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硕文-基于发电机仿真器的SPWM功率放大及并网研究

硕文-基于发电机仿真器的SPWM功率放大及并网研究
硕文-基于发电机仿真器的SPWM功率放大及并网研究

华北电力大学(保定)

硕士学位论文

基于发电机仿真器的SPWM功率放大及并网研究

姓名:朱锋

申请学位级别:硕士

专业:电力系统及其自动化

指导教师:田建设

20071225

功率因数调整电费

目录 1、什么是功率因数? (1) 2、为什么要实行功率因数调整电费? (1) 3、功率因数调整电费的适用范围是什么? (1) 4、功率因数执行标准是什么? (1) 5、功率因数低有什么危害? (1) 6、提高功率因数的基本方法? (1) 7、实行功率因数调整电费的客户在什么情况下可降低功率因数标准值或不实行功率因数调整电费办法? 8、功率因数调整电费金额的如何计算? (2) 9、如何计算功率因数调整电费增减率? (2) 1、什么是功率因数? 答:电网中的电力负荷如电动机、变压器等,属于既有电阻又有电感的电感性负载。电感性负载的电压和电流的相量间存在着一个相位差,通常用相位角φ的余弦cosφ来表示。cosφ称为功率因数,又叫力率,其大小由电路负载中的电阻与阻抗的比值来决定。 功率因数是反映电力客户用电设备合理使用状况、电能利用程度和用电管理水平的一项重要指标。 2、为什么要实行功率因数调整电费? 答:鉴于电力生产的特点,客户用电功率因数的高低,对发、供、用电设备的充分利用,节约电能和改善电压质量有着重要影响。为了提高客户的功率因数并保持其均衡,以提高供用电双方和社会的经济效益,达到改善电压质量、提高供电能力、节约用电的目的,故实行功率因数调整电费办法。 3、功率因数调整电费的适用范围是什么? 答:(1)大工业用电用户; (2)受电容量在100kVA(kW)及以上的一般工商业及其他用电(临时用电除外)、农业用电。 4、功率因数执行标准是什么? 答:根据“水电财字215号”《关于颁发<功率因数调整电费办法>的通知》和“华东电供字第204号”《关于〈功率因数调整电费办法〉的实施说明》,功率因数分为0.90、0.85、0.80三个执行标准,适用范围分别如下: 1、0.90:适用于160千伏安以上的高压供电的工业用户、装有带负荷调整电压装置的高压供电电力用户和3200千伏安及以上的高压供电电力排灌站; 2、0.85:适用于100千伏安(千瓦)及以上的其他工业用户、100千伏安(千瓦)及以上的商业和非工业用户、100千伏安(千瓦)及以上的电力排灌站; 3、0.80:适用于100千伏安(千瓦)及以上的农业用户和趸售用户。 5、功率因数低有什么危害? 答:功率因数低会造成: (1)增加供电线路的电能损失,降低输电效率; (2)增加供电线路的电压损失,造成电压波动,影响供电质量; (3)降低发、供、用电设备的有效利用率; (4)供电企业为减少电能损失、提高电压质量而投入的投资成本加大; (5)功率因数低的企业要增加电费支出,加大了生产成本。

有功功率和无功功率

001.什么是有功功率和无功功率 解释一: 1.无功功率 在交流电路中,由电源供给负载的电功率有两种;一种是有功功率,一种是无功功率。 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。比如:5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能,带动水泵抽水或脱粒机脱粒;各种照明设备将电能转换为光能,供人们生活和工作照明。有功功率的符号用P表示,单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。 无功功率比较抽象,它是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功,而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备,要建立磁场,就要消耗无功功率。比如40瓦的日光灯,除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外,还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功,才被称之为“无功”。无功功率的符号用Q表示,单位为乏(Var)或千乏(kVar)。 无功功率决不是无用功率,它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场,使转子转动,从而带动机械运动,电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率,才能使变压器的一次线圈产生磁场,在二次线圈感应出电压。因此,没有无功功率,电动机就不会转动,变压器也不能变压,交流接触器不会吸合。为了形象地说明这个问题,现举一个例子:农村修水利需要开挖土方运土,运土时用竹筐装满土,挑走的土好比是有功功率,挑空竹筐就好比是无功功率,竹筐并不是没用,没有竹筐泥土怎么运到堤上呢? 在正常情况下,用电设备不但要从电源取得有功功率,同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求,用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场,那么,这些用电设备就不能维持在额定情况下工作,用电设备的端电压就要下降,从而影响用电设备的正常运行。 无功功率对供、用电产生一定的不良影响,主要表现在: (1)降低发电机有功功率的输出。 (2)降低输、变电设备的供电能力。 (3)造成线路电压损失增大和电能损耗的增加。 (4)造成低功率因数运行和电压下降,使电气设备容量得不到充分发挥。

