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1、第第7 7章章 工厂的节约用电工厂的节约用电工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术第7章第1页EXITFriday,April 7,2023第第7 7章工厂的节约用电章工厂的节约用电内容提要：内容提要：本章讲述工厂电能节约的本章讲述工厂电能节约的问题。首先介绍电能节约问题。首先介绍电能节约的意义、方法和节能的一般措施，然后着重讲述工厂提高功率的意义、方法和节能的一般措施，然后着重讲述工厂提高功率因数的方法。因数的方法。第第7 7章章 工厂的节约用电工厂的节约用电工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术第7章第2页EXITFriday,April 7,2023第
2、第7 7章工厂的节约用电章工厂的节约用电7.1 7.1 节约用电的意义、方法及途径节约用电的意义、方法及途径节约用电的意义、方法及途径节约用电的意义、方法及途径7.2 7.2 提高功率因数的方法提高功率因数的方法提高功率因数的方法提高功率因数的方法小小小小 结结结结退退退退 出出出出第第7 7章章 工厂的节约用电工厂的节约用电工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术第7章第3页EXITFriday,April 7,20237.1节约用电的意义、方法及途径节约用电的意义、方法及途径7.1.1 节约用电的意义节约用电的意义7.1.2 节约用电的科学管理方法节约用电的科学管理方法7.
3、1.3 节约用电的一般措施节约用电的一般措施第第7 7章章 工厂的节约用电工厂的节约用电工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术第7章第4页EXITFriday,April 7,20237.1 7.1 节约用电的意义、方法及途径节约用电的意义、方法及途径节约用电的意义、方法及途径节约用电的意义、方法及途径 7.1.1 7.1.1 节约用电的意义节约用电的意义 节约电能，不只是减少工厂节约电能，不只是减少工厂的电费开支，降低工业产品的生的电费开支，降低工业产品的生产成本，可以为工厂积累更多的产成本，可以为工厂积累更多的资金，更重要的是，由于电能能资金，更重要的是，由于电能能创造更
4、多、更大的工业产值，因创造更多、更大的工业产值，因此多节约一度电，就能为国家创此多节约一度电，就能为国家创造若干财富，有力地促进国民经造若干财富，有力地促进国民经济的发展。所以节约电能具有十济的发展。所以节约电能具有十分重要的意义。分重要的意义。第第7 7章章 工厂的节约用电工厂的节约用电工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术第7章第5页EXITFriday,April 7,20237.1 7.1 节约用电的意义、方法及途径节约用电的意义、方法及途径节约用电的意义、方法及途径节约用电的意义、方法及途径 7.1.2 7.1.2 节约用电的科学管理方法节约用电的科学管理方法 （1
5、）加强电能管理，建立和健全合理的管理机构和制度。加强电能管理，建立和健全合理的管理机构和制度。（2）实行统筹兼顾、适当安排、确保重点、兼顾一般、择优供应的原则，作好实行统筹兼顾、适当安排、确保重点、兼顾一般、择优供应的原则，作好电力供需平衡，对用电单位进行合理的电力分配。电力供需平衡，对用电单位进行合理的电力分配。（3）实行计划供用电，提高电能利用率。实行计划供用电，提高电能利用率。（4）实实行行“削削峰峰填填谷谷”的的负负荷荷调调整整。供供电电部部门门根根据据用用户户的的不不同同用用电电规规律律，合合理理地地、有有计计划划地地安安排排各各用用户户的的用用电电时时间间，以以降降低低负负荷荷高高
6、峰峰，填填补补负负荷荷低低谷谷（即即“削削峰峰填谷填谷”）。）。（5）加强电力设备的运行维护和管理。加强电力设备的运行维护和管理。第第7 7章章 工厂的节约用电工厂的节约用电工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术第7章第6页EXITFriday,April 7,20237.1 7.1 节约用电的意义、方法及途径节约用电的意义、方法及途径节约用电的意义、方法及途径节约用电的意义、方法及途径 7.1.3 7.1.3 节约用电的一般措施节约用电的一般措施 1 1降低供电系统中的电能损耗降低供电系统中的电能损耗 为了减小变压器和线路中的电能损耗，必须正确选择变压器的型号、容量、数为了
