煤矿主通风机同步电动机励磁装置提高功率因数及稳定性的探讨
提高矿井功率因数方案研究及应用
要】 随着矿 井供 电系统容量不 断增 大, 量电动机 的选用增大 了电 网无功 负荷 , 电网功 率因数 降低 , 大容 使 从而造成 电压质量 下降, 电
能损耗增大。 另外大容量高压 电动机启动 时的无功冲击引起 电压波动, 电气设备的运行带来安全隐患。 给 本文对针对 变电所 实行情况对提 高功 率 因数的意义、 原有补偿 方式存在的不足及静 止型动态无功补偿装置 (v 进行 了简要介 绍 , s c) 同时对 S VC装置配置在 10 V 变电所 的应 用及 1k
21 0 2年
第2 5期
S IN E&T C O O CE C E HN L GYⅡ 0R T 0 MA 1 N
0矿业论 ̄ kO
科技信 J _ L
提高矿井功率因数方案研究及应用
范 永杰 黄 静 ( 州煤业 股份有 限公 司济 宁 二号煤 矿 山东 兖
【 摘
济宁
2 27 ) 7 0 2
应用后所取得效果进行 了分析 。
【 关键词】 功率 因 ; 数 无功补偿 ; 晶闸管相控 电抗器 ; C S V
O 概 述
Hale Waihona Puke s—— 变压器额定容量 ,V k A;
c印 变压器原负载功率 因数 ; o —— 济 宁二号煤矿 10 V变电所 于 1 9 年 建成投运 , k 1 94 占地 13 0 2 1m , 1 c印, o ——提高后的变 压器负载功率 因数 ; 为兖 州 矿业 集 团有 限公 司第 一 座 1 OV 级变 电所 ,本所 设 计 为 lk 变压器 的短路损失 ,W; k 1O V、k k 6V两个电压等级 。济宁二号煤 矿 1 0V变 电所是济东 矿区 l k 1 Q ——变压器额定负载时的无功功率 ,vr k a。 的枢纽 变电所 . 该变 电所室外 1O V系统共 有 l 组 间隔 , 电所除了 lk 3 变 担负着济宁二号煤矿 的供 电任务外 , 还担负着 济宁三号煤 矿的供 电任 23 减少线路及 变压器 的电压损失 . 务 .同时华 聚能 源公 司济二 电厂及 新村 电厂 也通过 济宁 二号煤 矿 由于提高 了功率因数 . 减少 了无功 电流 . 因而减少 了线路及 变压 1O V变电所与供 电系统并 网。 lk 器 的电流 . 从而减小了电压降。 2 提高功率因数可以增 加发 配电设备 的供 电能力 . 4 1 济 =矿 现 无 功 功 率 补 偿 的 方式 由于提高 了功率因数 . 给同一负载功率 P 所需的视在功率及 供 2 所以 . 对现有设备 而言 . 器容 量和电缆截面就有 变压 1 10 V变电所采用集 中补偿方式 : . 1k 1 通过 v 7、5、 三个 高压 负荷 电流均减少 . 6 1* k 2 这可用来增加负荷。 即使在增加设 备时 , 现有配 电设备 的容量 开关 柜对矿井无功功率进行补偿 . 其中 7 电容补偿柜的补偿容量为 : 了富余 . * 另外 . 在基建时 由于提高了负荷的功率因数 , 可减少 电源 10k :5 电容补偿柜 的补偿容量 为 :40vr 6 电容补偿 柜 的 也可能够用 。 80v 1# 20ka; # 2 线路 的截面及变压器 的容量 , 节约设 备投资。 补偿容量为 :10 vr 20 ka。 1 地面各变 电所采用分散式 就地 补偿 方式 : 电容器组分别安装 . 2 将 3 提 高功 率因数的措施 在各车间配 电室或变电所 内。 1 通过济二电厂对无功功率 电量调节来平衡矿井功率因数 。 _ 3 3 减少供用电设备无功消耗 . . 1 提高企业 自 功率因数 . 然 其主要措 施 有: 2 提 高 功 率 因 数 的 意义 3 . 合理安排和调整 工艺流程 . 善电气设备 的运 行状态 . 电能 .1 1 改 使 21 提高功率因素可减少线路损耗 . 得到最充分 的利用 如果输 电线路 导数 每相电阻为 R Q)则 三相 输 电线路 的功率 损 3 . 合理使用异步 电动机及变压器 , ( , .2 1 使变压器经济运行 。 