电力系统频率及有功功率的自动调节

电力系统频率及有功功率的自动调节 摘要 在现实中系统功率并不是一个恒定的值,而是随时变化的,在系统中,每时每刻发电功 率和用电功率基本平衡。而功率又是影响频率的主要因素,当发电功率与用电功率平衡时,频率基本稳定,当发电功率大于用电功率时系统频率则上升,反之则下降,所以系统对有功 功率和频率进行调整。本文研究了电力系统频率及有功功率的自动调节进行了详细的研究与论证。 关键词:频率有功功率自动调节 第一章频率和有功功率自动控制的必要性 1电力系统频率控制的必要性A频率对电力用户的影响 (1)电力系统频率变化会引起异步电动机转速变化,这会使得电动机所驱动的加工工业产品的机械的转速发生变化,转速不稳定会影响产品质量”甚至会出现次品和废品。 (2)电力系统频率波动会影响某些测量和控制用的电子设备的准确性和性能,频率过低时有 些设备甚至无法工作。这对一些重要工业和国防是不能允许的。 (3)电力系统频率降低将使电动机的转速和输出功率降低,导致其所带动机械的转速和出力降低,影响电力用户设备的正常运行。 B频率对电力系统的影响 (1)频率下降时,汽轮机叶片的振动会变大,轻则影响使用寿命,重则可能产生裂纹。对于额定频率为50Hz的电力系统,当频率低到45Hz附近时,某些汽轮机的叶片可能因发生共振而断 裂,造成重大事故。(次同步谐振,1970、1971年莫哈维电厂790MV机组的大轴损坏事故) (2)频率下降到47-48HZ时,火电厂由异步电动机驱动的辅机(如送风机、送煤机)的出力随之下降,从而使火电厂发电机发出的有功功率下降。这种趋势如果不能及时制止,就会在短时间内使电力系统频率下降到不能允许的程度。这种现象称为频率雪崩。出现频率雪崩会造 成大面积停电,甚至使整个系统瓦解。 (3)在核电厂中,反应堆冷却介质泵对供电频率有严格要求。当频率降到一定数值时,冷却介质泵即自动跳开,使反应堆停止运行。 (4)电力系统频率下降时,异步电动机和变压器的励磁电流增加,使无功消耗增加,引起系统 电压下降,频率下降还会引起励磁机出力下降,并使发电机电势下降,导致全系统电压水平降

功率因数调整电费办法(1983)

水利电力部 文件 国家物价局 功率因数调整电费办法 (83)水电财字第215号文件1983年12月2日?鉴于电力生产的特点,用户用电功率因数的高低对发、供、用电设备的充 分利用、节约电能和改善电压质量有着重要影响。为了提高用户的功率因数并保持其均衡,以提高供电用双方和社会的经济效益,特制定本办法。 ?功率因数的标准值及其适用范围 ?功率因数标准0.90,适用于160千伏安以上的高压供电工业用户(包括社队工业用户)、装有带负荷调整电压装置的高压供电电力用户和3200 千伏安及以上的高压供电电力排灌站; ?功率因数标准0.85,适用于100千伏安(千瓦)及以上的其他工业用户(包括社队工业用户),100千伏安(千瓦)及以上的非工业用户和100 千伏安(千瓦)及以上的电力排灌站; ?功率因数标准0.80,适用于100千伏安(千瓦)及以上的农业用户和趸售用户,但大工业用户未划由电业直接管理的趸售用户,功率因数标准应为0.85。 ?功率因数的计算 ?凡实行功率因数调整电费的用户,应装设带有防倒装置的无功电度表,按用户每月实用有功电量和无功电量,计算月平均功率因数; ?凡装有无功补尝设备且有可能向电网倒送无功电量的用户,应随其负荷和电压变动及时投入或切除部分无功补尝设备,电业部门并应在计费计量点加装有防倒装置的反向无功电度表,按倒送的无功电量与实用无功电量两者的绝对值之和,计算月平均功率因数; ?根据电网需要,对大用户实行高峰功率因数考核,加装记录高峰时段内有功、无功电量的电度表,据以计算月平均高峰功率因数;对部分用户还可试行高峰、低谷两个时段分别计算功率因数,由试行的省、市、自治区电力局或电网管理局拟订办法,报水利电力部审批后执行。 ?电费的调整 根据计算的功率因数,高于或低于规定标准时,在按照规定的电价计算出其当月电费后,再按照“功率因数调整电费表”(表一、二、三、)所规定的百分数增减电费。如用户的功率因数在“功率因数调整电费表”所列两数之间,则以四舍五入计算。 五、根据电网的具体情况,对不需增设补尝设备,用电功率因数就能达到规定标准的用户,或离电源点较近,电压质量较好、勿需进一步提高用电功率因数的用户,可以降低功率因数标准或不实行功率因数调整电费办法,但须经省、市、自治区电力局批准备,并报电网管理局备案。降低功率因数标准的用户的实际