7、减小变压器和线路中的电能损耗，必须正确选择变压器的型号、容量、数量，采取合理的运行方式以及正确地确定变配电所的位置，必须合理选择电压等级，量，采取合理的运行方式以及正确地确定变配电所的位置，必须合理选择电压等级，正确选择导线截面。正确选择导线截面。对不合理的供电系统进行技术改造，合理地选择变配电所所址，使变配电所尽对不合理的供电系统进行技术改造，合理地选择变配电所所址，使变配电所尽量靠近负荷中心，减少线路电能损耗。合理地布线、选择导线截面，有效地降低线量靠近负荷中心，减少线路电能损耗。合理地布线、选择导线截面，有效地降低线路损耗。路损耗。第第7 7章章 工厂的节约用电工厂的节约用电工厂供配电技
8、术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术第7章第7页EXITFriday,April 7,20237.1 7.1 节约用电的意义、方法及途径节约用电的意义、方法及途径节约用电的意义、方法及途径节约用电的意义、方法及途径 7.1.3 7.1.3 节约用电的一般措施节约用电的一般措施 2 2合理选择和使用用电设备合理选择和使用用电设备 合理选择设备容量和使用设备，发挥设备潜力，提高设备的负荷率和使用效率，合理选择设备容量和使用设备，发挥设备潜力，提高设备的负荷率和使用效率，可以节能。可以节能。3 3采用人工补偿装置，提高功率因数采用人工补偿装置，提高功率因数 第第7 7章章 工厂的节约用电工厂
9、的节约用电工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术第7章第8页EXITFriday,April 7,20237.2提高功率因数的方法提高功率因数的方法7.2.1 提高自然功率因数提高自然功率因数7.2.2 采用人工补偿装置提高功率因数采用人工补偿装置提高功率因数第第7 7章章 工厂的节约用电工厂的节约用电工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术第7章第9页EXITFriday,April 7,20237.2 7.2 提高功率因数的方法提高功率因数的方法提高功率因数的方法提高功率因数的方法 7.2.1 7.2.1 提高自然功率因数提高自然功率因数 1 1正确选择异
10、步电动机的容量正确选择异步电动机的容量 2 2将轻负荷电动机改变接线将轻负荷电动机改变接线 3 3限制异步电动机的空载限制异步电动机的空载 4 4提高异步电动机的检修质量提高异步电动机的检修质量 5 5变压器合理使用变压器合理使用 第第7 7章章 工厂的节约用电工厂的节约用电工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术第7章第10页EXITFriday,April 7,20237.2 7.2 提高功率因数的方法提高功率因数的方法提高功率因数的方法提高功率因数的方法 7.2.2 7.2.2 采用人工补偿装置提高功率因数采用人工补偿装置提高功率因数 1 1移相电容器并联补偿的工作原理及
11、补偿容量移相电容器并联补偿的工作原理及补偿容量 电力系统的负荷大部分是呈电感性和电阻性的，如果将移相电容器与负荷并电力系统的负荷大部分是呈电感性和电阻性的，如果将移相电容器与负荷并联，则移相电容器的电流将抵消一部分电感电流，这样使电感电流减少，总电流联，则移相电容器的电流将抵消一部分电感电流，这样使电感电流减少，总电流也减少，功率因数将得到提高。也减少，功率因数将得到提高。2 2移相电容器的接线移相电容器的接线 并联补偿的电力电容器大多采用并联补偿的电力电容器大多采用形接线。而低压并联电容器，多数是做成形接线。而低压并联电容器，多数是做成三相的，内部已接成三相的，内部已接成形。形。接成三角形比
12、接成星形补偿能力增大接成三角形比接成星形补偿能力增大接成接成形，即使任一电容器断线，三相线路仍会得到无功补偿形，即使任一电容器断线，三相线路仍会得到无功补偿 接成接成形，如任一电容器击穿短路将会造成三相线路的两相短路形，如任一电容器击穿短路将会造成三相线路的两相短路 第第7 7章章 工厂的节约用电工厂的节约用电工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术第7章第11页EXITFriday,April 7,20237.2 7.2 提高功率因数的方法提高功率因数的方法提高功率因数的方法提高功率因数的方法 7.2.2 7.2.2 采用人工补偿装置提高功率因数采用人工补偿装置提高功率因数