耗为 3 I 正确设计 和选用 变流装置 . 直流设备 的供 电和励磁 . .3 1 对 应采 用 硅整流或 晶闸管整 流装 置 , 取代变 流机组 、 汞弧整 流器等直流 电源设 A= R 1 :善曼 × 3 P3 : ~ 一 1 f 0 o ( 备 。 1 ) , U C ¥p ‘0‘ 3 . 限制电动机 和电焊机 的空载运转 .4 1 设计 中对 空载率大 于 5 %的 0 式 中. P △ 一 三相输电线路的功率损耗 , k W; 电动机和电焊机 , 可安装 空载 断电装置 。 对大 、 中型连续运行的胶带运 P 一 电力线路输送 的有功功率 .W: k 输系统 。 可采用空载 自停控制装置 。 , _—戡 电压. v: 3 . 条件允许 时 . .5 1 用同等容量 的同步电动机代 替异步 电动机 . 在经 , ——线电流 , A: 济合算的前提下 . 也可采用异步 电机 同步化运行 。对 于负荷率不大于 c印—— 电力线路输送 负荷 的功率 因数 。 o 0 及最大负荷 不大于 9 %的绕组式异步电动机 . . 7 0 必要 时可使其同步 由式 ( ) 出 , 1看 在全矿有功功 率一定的情况下 , 印 越低 , c o 功率损 化 。即当绕线式异步电动机 在启动完毕后 。 向转子 三相绕组 中送入直 耗Z i P也将越大 。设法将 提高 , 就可使 △ 减小 。 P 流励磁 , 即产生 转矩把异步 电机牵 人同步运行 . 运转状态 与同步电 其 在线路 的电压 U和有功功率 P不变 的情 况下 .改善前 的功 率因 动机相似。 在过励磁 的情况下 , 电动机可 向电网送 出无功功率 . 从而达 数 为 c s 改善后 的功率 因数为 cs , 三相回路实际减少 的功率 op ,  ̄ o 则 到改善功率因数的 目的。 损耗 可按下式计算 : 3 用静电电容器进行无 功补偿 . 2 按全国供用电规则规定 , 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 . 在当地供 电局 规定 的电网高峰负荷时 2 减 少变压器 的铜损 . 2 功率 因数应不低于 0 。 自然功率因数 达不 到上述要求时 . . 当 9 可采取人 变压 器的损耗 主要有铁损和铜损。 如果提高变压器二次侧 的功率 工补偿 的办法 , 以满足规定的功率因数要求 。其补偿原则为 : 因数 , 可使总的负荷 电流减少 , 从而减少铜损。 3 . 高 、 压 电容器补偿相 结合 , .1 2 低 即变压 器和高压用 电设 备的无功 提高功率因数后 . 变压器节约 的有功功率 △ 和节约 的无功功率 功率 由高压 电容器来补偿 . 的无 功功率则 需按 经济合理的原则对 P 其余 aQ的计算公式 为 高、 低压 电容器容量进行分配 : 3 . 分散与集中补偿相结合 . .2 2 对距供 电点 较远且无 功功率较大 的采 用就地补偿 , 对用电设备集 中的地方采用成组 补偿 . 其他 的无功功率 则在变 电所 内集 中补偿 : 3 . 固定与 自动补偿相结合 . .3 2 即最小运行方 式下 的无功功率采用 固 定补偿 , 经常变动的负荷采用 自动补偿 。 式中 A 、 p P A —— 变压 器的有功功率节 约值和无功功率 节约值 ,
功率因数自动调节 提高同步电动机运行的稳定性
功率因数自动调节提高同步电动机运行的稳定性石国江邮箱guojiang666@qq2396679315摘要:介绍了同步电动机励磁电流实现自动控制的一种方法。
关键词:同步电动机功率因数自动调节1、目前同步电动机励磁存在问题功率因数不仅是判定企业用电系统品质好坏的重要指标,也是判定同步电动机是否稳定运行的一个重要指标。
而同步电动机在石化行业中有着举足轻重的地位,同步机如果运行在V型曲线(如图1)的上半部,其功率角超出稳定极限,进入不稳定区造成同步电动机保护跳闸,引起工艺生产波动。
如果使同步电动机的功率因数限量控制在超前一定范围内,既增加同步电动机运行的稳定性,又改善了电网的功率因数,对电网进行无功补偿。