电机功率因数

什么是电机的功率因数 电网中的电力负荷如电动机、变压器等,属于既有电阻又有电感的电感性负载。电感性负载的电压和电流的相量间存在着一个相位差,通常用相位角φ的余弦cosφ来表示。cosφ称为功率因数,又叫力率。功率因数是反映电力用户用电设备合理使用状况、电能利用程度和用电管理水平的一项重要指标。 cosφ——功率因数; P——有功功率,kW; Q——无功功率,kVar; S——视在功率,kV。A; U——用电设备的额定电压,V; I——用电设备的运行电流,A。 功率因数分为自然功率因数、瞬时功率因数和加权平均功率因数。 (1)自然功率因数:是指用电设备没有安装无功补偿设备时的功率因数,或者说用电设备本身所具有的功率因数。自然功率因数的高低主要取决于用电设备的负荷性质,电阻性负荷(白炽灯、电阻炉)的功率因数较高,等于1,而电感性负荷(电动机、电焊机)的功率因数比较低,都小于1。 (2)瞬时功率因数:是指在某一瞬间由功率因数表读出的功率因数。瞬时功率因数是随着用电设备的类型、负荷的大小和电压的高低而时刻在变化。 (3)加权平均功率因数:是指在一定时间段内功率因数的平均值. 提高功率因数的方法有两种,一种是改善自然功率因数,另一种是安装人工补偿装置。 功率因数是交流电路的重要技术数据之一。功率因数的高低,对于电气设备的利用率和分析、研究电能消耗等问题都有十分重要的意义。 所谓功率因数,是指任意二端网络(与外界有二个接点的电路)两端电压U与其中电流I之间的位相差的余弦。在二端网络中消耗的功率是指平均功率,也称为有功功率,电路中消耗的功率P,不仅取决于电压V与电流I的大小,还与功率因数有关。而功率因数的大小,取决于电路中负载的性质。对于电阻性负载,其电压与电流的位相差为0,因此,电路的功率因数最大();而纯电感电路,电压与电流的位相差为π/2,并且是电压超前电流;在纯电容电路中,电压与电流的位相差则为-(π/2),即电流超前电压。在后两种电路中,功率因数都为0。对于一般性负载的电路,功率因数就介于0与1之间。 一般来说,在二端网络中,提高用电器的功率因数有两方面的意义,一是可以减小输电线路上的功率损失;二是可以充分发挥电力设备(如发电机、变压器等)的潜力。因为用电器总是在一定电压U和一定有功功率P的条件下工作。 可知,功率因数过低,就要用较大的电流来保障用电器正常工作,与此同时输电线路上输电电流增大,从而导致线路上焦耳热损耗增大。另外,在输电线路的电阻上及电源的内组上的电压降,都与用电器中的电流成正比,增大电流必然增大在输电线路和电源内部的电压损失。因此,提高用电器的功率因数,可以减小输电电流,进而减小了输电线路上的功率损失。 提高功率因数,可以充分利用供电设备和线路的容量,减小设备、线路中的损耗,电机的有效功率会提高。 1) 提高用电质量,改善设备运行条件,可保证设备在正常条件下工作,这就有利于安全生产。 2) 可节约电能,降低生产成本,减少企业的电费开支。例如:当cos?=0.5时的损耗是cos?=1时的4倍。 3) 能提高企业用电设备的利用率,充分发挥企业的设备潜力。 4) 可减少线路的功率损失,提高电网输电效率。 5) 因发电机的发电容量的限定,故提高cos?也就使发电机能多出有功功率。 在实际用电过程中,提高负载的功率因数是最有效地提高电力资源利用率的方式。 在现今可用资源接近匮乏的情况下,除了尽快开发新能源外,更好利用现有资源是我们解决燃眉之急的唯一办法。而对于目前人类所大量使用和无比依赖的电能使用,功率因数将是重中之重。 高功率因数,可提高电机设备出力。 对于3相电动机:P=√3UIcosφ所以功率因素从0.8提高到0.9,出力提高0.1UI√3其它:感应电动机的功率因数有两种,即自然功率因数和总功率因数。自然功率因数就是设备本身固有的功率因数,其值决定

功率因数调整电费办法(国家物价局)

水利电力部文件 国家物价局功率因数调整电费办法 (1983)水电财字第215号文件1983年12月2日 一、鉴于电力生产的特点,用户用电功率因数的高低对发、供、用电设备的充分利用、节约电能和改善电压质量有着重要影响。为了提高用户的功率因数并保持其均衡,以提高供电用双方和社会的经济效益,特制定本办法。 二、功率因数的标准值及其适用范围 1、功率因数标准0.90,适用于160千伏安以上的高压供电工业用户(包括社队工业用户)、装有带负荷调整电压装置的高压供电电力用户和3200千伏安及以上的高压供电电力排灌站; 2、功率因数标准0.85,适用于100千伏安(千瓦)及以上的其他工业用户(包括社队工业用户),100千伏安(千瓦)及以上的非工业用户和100千伏安(千瓦)及以上的电力排灌站; 3、功率因数标准0.80,适用于100千伏安(千瓦)及以上的农业用户和趸售用户,但大工业用户未划由电业直接管理的趸售用户,功率因数标准应为0.85。 三、功率因数的计算 1、凡实行功率因数调整电费的用户,应装设带有防倒装置的无功电度表,按用户每月实用有功电量和无功电量,计算月平均功率因数; 2、凡装有无功补尝设备且有可能向电网倒送无功电量的用户,应随其负荷和电压变动及时投入或切除部分无功补尝设备,电业部门并应在计费计量点加装有防倒装置的反向无功电度表,按倒送的无功电量与实用无功电量两者的绝对值之和,计算月平均功率因数; 3、根据电网需要,对大用户实行高峰功率因数考核,加装记录高峰时段内有功、无功电量的电度表,据以计算月平均高峰功率因数;对部分用户还可试行高峰、低谷两个时段分别计算功率因数,由试行的省、市、自治区电力局或电网管理局拟订办法,报水利电力部审批后执行。 四、电费的调整 根据计算的功率因数,高于或低于规定标准时,在按照规定的电价计算出其当月电费后,再按照“功率因数调整电费表”(表一、二、三、)所规定的百分数增减电费。如用户的功率因数在“功率因数调整电费表”所列两数之间,则以四舍五入计算。 五、根据电网的具体情况,对不需增设补尝设备,用电功率因数就能达到规定标准的用户,或离电源点较近,电压质量较好、勿需进一步提高用电功率因数的用户,可以降低功率因数标准或不实行功率因数调整电费办法,但须经省、市、自治区电力局批准备,并报电网管理局备案。降低功率因数标准的用户的实际功率因数,高于降低后的功率因数标准时,不减收电费,但低于降低后的功率因数标准时,应增收电费。

