压集中补偿2）低压成组补偿3）分散就地补偿2、补偿电容器组的接线的方式10KV以下线路的补偿电容器组常按三角形接线。1）三角形接线可以防止电容器容量不对称而出现的过电压；2）三角形接线若发生一相断线，只是使各相补偿容量减少，若是星形接线发生一相断线，将使某相失补偿；3）采用三角形接线可以充分发挥电容器的补偿能力；三角形接法星形接法具有相同容量的三个单相电容器组，采用三角形接法时的补偿容量是采用星形时的3倍。3、高压集中无功补偿的计算在矿地面变电所6-10KV母线上装设电力电容器组来提高功率因数。补偿方法的计算步骤1）确定全矿6-10KV母线上的自然功率因数2）使功率因数从提高到所需补偿的容量3）计算三相所需电容器的总台数N和每相电容器台数n4）选择实际台数实际值应为3的整倍数，考虑单母线分断接线，故单相应取偶数，电容器实际总台数应为6的整倍数。由上式知所选电容的个数为：每相所需要的电容器个数为：例题例1某矿区6KV母线上的有功功率为2100kW，功率因数0.74。若将功率因数提高到0.9时，求所需要的电容器容量和个数。已知：，，，则功率因数所对应的正切值分别为，。电容器容量为：[解]个则每相所需电容的个数为：个取个接于6kV母线上，选用YY6.3-3-12-1型电容器，标准容量为12kvar，额定工作电压为6.3kV,则电容个数为：1、提高功率因数的意义。2、提高功率因数的方法：

a.自然提高。

b.人工补偿法（并联电容器法）。3、电容器的选择：选择、接法、位置、放电要求。小结第三节电费计算法工矿企业（大工业）的电费由基本电费、流动电费和力率调整电费组成。基本电费：是指按用户用电容量计算的电费；流动电费：是指按用户用电度数计算的电费；力率调整电费：是根据用户力率的高低而减收或增收的电费；力率（功率因数）：因功率因数的高低直接反映为变压器、电网的出力程度，故简称为力率。一、基本电费的计算基本电费仅按企业安装的变压器及高压电动机的接用容量来收费。基本电费的计算公式：备注：当高压电动机的额定电压低于矿井地面变电所的电源电压，SM=0。三、力率调整电费二、流动电费的计算流动电费的计算公式：流动电费按电度表度数征收。力率电费是根据用户功率因数高于或低于额定值时，对电费的征收进行减收或追加的电费。力率电费的计算公式：调整率，各地电力部分不同企业总电费的计算公式：月有功电度表读数【例5-2】某矿供电电源为6kV，两台主变压器容量为2000kV·A，采用一台使用、一台备用的运行方式。高压电动机的接用容量为1600kV·A，每月电耗量为180×104kW·h；无功耗电量为82×104kvar·h；基本电费（K1）为11元/（月·kV·A）；流动电费（K2）为0.5元/（kW·h）。求该矿每月应交纳的电费（额定值为0.95）。【解】：（1）求基本电费（2）求流动电费（3）计算力率调整电费（4）总电费设当时的调整率（K3）为0.02，追加电费如下：（5）追加电费占总电费的百分数第四节主要电气化指标煤矿企业的主要电气化指标有全矿功率因数、吨煤电耗、吨煤电费、劳动力电气装备程度。一、全矿功率因数(平均值)矿井的功率因数每月计算一次，要求。二、吨煤电耗煤矿企业的吨煤电耗是指每采1t煤所消耗的电能（有功电量），它分综合电耗和原煤电耗两种。1、综合电耗原煤电耗是指每采1t原煤以及与原煤生产有关的生产环节所消耗的有功电量。2、原煤电耗三、吨煤电费它表示矿井生产机械化与电气化的程度，即矿井每个工人全年每小时所消耗的有功电量。全矿的吨煤电费：四、劳动力电气装备程度【例5-3】某矿供电电源为6kV，矿年实际产煤68.5万t两台主变压器容量为2000kV·A，采用一台使用、一台备用的运行方式。高压电动机的接用容量为1600kV·A，每月电耗量为180×104kW·h；无功耗电量为82×104kvar·h；基本电费（K1）为11元/（月·kV·A）；流动电费（K2）为0.5元/（kW·h）。求该矿每月应交纳的电费（额定值为0.95）。【解】：（1）求吨煤综合电耗（2）求吨煤电费，由于矿井功率因数达标，所以力率调整电费为零（3）求劳动力电气装备程度：小结

矿井的电气化指标

矿山节电的意义

电费的计算方法

功率补偿方法作业题p