13、2 2移相电容器的接线移相电容器的接线 图图7.1 低压电容器组的接线低压电容器组的接线 图图7.2 高压电容器组的接线高压电容器组的接线 第第7 7章章 工厂的节约用电工厂的节约用电工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术第7章第12页EXITFriday,April 7,20237.2 7.2 提高功率因数的方法提高功率因数的方法提高功率因数的方法提高功率因数的方法 7.2.2 7.2.2 采用人工补偿装置提高功率因数采用人工补偿装置提高功率因数 3 3移相电容器的装设地点移相电容器的装设地点 图图7.3 移相电容器在供电系统中的装设位置移相电容器在供电系统中的装设位置 高
14、高压压侧侧补补偿偿低低压压侧侧补补偿偿变变电电所所低低压压母母线线上上的的集集中中补补偿偿 电电气气设设备备的的个个别别补补偿偿 车车间间内内补补偿偿 补偿补偿第第7 7章章 工厂的节约用电工厂的节约用电工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术第7章第13页EXITFriday,April 7,20237.2 7.2 提高功率因数的方法提高功率因数的方法提高功率因数的方法提高功率因数的方法 7.2.2 7.2.2 采用人工补偿装置提高功率因数采用人工补偿装置提高功率因数 3 3移相电容器的装设地点移相电容器的装设地点 （1）高压侧补偿）高压侧补偿 高高压压侧侧补补偿偿多多采采用
15、用集集中中补补偿偿，将将移移相相电电容容器器组组接接在在变变电电所所的的610kV母母线线上上。一一般般根根据据电电容容器器组组容容量量的的大大小小选选配配开开关关，对对集集中中补补偿偿的的高高压压电电容容器器利利用用高高压压断断路路器器进进行行手动投切。电容器组的安装方式可根据台数多少设置在高压配电室或专用电容器室。手动投切。电容器组的安装方式可根据台数多少设置在高压配电室或专用电容器室。高压集中补偿方式高压集中补偿方式初投资较少，运行维护方便，利用率较高，但只能补偿高压母初投资较少，运行维护方便，利用率较高，但只能补偿高压母线以前的供电系统及线路的无功功率，不能减少用户变压器和低压配电网络
16、中的无功线以前的供电系统及线路的无功功率，不能减少用户变压器和低压配电网络中的无功负荷。这种补偿可以满足工厂总功率因数的要求，所以在大中型工厂中广泛应用。负荷。这种补偿可以满足工厂总功率因数的要求，所以在大中型工厂中广泛应用。第第7 7章章 工厂的节约用电工厂的节约用电工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术第7章第14页EXITFriday,April 7,20237.2 7.2 提高功率因数的方法提高功率因数的方法提高功率因数的方法提高功率因数的方法 7.2.2 7.2.2 采用人工补偿装置提高功率因数采用人工补偿装置提高功率因数 3 3移相电容器的装设地点移相电容器的装设
17、地点 （2）低压侧补偿）低压侧补偿 变变电电所所低低压压母母线线上上的的集集中中补补偿偿。低低压压集集中中补补偿偿是是将将低低压压电电容容器器集集中中装装设设在在车车间间变变电电所所的的低低压压母母线线上上。能能补补偿偿变变电电所所低低压压母母线线前前的的变变压压器器、高高压压线线路路及及电电力力系系统统的的无无功功功功率率，有有较较大大的的补补偿偿区区，在在工工厂厂中中广广泛泛应应用。用。电电气气设设备备的的个个别别补补偿偿。个个别别补补偿偿是是按按照照某某用用电电设设备备的的需需要要直直接接在在用用电电设设备备的的附附近近装装设设电电容容器器，如如图图7.4所所示示。使使无无功功功功率率能
18、能做做到到就就地地补补偿偿，从从而而减减少少了了企企业业内内部部的的配配电电线线路路、变变压压器器、高高压压线线路路中中的的无无功功功功率率，因此补偿范围最大，补偿效果最好。因此补偿范围最大，补偿效果最好。图图7.4 7.4 电动机旁个别补偿的接线电动机旁个别补偿的接线 第第7 7章章 工厂的节约用电工厂的节约用电工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术第7章第15页EXITFriday,April 7,20237.2 7.2 提高功率因数的方法提高功率因数的方法提高功率因数的方法提高功率因数的方法 7.2.2 7.2.2 采用人工补偿装置提高功率因数采用人工补偿装置提高功率因