有功功率与无功功率区别

有功功率与无功功率的区别 随着工业的发展,电能成为现代工业的主要能源,电能质量的好坏,直接影响到工业设备的运行及企业的经济效益、社会效益等,为用户提供安全、可靠、稳定、、高效的电能是十分重要的。在电力系统的运行过程中,通常用功率因数来衡量电网运行的效率,功率因数的大小,反映了电网系统中电源输出的视在功率中有功功率的有效利用的程度。为了提高电网系统中电能输送质量,希望功率因数越大越好,往往忽视了无功功率在电网中的重要作用。 无功功率 在电网对用户输电的过程中,电网要提供给负载的电功率有两种:有功功率和无功功率。有功功率(p)是指保持设备运转所需要的电功率,也就是将电能转化为其它形式的能量(机械能,光能,热能等)的电功率;而无功功率(Q)是指电气设备中电感、电容等元件工作时建立磁场所需的电功率。 无功功率比较抽象,它主要用于电气设备内电场与磁场的能量交换,在电气设备(电路系统)中建立和维护磁场的功率。它不表现对外做功,由电能转化为磁能,又由磁场转化为电能,周而复始,并无能量损耗。特别指出的是无功功率并不是无用功,只是它不直接转化为机械能、热能为外界提供能量,作用却十分重要。 电机运行需要旋转磁场,就是靠无功功率来建立和维护的,有了璇转的磁场,才能使转子转动,从而带动机械的运行。变压器也需要无功功率,才能使一次线圈产生磁场,二次线圈感应出电压,凡是有电磁线圈的电气设备运行都需要建立磁场,然而建立及维护磁场消耗的能量都来自无功功率,没有无功功率电机不能转动、变压器不能运行、电抗器不能工作、继电器不会动作,所有设备中的磁场无法建立,电气设备也就不会运行。因此供电系统中除了对用户提供有功功率,还要提供无功功率,两者缺一不可,否则电气设备将无法运行。 功率因数 电网的电力负荷中的电气设备都是由电感、电容、电阻等元件组合而成,既有感性负载又有容性负载如电机、变压器、电抗器等,感性负载的电压与电流的相量间存在一个相位差,通常用相位角的余弦cosφ来表示,cosφ称为功率因数 式中cosφ-功率因数,P-有功功率,KW; Q-无功功率,KV ar; s-视在功率,KV A; 功率因数的大小,反映了电网系统中电源输出的视在功率的有效利用程度,为了提高电网系统中电能输送质量,希望功率因数越大越好。如功率因数过小,会降低发电机有功功率的输出、降低变电设备有功功率的供电能力、使输电线损耗变大,同时还会造成电气设备容量得不到充分发挥。但电气设备运行建立磁场需要大量的无功功率,我们通常用无功补偿的方式来满足上述条件,只有这样才能即为设备提供足够的无功功率,又能保持较高的功率因数。 无功补偿原理 电气设备的运行即要从电源取得有功功率,同时还需要取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求,用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场,因此电气设备就无法维持在额定磁场状态下工作,用电设备两端电压就会下降,影响到电气设备的运转。如果从发电机和高压输电线路来供给设备大量的无功功率,则使功率因数变得很小,有功功率供给也会远远满足不了负荷的需要。同时还会造成供电质量的下降,所以从发电机和高压输电线路来供给设备的无功功率是不合理的。这就需要在电网增加无功补偿设备来补偿无功率,以保证电气设备的运行,可见在电网中进行无功补偿是十分必要的。

第五章 电力系统有功功率和

第五章 电力系统有功功率和频率调整 第一节 电力系统中有功功率的平衡 一、有功功率负荷的变动和调整控制 L L G P P P ?∑+∑=∑ 如图5-1中所示,负荷可以分为三种。第一种变动幅度很小,周期又很短,这种负荷变动有很大的偶然性。第二种变动幅度较大,周期也较长,属于这一种的主要有电炉、压延机械、电气机车等带有冲击性的负荷。第三种变动幅度最大,周期也最长,这一种是由于生产、生活、气象等变化引起的负荷变动。第三种负荷基本上可以预计。 据此,电力系统的有功功率和频率调整大体上也可分为一次、二次、三次调整三种。一次调整或频率的一次调整指由发电机组的调速器进行的、对第一种负荷变动引起的频率偏移的调整。二次调整或频率的二次调整指由发电机的调频器进行的、对第二种负荷变动引起的频率偏移的调整。三次调整实际上就是按最优化准则分配第三种有规律变动的负荷,即责成各发电厂按事先给定的发电负荷曲线发电。 二、有功功率电源和备用容量 装机容量——所有发电设备容量总和。 电源容量——可投入使用的容量之和。 备用容量——系统电源容量减去最大发电负荷(包括网损、负荷、厂用电等)。

系统备用容量可分为热备用和冷备用或负荷备用、事故备用、检修备用和国民经济备用等。 所谓热备用运转中的发电设备可能发的最大功率与系统发电负荷之差。冷备用则指未运转的发电设备可能发的最大功率。 负荷备用是指调整系统中短时的负荷波动并担负计划外的负荷增加而设置的备用。 事故备用是使电力用户在发电设备发生偶然性事故时不受严重影响,维持系统正常供电所需的备用。 检修备用是使系统中的发电设备能定期检修而设置的备用。 电力工业是线性工业,除满足当前负荷的需要设置上述备用外,还应计及负荷超计划增长而设置一定的备用。这种备用就称国民经济备用。 具备了备用容量,才可能谈论它们在系统中各发电设备和发电厂之间的最优分配以及系统的频率调整问题。 第二节电力系统中有功功率的最优分配 一、有功功率最优分配 电力系统中有功功率的分配有两个主要内容,即有功功率电源的最优组合和有功功率负荷的最优分配。 有功功率电源的最优组合是指系统中发电设备或发电厂的合理组合,也就是通常所说谓的合理开停。 有功功率负荷的最优分配是指系统的有功功率负荷在各个正在运行的发电设备或发电厂之间的合理分配。最常用的是按所谓等耗量微增率准则分配。 二、最优分配负荷时的目标函数和约束条件 1.耗量特性 电力系统中有功功率负荷合理分配的目标是在满足一定约束条件的前提下,尽可能节约消耗的一次能源。因此,必须先明确发电设备单位时间内消耗的能源与发出有功功率的关系,即发电设备输入与输出的关系。这关系称耗量特性,如图5-2所示。 耗量特性曲线上某一点纵坐标和横坐标的比值,即单位时间内输入能量与输 μ。耗量特性曲线上某点切线的斜率称耗量微增出功率之比称比耗量μ。P F/ =

