第4章 供电系统节能(改).ppt

本章主要内容 第一节 供电系统组成 第二节 功率因数对供电系统的影响 第三节 降低 变压器损耗的技术措施 第四节 降低线路损耗的技术措施 第五节 电力品质改善 考纲要求 所在节 考试标准 适用范围 要求 内容 4.1 供电系统组成 识记 供电损耗的组成、线损率的概念 线损类型 4.2功率因数对供电系统的影响 识记 功率因数的基本概念 领会 功率因数对供电系统的影响 应用 功率因数的计算 4.3降低变压器损耗的技术措施 识记 降低变压器损耗技术措施的类型 应用 合理控制变压器的运行台数 考纲要求 所在节 考试标准 适用范围 要求 内容 4.4降低线路损耗的技术措施 识记 降低线路损耗技术措施的类型 领会 对电网进行升压改造，减少变电容量 提高运行电压及功率因数 合理调整日负荷 4.5电力品质改善 识记 电力品质恶化的典型表现 改善电力品质的措施 领会 谐波超标的危害性 ★ 无功补偿的分类 无功补偿的节能原理 应用 提高自然功率因数的措施 供电系统谐波治理 ★ 教师导读 　 电流经过线路和变压器等设备时，会产生功率损耗和电能损耗，这些损耗称为供电损耗。降低线路损耗是企业节约电能的重要途径之一。本章主要介绍了供电系统各种损耗、功率因数等基本知识，介绍了降低线损、变压器损耗以及改善电力品质的节能措施。 　　　本章的重点是：功率因数对供电系统的影响、降低变压器损耗的技术措施、降低线路损耗的技术措施。 　　　本章的难点是：功率因数的计算、合理控制变压器的运行台数的计算，提高自然功率因数的措施和谐波治理*。 4.1 供电系统组成 　 从电网送到企业的电能，经降压后分配到各用电车间或用电设备，这就构成企业内部的供电系统。它由高压及低压配电线路、变（配）电所和用电设备组成，如图4-1所示。 4.1 供电系统组成 供电损耗：在企业内部的电能输送和分配过程中，电流经过线路和变压器等设备时，会产生功率损耗和电能损耗，这些损耗称为供电损耗。 线损率：供电损耗电能占输入电能的百分比（或功率损耗占输入功率的百分比） 　　　线损一般可分为可变损耗和固定损耗两部分。可变损耗是指当电流通过导体时所产生的损耗，导体截面、长度和材料确定后，其损耗随电流的大小而变化。而固定损耗与电流大小无关，只要设备接通电源，就有损耗。可变损耗包括降压变压器、配电变压器的铜损及线路和接户线的铜损。固定损耗是指降压变压器、配电变压器的铁损，电力电容器的介质损失，电度表电压线圈的损耗等。 4.2 功率因数对供电系统的影响 功率因数的基本概念 　　 根据电磁感应原理而工作的，如交流异步电动机、变压器等都需要从电源吸收一部分电流，用来建立交变磁场，为能量的输送和转换创造必要的条件。这些建立磁场的电流在相位上落后于电压90°的电角度，所以在半个周期内吸收电功率，而在另半个周期内释放电功率，并且两者相等，总体上并不消耗能量，这就是通常所称的感性无功功率。也就是交流电路内电源和磁场相互交换的功率。 　 若在交流电网中投入电容器，并忽略电容器的介质损耗时，电容器的电流将超前于电压90°的电角度，所以在半个周期内放电，在另半个周期内充电，同样不消耗能量，称之为容性无功功率。 　 在电力系统网络中，一般以感性负载为主，所以同时存在有功功率和无功功率。有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量（机械能、光能、热能）的电功率，称为有功功率。对于感性负载来说，其有功功率P（kW)、无功功率Q (kvar)及视在功率S (kVA)之间存在如下： 图4-2 有用功、无用功率和视在功率的关系 图4-2中φ角为功率因数角，它的余弦（cosφ)是有功功率与视在功率之比，称为功率因数。即： 由功率三角形可见，在一定的有功功率时，若用电企业所需的无功功率越大，则其线路电流及视在功率都相应增加，从而加大了供电线路及变压器的容量，这样不仅增加了供电设备的负担及投资，而且加大了线路损耗，必将造成电能的浪费，同时还会造成线路压降加大，影响供电质量等不良效果，因此应采取措施， 设法减少线路上的无功电流。 4.2 功率因数对供电系统的影响 功率因数的计算： 1、已知某企业2009年12月份有功电量为54000kWh，无功电量为23000kvar，计算该用户按当月统计考核的加权平均功率因数cosφ。 解：当月加权功率因数等于： 4.2 功率因数对供电系统的影响 4.2 功率因数对供电系统的影响 4.2 功率因数对供电系统的影响 功率因数对供电系统的影响（P130~131) 1、供电线路及变压器的电压损失增大 　　 电压损失由两部分组成，一部分是输送有功功率P产生的；另一部分是输送