19、数 3 3移相电容器的装设地点移相电容器的装设地点 车间内补偿车间内补偿 利用率比个别补偿的大，同时能减少低压配电线路及变压器中的无功功率。利用率比个别补偿的大，同时能减少低压配电线路及变压器中的无功功率。4 4移相电容器的保护移相电容器的保护 低低压压移移相相电电容容器器或或容容量量较较小小的的电电容容器器（450kvar及及以以下下），可可装装设设熔熔断断器器来来作作电电容容器器的的相相间间短短路路保保护护；对对于于容容量量较较大大的的高高压压移移相相电电容容器器，则则需需用用高高压压断断路路器器控控制制，装装设过电流保护作为相间短路保护。设过电流保护作为相间短路保护。对于接成对于接成形接
20、线的高压电容器组，形接线的高压电容器组，形接线的各边均接有高压熔断器保护。形接线的各边均接有高压熔断器保护。当当610kV电容器组装在有可能出现过电压的场所时，需装设过电压保护。电容器组装在有可能出现过电压的场所时，需装设过电压保护。当当电电容容器器组组所所接接电电网网的的单单相相接接地地电电流流大大于于10A时时，应应装装设设单单独独的的单单相相接接地地保保护护装装置。当接地电流小于置。当接地电流小于10A以及电容器与支架绝缘时，可以不装设接地保护。以及电容器与支架绝缘时，可以不装设接地保护。第第7 7章章 工厂的节约用电工厂的节约用电工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术
21、第7章第16页EXITFriday,April 7,20237.2 7.2 提高功率因数的方法提高功率因数的方法提高功率因数的方法提高功率因数的方法 7.2.2 7.2.2 采用人工补偿装置提高功率因数采用人工补偿装置提高功率因数 5 5移相电容器的运行与维护移相电容器的运行与维护 （1）电容器组的操作）电容器组的操作 正正常常情情况况下下全全站站停停电电操操作作时时，应应先先拉拉开开电电容容器器开开关关，后后拉拉开开各各路路出出线线开开关关。恢恢复复送送电电时时，应应先先合合各各路路出出线线开开关关，后后合合电电容容器器组组的的开开关关。事事故故情情况况下下，全全站站无无电电后后必必须须将将
22、电电容容器器开开关关拉拉开开。这这是是因因为为变变电电所所母母线线无无负负荷荷时时，母母线线电电压压可可能能较较高高，有有可可能能超超过过电电容容器器的的允允许许电电压压，对对电电容容器器的的绝绝缘缘不不利利。另另外外，电电容容器器组组可可能能与与空空载载变变压压器器产产生生共共振而使过电流保护动作。因此应尽量避免无负荷空投电容器。振而使过电流保护动作。因此应尽量避免无负荷空投电容器。电电容容器器组组开开关关跳跳闸闸后后不不应应抢抢送送，保保护护熔熔丝丝熔熔断断后后，在在未未查查明明原原因因之之前前不不准准更更换换熔熔丝送电。丝送电。电容器组禁止带电荷合闸，电容器组切除电容器组禁止带电荷合闸，
23、电容器组切除3min后才能进行再次合闸。后才能进行再次合闸。第第7 7章章 工厂的节约用电工厂的节约用电工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术第7章第17页EXITFriday,April 7,20237.2 7.2 提高功率因数的方法提高功率因数的方法提高功率因数的方法提高功率因数的方法 7.2.2 7.2.2 采用人工补偿装置提高功率因数采用人工补偿装置提高功率因数 5 5移相电容器的运行与维护移相电容器的运行与维护 （2）运行中电容器组的巡视和检查）运行中电容器组的巡视和检查 巡巡视视时时要要注注意意观观察察电电容容器器的的外外壳壳有有无无膨膨胀胀；有有无无漏漏油油、喷
24、喷油油等等现现象象；有有无无异异常常的的声声响响及及火火花花；室室温温蜡蜡片片的的熔熔化化情情况况等等。值值班班员员应应检检查查其其电电压压、电电流流和和室室温温等等，有有无无放放电电声和放电痕迹，接头有无发热现象，放电回路是否完好，指示灯是否正常。声和放电痕迹，接头有无发热现象，放电回路是否完好，指示灯是否正常。电电容容器器组组要要定定期期停停电电检检查查。其其检检查查内内容容是是检检查查各各部部分分螺螺丝丝接接点点的的松松紧紧和和接接触触情情况况，检检查查放放电电回回路路的的完完整整性性，检检查查风风道道的的灰灰尘尘并并清清扫扫电电容容器器的的外外壳壳、绝绝缘缘子子及及支支架架等等处处的的
25、灰尘，检查电容器的开关、馈线，检查电容器外壳的保护接地线，检查保护装置。灰尘，检查电容器的开关、馈线，检查电容器外壳的保护接地线，检查保护装置。移移相相电电容容器器在在工工厂厂供供电电系系统统正正常常运运行行时时是是否否投投入入，视视系系统统的的功功率率因因数数和和电电压压而而定定，如如功功率率因因数数或或电电压压过过低低则则应应投投入入。移移相相电电容容器器是是否否切切除除，也也视视功功率率因因数数和和电电压压而而定定，如电压偏高，应立即切除电容器。如电压偏高，应立即切除电容器。第第7 7章章 工厂的节约用电工厂的节约用电工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术第7章第18页