功率因数的提高及其效果

功率因数的提高及其效果 在供电过程中,用户功率因数的高低,直接关系到电力网中的功率损耗和电能损耗,关系到供电线路的电压损失和电压波动,而且关系到节约电能和整个供电区域的供电质量。对广大厂矿企业来说,功率因数的高低是关系到电能质量和电网安全、经济运行的一个重要问题,应予以充分重视。本文集中讨论了影响电力系统功率因数的几个重要因素,提出了相应的解决措施,并结合我矿的实际情况,对利用并联移相电容提高电网的功率因数进行了探讨。 在电力网的运行中,我们所希望的是功率因数越大越好,如能做到这一点,则电路中的视在功率将大部分用来供给有功功率,以减少无功功率的消耗。用户功率因数的高低,对于电力系统发、供、用电设备的充分利用,有着显著的影响。适当提高用户的功率因数,不但可以充分地发挥发、供电设备的生产能力,减少线路损失,改善电压质量,而且可以提高用户用电设备的工作效率。若能有效地搞好补偿,不但可以减轻上一级电网补偿的压力,改善提高用户功率因数,而且能够有效地降低电能损失,减少用户电费。其社会效益及经济效益都会是非常显著的。 一、影响功率因数的主要因素 首先我们来了解功率因数产生的主要原因。功率因数的产生主要是因为交流用电设备在其工作过程中,除消耗有功功率外,还需要无功功率。因此提高功率因数问题的实质就是减少用电设备的无功功率需要量。影响功率因素主要是下面几个方面。

(一)异步电动机和电力变压器是耗用无功功率的主要设备 我矿绝大部分动力负荷都是异步电动机, 异步电动机转子与定子间的气隙是决定异步电动机需要较多无功的主要因素,而异步电动机所耗用的无功功率是由其空载时的无功功率和一定负载下无功功率增加值两部分所组成。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。因此,在选择异步电动机时,既要注意它们的机械性能,又要考虑它们的电气指标,合理选择异步电动机的型号、规格和容量,使其处于经济运行状态,若电动机长期处于低负载下运行,既增大功率损耗,又使功率因数和效率都显著恶化。故而从节约电能和提高功率因数的观点出发,必须正确的合理的选择电动机的容量。其次,要提高异步电动机的检修质量,因为异步电动机定子绕组匝数变动和电动机定、转子间的气隙变动时对异步电动机无功功率的大小有很大的影响。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。 电力变压器的无功功率消耗,是由于变压器的变压过程是由电磁感应来完成的,是由无功功率建立和维持磁场进行能量转换的。没有无功功率,变压器就无法变压和输送电能。变压器消耗无功的主要成分是它的空载无功功率,提高变压器的功率因数就必须降低变压器的无功损耗,避免变压器空载运行或长期处于低负载运行状态。因而,为了改善电力系统和企业的功率因数,变压器不应空载运行或长其处于低负载运行状态。 (二)供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响

功率因数调整电费办法

功率因数调整电费办法标准化文件发布号:(9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

功率因数调整电费办法 《电力系统和无功电力管理条例》中的『电力用户的功率因数及无功补偿设备的管理』第十二条规定:《用户在当地供电局规定的电网高峰负荷时的功率因数,应达到下列规定:高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调整电压装置的电力用户功率因数为及以上;其他100kVA及以上电力用户和大、中型电力排灌站功率因数为及以上;销售和农业用户功率因数为及以上。凡功率因数未达到上述规定的新用户,供电局可拒绝供电。第十四条规定:《为调动用户改善电压,管好无功设备的积极性,对电力负荷不满足第十二条规定的电力用户,按国家批准的《功率因数调整电费办法》的有关规定进行功率因数考核和电费调整。以为标准值的功率因数调整电费表如下: 以为标准值的功率因数调整电费表如下: 某用户变压器容量为S9-160kVA,采用低压计量,2004年5月份所消耗有功电量为25000kWH,无功电量为27000kVAH,试计算1、该用户当月的功率因素,及功率因互调整电费