调节同步电动机转子励磁电流,便可以调节同步电动机的无功电流和功率因数。
目前有很大比例的同步电机励磁装置励磁电流为手动控制,其缺陷是当同步电动机各种参数变化,如电网电压、负载、转子温度变化时,均会引起同步电动机功率因数COSФ的变化,致使同步电动机运行不稳定,同步电动机的优点----补偿无功,不能充分发挥是一个极大的浪费。
2、功率因数自动调节系统的构成2.1 控制原理:近年来,随着新技术、新器件的出现,使得我们有更好的手段,来实现功率因数COSФ的测量与控制,其基本控制原理如下方框图(图2):图2定子电压电流经过零比较器变换为方波,经整形鉴相,输出一电压值,如图3其值与定子电压、电流的相位成正比Δu=KΔΦ,ΔU作为功率因数COSФ设定值Us 的负反馈,Δu与Us综合后经PI调节器处理送往励磁给定环节以控制转子直流励磁电流的大小,从而改变同步电动机的功率因数角。
当同步电动机的功率因数角超前设定值时,自动减小励磁电流;滞后设定值时,自动增图3加转子直流励磁电流,从而调整同步电动机定子侧COSФ到设定值,形成一闭环调节系统。
2.2自动调节装置构成同步电动机功率因数角的检测采用CMOS数字电路,PI比例几积分控制采用精密集成运行电路实现,共同构成COSФ自动调节装置,集成度高,运行可靠,体积小,成本极低,其主回路、投励灭磁、移相脉冲触发等均利用原有励磁柜内的设备器件,只是将COSФ自动调节电路的输出并接在原柜内励磁给定电位器的中心抽头上,便可实现手动、自动两种控制功能。
同步发电机励磁控制系统的稳定性分析和改善措施
国外从20世纪70年代开始研究数字励磁调节器(DER),从80年代中期世界上第一台数字励磁调节器问世以来,国内外的众多生产厂家纷纷研制并不断推出新的产品,大大推动了数字励磁调节器的发展和应用。我国早在80年代初就开始了数字励磁调节器的研发工作,并于1989年投入试运行。其中一些电力科研单位和高校率先在这一领域做出了成果,例如南京自动化研究所研制出了适应机组的WLT-1型、WLT-2型励磁调节器,SJ-820型双CPU励磁调节器等多种型号的DER,其后又成功研制出来SAVR-2000型励磁调节器。哈尔滨电机厂与华中理工大学合作研制的HWLT-型微机励磁装置采用二台MIT-2000工控机组成的双微机励磁调节器,并设有带触摸屏的PPC-102平板式工控机,为用户提供显示和控制、数据设定、状态监视、故障指示和故障分析的人机界面。此外还配置了一套模拟电路的磁场电流调节器,它与数字调节器互相跟踪,自动切换。广西大学自动化研究所研制的可编程微机励磁调节器,其硬件采用可编程控制器,软件采用非线性智能控制方法,大大提高了产品的可靠性、励磁系统的动态和静态响应指标,装置的维护检修等方面达到了一个新的水平。
励磁控制系统控制同步电动机发出的电势,因此它不仅控制发电机的端电压,而且还控制发电机的无功功率、功率因数和电流等参数。由于大型机组的这些参数会直接影响到电力系统的运行状态,因此励磁装置也在某种程度上控制着整个系统的运行状态,特别是发电机的励磁控制方式与系统的稳定性密切相关。
提高煤矿供电系统稳定性对策措施探究
提高煤矿供电系统稳定性对策措施探究
首先,应该加强设备运行监管和维修保养。
煤矿中的供电设备往往处于高负荷、长时间运行状态,如果没有专业人员的监管和维修保养,就容易出现故障和停机现象,影响供电稳定性。
因此,煤矿管理部门要加强对供电设备的监管和管理,定期进行维修保养,确保设备长期稳定运行。
其次,需要加强设备升级改造。
随着科技的不断发展,供电设备的技术水平也在不断提高,这对于提高供电稳定性至关重要。
因此,煤矿应该不断加强设备的升级改造,引进新的技术和设备,提高供电系统的稳定性和可靠性。
第三,应该实行供电系统的备份和应急措施。
在煤矿供电系统运行中,如果发生意外情况,一旦停机,将会导致设备无法正常运作,影响生产。
因此,煤矿应该建立供电系统的备份和应急措施,确保在突发情况下,能够及时启动备用设备,保证供电系统的稳定性。