26、EXITFriday,April 7,20237.2 7.2 提高功率因数的方法提高功率因数的方法提高功率因数的方法提高功率因数的方法 7.2.2 7.2.2 采用人工补偿装置提高功率因数采用人工补偿装置提高功率因数 5 5移相电容器的运行与维护移相电容器的运行与维护 （2）运行中电容器组的巡视和检查）运行中电容器组的巡视和检查当发生下列情况时，应立即切除电容器：当发生下列情况时，应立即切除电容器：电电容容器器爆爆炸炸。当当电电容容器器内内部部发发生生极极间间或或极极对对外外壳壳击击穿穿时时，与与之之并并联联运运行行的的电电容容器器组将对它放电，此时由于能量极大可能造成电容器爆炸。组将对它放电
27、，此时由于能量极大可能造成电容器爆炸。接头严重过热。接头严重过热。套管闪络放电。套管闪络放电。电容器喷油或燃烧。电容器喷油或燃烧。环境温度超过环境温度超过40。第第7 7章章 工厂的节约用电工厂的节约用电工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术第7章第19页EXITFriday,April 7,20237.2 7.2 提高功率因数的方法提高功率因数的方法提高功率因数的方法提高功率因数的方法 7.2.2 7.2.2 采用人工补偿装置提高功率因数采用人工补偿装置提高功率因数 5 5移相电容器的运行与维护移相电容器的运行与维护 （2）运行中电容器组的巡视和检查）运行中电容器组的巡视和
28、检查 在在切切除除电电容容器器时时，须须从从外外观观（如如指指示示灯灯）检检查查其其放放电电回回路路是是否否完完好好。电电容容器器从从电电网网切切除除后后，应应立立即即通通过过放放电电回回路路放放电电。高高压压电电容容器器放放电电时时间间不不短短于于5min，低低压压电电容容器器的的放放电电时时间间不不短短于于1min。但但对对于于故故障障电电容容器器本本身身还还应应特特别别注注意意其其两两极极间间还还可可能能有有残残余余电电荷荷，确确保保人人身身安安全全，运运行行或或检检修修人人员员在在接接触触故故障障电电容容器器前前，还还应应带带好好绝绝缘缘手手套套，用用短短接导线将所有电容器两端直接短接
29、放电。接导线将所有电容器两端直接短接放电。第第7 7章章 工厂的节约用电工厂的节约用电工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术工厂供配电技术第7章第20页EXITFriday,April 7,2023所以工厂节能是重点。通过科学的管理方法，采用降低系统电能损耗，合理选择和使用用电设所以工厂节能是重点。通过科学的管理方法，采用降低系统电能损耗，合理选择和使用用电设备，提高功率因数等有效措施能够完善电能节约手段备，提高功率因数等有效措施能够完善电能节约手段。提高功率因数对电能的正常使用及电能质量很有帮助。提高功率因数对电能的正常使用及电能质量很有帮助。通过正确选择异步电动机的容量，改变轻负荷电动
30、机的接线，限制异步电动机的空载，提高异通过正确选择异步电动机的容量，改变轻负荷电动机的接线，限制异步电动机的空载，提高异步电动机的检修质量，合理使用变压器等措施来提高工厂企业的自然功率因数。采用同步补偿步电动机的检修质量，合理使用变压器等措施来提高工厂企业的自然功率因数。采用同步补偿机和移相电容器可以进行人工补偿。机和移相电容器可以进行人工补偿。工厂企业内部移相电容器的补偿方式分高压侧补偿和低压侧补偿。工厂企业内部移相电容器的补偿方式分高压侧补偿和低压侧补偿。高压集中补偿方式高压集中补偿方式初投资较少，运行维护方便，利用率较高，可以满足工厂总功率因数的要求初投资较少，运行维护方便，利用率较高，
31、可以满足工厂总功率因数的要求，所以在大中型工厂中广泛应用。，所以在大中型工厂中广泛应用。低压集中补偿低压集中补偿能补偿变电所低压母线前的变压器、高压线路及电力系统的无功功率，有较大的能补偿变电所低压母线前的变压器、高压线路及电力系统的无功功率，有较大的补偿区。补偿区。个别补偿个别补偿的特点是使无功功率能做到就地补偿，补偿范围最大，补偿效果最好，但利用率低。的特点是使无功功率能做到就地补偿，补偿范围最大，补偿效果最好，但利用率低。适合于负荷平稳、经常运转的大容量电动机，也适于容量小但数量多且长期稳定运行的设备。适合于负荷平稳、经常运转的大容量电动机，也适于容量小但数量多且长期稳定运行的设备。小小 结结