2、如该用户有功用电不变的情况下,加装电容后,功率因素提高到,计算该用户的功率因素调整电费为多少 解:(一)、当月用户无功电量与有功电量的比值为(27000+无功变损3790)÷(25000+有功变损1036)=查表可知功率因素为,对照力率调整电费查对表得出调整百分数为+13%,即当月该用户的力率调整电费为电度电费总额乘以13%=25000××15%=元。 (二)、功率因素为时,查表得出调整百分数为-0。75,即该用户的力率调整电费为:25000××%= —元(即奖励电费)。 1).功率因素的计算: 凡实行功率因素调整电费的用户,应装设无功电度表。按每月实用有功电量和无功电量,计算月平均功率因素。所谓功率因素就是有功功率与视在功率的比值,通俗地讲就是用电设备的实际出力与用电设备的容量的比值,又简称为力率。 一般用公式: COSφ是功率因素;P有功功率;S视在功率;Q为无功功率。视在功率用来表示提供给负载的总电功率(包括有用功和无用功) 额定功率是电器持续工作时可以消耗或提供的最大功率。所以一般来说,视在功率等于额定功率。电力变压器就用视在功率表示容量,单位为伏安(VA)。意思是不管有功功率与无功功率是多少,只能输出这么大的电压与电流。 在交流电路中电压和电流的相位有三种情况,当负载是纯电阻性质时,电压和电流相位相同;当负载是(或含有)电感性质时,电压相位超前电流;当负载是(或含有)容性负载时,电压相位滞后电流,或者说,电流相位超前电压,也就是说的“容性电流”。如:平常用的异步电机,就是感性负载,用来补偿电网功率因数的补偿电容就是容性负载。 发电机的电压和电流的相位关系有超前和滞后之比:当无功负荷为感性时电压超前于电流,当无功负荷为容性时电流超前于电压。最直接的方法是通过功率因数表检测:正数表示感性,负数表示容性。如果电能表有向量功能,也可以从电能表上检测。 在同一电路元件中,电流电压初相位不同,怎样判断电压和电流超前滞后问题 这个是相对的,假定电压角度为0度,电流角度为负三十度,那结果就是电压超前电流30度,电流滞后电压30度.方法为你设置一个参考点,顺时针角度为滞后,逆时针角度为超前,角度为它们的夹角. 超前是说你的电容补偿太多,本地用电设备用不了,剩余的就反馈到供电系统中,滞后就是你的本地无功负荷太大但是又没有电容补偿,这样一来供电系统就会给你补偿,但是无功电量供电局是不收你钱的相当于你的无功白白占用了电网的一部分通道,功率因数要控制在以内,要不供电局要罚你钱的 要说无功补到什么程度最好,当然是滞后。要从经济的角度讲,通常不低于就可以满足电力部门的要求。一般企业控制在月平均功率因数在之间最好。 指针式功率因数表在设计时,是取A、B相电压和C相电流并且功率因数等于1时,指针在中间(1)位置设计的。低压供电网络的功率因数基本都是滞后。极少是等于1。

供电营业规则(包括功率因数调整电费办法)

供电营业规则 第一章总则 第一条为加强供电营业管理,建立正常的供电营业秩序,保障供用双方的合法权益,根据《电力供应与使用条例》和国家有关规定,制定本规则。 第二条供电企业和用户在进行电业供应与使用活动中,应遵守本规则的规定。 第三条供电企业和用户应当遵守国家有关规定,服从电网统一调度,严格按指标供电和用电。 第四条本规则应放置在供电企业的用电营业场所,供用户查阅。 第二章供电方式 第五条供电企业供电的额定频率为交流50赫兹。 第六条供电企业供电的额定电压: 1、低压供电:单相为220伏,三相为380伏; 2、高压供电:为10、35(63)、110、220千伏。 除发电厂直配电压可采用3千伏或6千伏外,其他等级的电压应逐步过渡到上列额定电压。 用户需要的电压等级不在上列范围时,应自行采取变压措施解决。 用户需要的电压等级在110千伏及以上时,其受电装置应作为终端变电站设计,方案需经省电网经营企业审批。 第七条供电企业对申请用电的用户提供的供电方式,应从供用电的安全、经济、合理和便于管理出发,依据国家的有关政策和规定、电网的规划、用电需求以及当地供电条件等因素,进行技术经济比较,与用户协商确定。 第八条用户单相用电设备总容量不足10千瓦的可采用低压220伏供电。但有单台设备容量超过1千瓦的单相电焊机、换流设备时,用户必须采取有效的技术措施以消除对电能质量的影响,否则应改为其他方式供电。 第九条用户用电设备容量在100千瓦及以下或需用变压器容量在50千伏安及以下者,可采用低压三相四线制供电,特殊情况也可采用高压供电。 用电负荷密度较高的地区,经过技术经济比较,采用低压供电的技术经济性明显优于高压供电时,低压供电的容量界限可适当提高。具体容量界限由省电网经营企业作出规定。 第十条供电企业可以对距离发电厂较近的用户,采用发电厂直配供电方式,但不得以发电厂的厂用电源或变电站(所)的站用电源对用户供电。 第十一条用户需要备用、保安电源时,供电企业应按其负荷重要性、用电容量和供电的可能性,与用户协商确定。 用户重要负荷的保安电源,可由供电企业提供,也可由用户自备。遇有下列情况之一者,保安电源应由用户自备: 1.在电力系统瓦解或不可抗力造成供电中断时,仍需保证供电的; 2.用户自备电源比从电力系统供给更为经济合理的。 供电企业向有重要负荷的用户提供的保安电源,应符合独立电源的条件。有重要负荷的用户在取得供电企业供给的保安电源的同时,还应有非电性质的应急措施,以满足安全的需要。 第十二条对基建工地、农田水利、市政建设等非永久性用电,可供给临时电源。临时用电期限除经供电企业准许外,一般不得超过六个月,逾期不办理延期或永久性正式用电手续的,供电企业应终止供电。 使用临时电源的用户不得向外转供电,也不得转让给其他用户,供电企业也不受理其变更用电事宜。如需改为正式用电,应按新装用电办理。 因抢险救灾需要紧急供电时,供电企业应迅速组织力量,架设临时电源供电。架设临时电源所需的工程费用和应付的电费,由地方人民政府有关部门负责从救灾经费中拨付。