第四,应该加强人员技术培训和管理。
煤矿供电系统操作人员对设备的操作和运行熟练度也是影响供电系统稳定性的一个重要因素。
因此,煤矿管理部门应该加强对操作人员的培训和管理,提高人员技术水平,减少人为因素对供电系统的影响。
第五,应该完善供电系统的监测和控制措施。
通过建立完善的传感器和遥控系统,能够实时监测供电系统的运行状态,及时发现问题,并采取相应的措施,确保供电系统的稳定性。
总之,提高煤矿供电系统的稳定性是一个长期的工作,需要从多个方面进行考虑和改善。
只有通过不断地努力和探索,才能够确保供电系统的稳定运行,切实提高煤矿的生产效率和安全环保水平。
提高煤矿供电系统稳定性对策措施探究
提高煤矿供电系统稳定性对策措施探究煤矿供电系统的稳定性对于矿井的安全生产至关重要。
煤矿供电系统的稳定性不仅与电力设备的运行状态有关,还与供电线路的完好程度、电力负荷的合理分配以及电力设备的运行维护等因素密切相关。
下面将通过探究几个措施来提高煤矿供电系统的稳定性。
1. 电力设备的运行维护保证电力设备的正常运行是提高煤矿供电系统稳定性的关键措施。
需要进行定期的巡检和维护,及时发现和排除潜在的故障隐患。
应制定详细的维护计划和措施,包括设备的清洁、检修和更换等。
加强对电力设备的培训,提高操作人员的技术水平,减少设备的误操作和故障。
2. 供电线路的完好程度供电线路的完好程度直接影响到煤矿供电系统的稳定性。
应定期对供电线路进行巡检,检测线路的绝缘电阻和接地情况,及时修复或更换损坏或老化的线路设备。
还需要对线路进行合理的规划和布线,避免线路过长或过短、过载或欠载等问题,保证供电线路的稳定运行。
3. 电力负荷的合理分配合理分配电力负荷可以减少供电系统的负荷波动,提高系统的稳定性。
需要根据不同工作区域的用电需求制定合理的电力负载计划。
要根据矿井的生产情况和用电需求,合理调整电力负载,确保供电系统的供电能力和供电质量。
还需要建立完善的负荷监测系统,实时监测负荷变化,及时采取措施调整负荷分配。
4. 系统备份和应急措施建立系统备份和应急措施是提高供电系统稳定性的重要保障。
要建立备份电源系统,包括应急发电机组和备用电源设备,确保在主要电源故障或停电时能够及时切换到备份电源。
要建立完善的应急预案和演练机制,提前制定应急措施,加强人员培训,确保在突发情况下能够迅速响应和处理。
同步电动机励磁电流计算与用电系统功率因数提高
。
图 2 电 路 的相 量 图
Fi Pha ordig a ofcr ui g.2 s a r m ic t
将 异 步 电 动 机 功 率 P =UIC S , 步 电 动 机 。 。O 同
功率 P 一U O , 2 ICS 2 电路的总功 率 P—U S , I O 代 C
节约 了成本又 改善 了供 电 系统 的性能 , 这在 大力 倡 导低碳 经济的今天 , 无疑具有 重要的现实意 义[ ] 】 。 笔者 要解决 的问题是在异 步电动机和 同步电动 机共用 同一 台变压 器 供 电的情 况下 , 出 同步 电动 给
机的 C S <0时励 磁电流 的求解 方法 , 且使 整个 O 9 并
实意义 。
关键词 : 功率 因数 ; 同步 电动机 ; 励磁 电流 ; 计算 ; 低碳 经济
中 图 分 类 号 : M3 1 T 4 文献标 志码 : A
匕xc ton C r nt c ‘ l 一 1 ‘ a i ur e a u‘ t n vnc onous m ot s 一 i ‘ t l i c a o Ot s hr ‘ or
生 产 中大量使 用 异步 电动 机等 设备 , 些设 备 这 都是感性 负载 , 般情 况下 用户 负载 的功 率 因数 实 一 际上达不 到规定要 求 , 因此 一般 厂矿 企业 采用 在 负
载 上 并 联 电 容 器 的 方 法 进 行 无 功 补 偿 , 总 的 功 率 使
因 数 达 到 规 定 要 求 。现 在 许 多 企 业 如 煤 矿 企 业 大 量
文 章编 号 :0 8 1 3 ( 0 ] 0 一0 6o 1 0 — 5 4 2 1 ) ] 2 一 0