发电机有功功率和无功功率

发电机有功功率和无功功 率 The final revision was on November 23, 2020

:作者: 一.问题的提出 《电机学》一书中详细阐述了调节发电机有功功率和无功功率时两者之间的相互影响,最终得出一个众所周知的结论,即调节无功时,有功不变,调节有功时,无功反方向变化。但是在实际生产过程中,绝大多数机组,在没有人为干预的情况下,调节有功时,无功功率基本不会出现《电机学》理论中所描述的那种规律发生反方向变化的,当然不排除轻微反方向变化以及无功不变的现象出现,但是大多数情况下两者是同方向变化的,即增加有功,无功也增加,减少有功,无功也减少。这种现象引起了不少疑问,在此便详细分析一下实际生产过程中,机组的无功功率到底是如何随着有功功率变化的,为什么会出现与理论书中结论相反的情况。 ? 二.无功变化的理论分析 (一)纯电机角度的分析: 第一种方法利用电枢反应的原理进行分析,如果忽略励磁调节器的话,在《电机学》的同步电机电枢反应章节中有提到,增加无功,有功不变,增加有功,无功变小。这是因为,励磁如果是恒定不变的,那么在增加有功的时候,励磁用于交轴电枢反应的部分就多了,因为有功功率是靠电机的交轴电枢反应来实现的,那么用于直轴电枢反应的部分就少了,而无功功率正是由直轴电枢反应来实现的,这样加有功的时候无功就会降低,当然电压也就会适当降低。等于是固定不变就那么多的励磁电流,要么用作交轴反应来实现有功,要么就用作直轴反应来实现无功,在加有功时,交轴电枢反应用的励磁多了,那么励磁分给直轴电枢反应来实现无功的部分就少了。所以由于电枢反应,增加有功功率会产生去磁作用,最终导致发电机欠磁,无功功率降低,电压降低。 第二种方法利用发电机功角变化来进行分析,前提同样是励磁保持恒定,发电机能否送出无功以及送出无功的多少与电压差ΔU有关,这个电压差ΔU 是指发电机的电动势E0和端电压UN的同相部分的电压差,注意是同相部分的电压差,具体可参照《电机学》中的同步发电机迟相运行时的相量图,相量图是以发电机端电压UN为一个参考相量,即NU为一个垂直向上的箭头,其保持固定不动。电动势E0在UN箭头的逆时针侧,且为一个长度大于UN的箭头,两者之间形成一个夹角δ即发电机功角。所谓同相部分的电压差,就是指把E0箭头向参考量UN或者说是垂直轴上的一个投影,这个投影的长度比UN箭头要长,E0箭头在垂直轴上的投影长度减去UN箭头的长度即为两者同相部分的电压差ΔU,只有这个电压差才会产生无功电流,并且是电压差ΔU越大,发电机输出的无功功率就越大,如果电压差ΔU变小,则发电机输出的无功功率就减小。又根据发电机功角特性可知,当发电机送出有功功率

功率因数调整电费办法

功率因数调整电费办法

功率因数调整电费办法 鉴于电力生产的特点,用户用电功率因数的高低对发、供、用电设备的充分利用、节约电能和改善电压质量有着重要影响。为了提高用户的功率因数并保持其均衡,以提高供电用双方和社会的经济效益,特制定本办法。 功率因数的标准值及其适用范围 功率因数标准0.90,适用于160千伏安以上的高压供电工业用户(包括社队工业用户)、装有带负荷调整电压装置的高压供电电力用户和3200千伏安及以上的高压供电电力排灌站; 功率因数标准0.85,适用于100千伏安(千瓦)及以上的其他工业用户(包括社队工业用户),100千伏安(千瓦)及以上的非工业用户和100千伏安(千瓦)及以上的电力排灌站; 功率因数标准0.80,适用于100千伏安(千瓦)及以上的农业用户和趸售用户,但大工业用户未划由电业直接管理的趸售用户,功率因数标准应为0.85。

所规定的百分数增减电费。如用户的功率因数在“功率因数调整电费表”所列两数之间,则以四舍五入计算。 根据电网的具体情况,对不需增设补尝设备,用电功率因数就能达到规定标准的用户,或离电源点较近,电压质量较好、勿需进一步提高用电功率因数的用户,可以降低功率因数标准或不实行功率因数调整电费办法,但须经省、市、自治区电力局批准备,并报电网管理局备案。降低功率因数标准的用户的实际功率因数,高于降低后的功率因数标准时,不减收电费,但低于降低后的功率因数标准时,应增收电费。 表一以0.90为标准值的功率因数调整电费表 减收电费增收电费 实际功率因数月电费减少%实际功率因数月电费增加%实际功率因数月电费增加% 0.90 0.00 0.89 0.5 0.75 7.5 0.91 0.15 0.88 1.0 0.74 8.0 0.92 0.30 0.87 1.5 0.73 8.5 0.93 0.45 0.86 2.0 0.72 9.0 0.94 0.60 0.85 2.5 0.71 9.5 0.84 3.0 0.70 10.0 0.95~1.00 0.75 0.83 3.5 0.69 11.0

功率因数调整电费办法课件.doc

功率因数调整电费办法 《电力系统和无功电力管理条例》中的『电力用户的功率因数及无功补偿设备的管理』 第十二条规定:《用户在当地供电局规定的电网高峰负荷时的功率因数,应达到下列规定: 高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调整电压装置的电力用户功率因数为0.9 及以上;其他100kVA 及以上电力用户和大、中型电力排灌站功率因数为0.85 及以上;销售和 农业用户功率因数为0.80 及以上。凡功率因数未达到上述规定的新用户,供电局可拒绝供 电。第十四条规定:《为调动用户改善电压,管好无功设备的积极性,对电力负荷不满足第 十二条规定的电力用户,按国家批准的《功率因数调整电费办法》的有关规定进行功率因数 考核和电费调整。以0.9 为标准值的功率因数调整电费表如下: 功率因数0.89 0.88 0.87 0.86 0.85 0.84 0.83 0.82 0.81 0.80 0.79 0.78 0.77 0.76 电费增加 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 (% ) 增收电 费功率因数0.75 0.74 0.73 0.72 0.71 0.70 0.69 0.68 0.67 0.66 0.65 功率因数自0.64 以下电费增加每降低0.01 电费增加 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 (% ) 2% 功率因数0.9 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95--1.00 减收电 费 电费减少 (% ) 0.0 0.15 0.30 0.45 0.60 0.75 以0.85 为标准值的功率因数调整电费表如下: 功率因 0.84 0.83 0.82 0.81 0.80 0.79 0.78 0.77 0.76 0.75 0.74 数 电费增 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 加(%) 功率因 0.73 0.72 0.71 0.70 0.69 0.68 0.67 0.66 0.65 0.64 0.63 增收数 电费电费增 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 11.0 12.0 加(%) 功率因 0.62 0.61 0.60 功率因数自0.59 及以下,每降低0.01 电费增加2% 数 电费增 13.0 14.0 15.0 加(%) 功率因 0.85 0.86 0.87 0.88 0.89 0.90 0.91 0.92 0.93 0.94 ~1.00 减收数 电费电费减 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.65 0.80 0.95 1.10 少(%)

有功功率、无功功率、视在功率三者之间的关系

电力负荷在某个时间间隔内必然出现一个最大值, 称为最高负荷。在某一段时间范围内 有功功率、无功功率、视在功率三者之间的关系是怎样的计算公式是 浏览次数: 4057次悬赏分: 0 | 解决时间: 2008-7-4 08:12 | 提问者: 2007xinwei2007 最佳答案 容量 620KW,功率因数 ,视在功率 542KVA,无功功率应该是多少有公式吗 悬赏分: 0 - 离问题结束还有 5 天 22 小时 无功功率是怎样算出来的 提问者: 2007xinwei2007 - 经理四级 视在功率=(有功功率的平方+无功功率的平方)开根号 有功功率=视在功率×功率因数 在本计算中 P 有功= S 视在×cos φ= 542×= Q 无功=√(542×5-42×= 或者根据 cos φ求出 sin φ得 出φ=37 sin φ= Q =S × sin φ =5=42× 回答者: womyn5 - 千总五级 7-3 17:59 这个有具体的数值,希望能够更方便你理解 什么是负荷功率反馈 在电力系统中,电气设备所需用的电功率称为负荷或电力。 由于电功率分为视在功率、 有功 功率和无功功率, 一般用电流表示的负荷,实际上是对应视在功率而言。 目前供电部门所分配的负荷指标,主要是指小时平均的有功负荷指标, 率和无功功率。 电量的单位是千瓦 ·时(kW ·h)。电量也分为有功 电量和无功电量。无功电量的单位是千乏 ·时(kvr h ·)。 电力负荷的平均值, 称为平均负荷。平均有功负荷与最高负荷的比率,称为负荷率。调整 负荷,提高负荷率,不仅使用电单位的用电达到经济合理, 而且也为整个电网的安全经济 运行创造了条件。 而不是视在功 电量是指用电设备所需用电能的数量,

有功功率与无功功率计算资料

有功功率与无功功率 计算

有功功率和无功功率参数计算 在交流电路中,由电源供给负载的电功率有两种;一种是有功功率,一种是无功功率。 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。比如:5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能,带动水泵抽水或脱粒机脱粒;各种照明设备将电能转换为光能,供人们生活和工作照明。有功功率的符号用P表示,单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。 无功功率比较抽象,它是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功,而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备,要建立磁场,就要消耗无功功率。比如40瓦的日光灯,除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外,还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功,才被称之为“无功”。无功功率的符号用Q表示,单位为乏(Var)或千乏(kVar)。 无功功率决不是无用功率,它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场,使转子转动,从而带动机械运动,电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率,才能使变压器的一次线圈产生磁场,在二次线圈感应出电压。因此,没有无功功率,电动机就不会转动,变压器也不能变压,交流接触器不会吸合。为了形象地说明这个问题,现举一个例子:农村修水利需要开挖土方运土,运土时用竹筐装满土,挑走的土好比是有功功

率,挑空竹筐就好比是无功功率,竹筐并不是没用,没有竹筐泥土怎么运到堤上呢? 在正常情况下,用电设备不但要从电源取得有功功率,同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求,用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场,那么,这些用电设备就不能维持在额定情况下工作,用电设备的端电压就要下降,从而影响用电设备的正常运行。 无功功率对供、用电产生一定的不良影响,主要表现在: (1)降低发电机有功功率的输出。 (2)降低输、变电设备的供电能力。 (3)造成线路电压损失增大和电能损耗的增加。 (4)造成低功率因数运行和电压下降,使电气设备容量得不到充分发挥。 从发电机和高压输电线供给的无功功率,远远满足不了负荷的需要,所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率,以保证用户对无功功率的需要,这样用电设备才能在额定电压下工作。这就是电网需要装设无功补偿装置的道理。 电压电流同相位,电源向负载供电,负载把电能转换成其他能量,叫有功。

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