同步 电动 机励 磁 电流计算 与用 电系统功 率 因数 提 高
浅析发电机励磁对发电机功率及运行稳定性的影响
浅析发电机励磁对发电机功率及运行稳定性的影响摘要:本文首先对同步发电机电枢反应理论进行了介绍,然后结合具体案例对电厂汽机发电机励磁突变引起发电机有功功率变化现象进行了分析,最后总结了励磁对发电机运行稳定性的影响,为电厂运行提供了参考和借鉴关键词:发电机励磁;功率;稳定性1同步发电机电枢反应相关理论简介根据电机学理论,同步发电机的空间磁场有两部分组成:转子励磁形成的转子磁场Ff和定子电流形成的电枢反应磁场Fa,它们的合成磁场为FR。
根据电枢反应理论,定子的有功分量产生的Fa与Ff垂直(交轴),无功分量产生的Fa与Ff平行(直轴)。
交轴Fa对转子产生力矩,阻碍转子转动,直轴Fa对转子能够影响合成磁场FR的大小但不能对转子产生力矩。
其中转子磁场Ff与合成磁场FR的夹角为功角δ 。
把发电机电枢反应等效成图中的电路模型,其中机端电动势E与转子磁场Ff对应(转速一定时,E是关于Ff的函数),电网电压U与FR对应,电感Xd为电枢反应等效出来的同步电抗。
最终得出下图的机端电动势E、电网电压U、定子电流I、同步电抗Xd、功角δ、功率因素角θ之间的矢量关系。
根据矢量关系,我们可以推导出下面有功功率和无功功率的表达式:;根据上述分析可知:(1)发电机励磁Ff(E)变化对有功功率的影响:根据发电机空间磁场原理,发电机保持一定转速转动,原因是角加速度为0,即原动机动力等于有功功率产生制动力矩。
下面我们假设增加励磁Ff能够增加有功功率,那么制动转矩将增加,此时若不改变原动机动力,则转子转速会一直下降直到0,所以这是不可能发生的。
故增加励磁Ff虽然改变了功角δ,改变了转子磁场相对电枢磁场的位置,但最终将达到一个的原动机的功率等于有功功率的平衡状态。
所以在平衡状态下,励磁不影响有功功率。
即原动机动力不变时,有功P=EUsinδ/Xd=常数。
(2)发电机励磁Ff(E)变化对无功功率的影响:根据上述推导的关于无功Q 的公式可以看出,显然当机组并入大电网时(即U变化很小),增加励磁Ff(即增加E),能够增加无功Q。
提高煤矿供电系统稳定性对策措施探究
提高煤矿供电系统稳定性对策措施探究为了提高煤矿供电系统的稳定性,我们需要采取一些对策措施。
以下是一些可能的措施:1.加强设备检修和维护。
煤矿供电系统的各个部件应该定期检查并维修,以确保它们在操作时始终处于最佳状态。
防止可能出现故障,做好预防措施。
2.实施自启动能力。
自启动能力可以在发生停电时自动启动替代电源,以保证煤矿的运营不受影响。
这种自动备用电源可以是柴油发电机或太阳能发电等,但其自启动能力必须得到保障。
3.加强电网负荷管理。
对于煤矿而言,电网的负荷管理非常重要,因为它直接影响着煤矿的稳定性。
电网管理人员应该将电网的负载、市场需求和可用能源等因素纳入考虑,制定出合理的方案。
4.实行变电站升级。
升级变电站将有助于提高煤矿电网的质量和稳定性。
这可以通过引进先进的电力设备、加强变电站的联络与控制、提高变电站的安全防护等方式来完成。
5.应用智能电力系统。
智能电力系统可以提高煤矿供电系统的效率和稳定性。
例如,通过改进电力系统的监测和控制、建立一个全面的煤矿电力网络等手段,减少对人力资源的需求,提高安全性和可靠性。
6.推动可再生能源建设。
可再生能源建设是提高煤矿稳定性的重要方面。
这种能源类型包括太阳能、风能、水能等。
从长远来看,这种能源的建设将有助于减少对传统燃煤能源的依赖,避免由供电系统故障而导致的煤矿运营问题。
总之,提高煤矿供电系统的稳定性需要多种方法的综合应用。
需要重视设备维护、实施自启动能力、加强电网负荷管理、实行变电站升级、应用智能电力系统和推动可再生能源建设等方面。
通过多方面的努力,可以保障煤矿的稳定运营,同时提高其经济收益和社会责任。
提高煤矿供电系统稳定性对策措施探究
提高煤矿供电系统稳定性对策措施探究随着我国经济的快速发展,对煤矿供电系统的稳定性要求也日益提高。
煤矿供电系统是煤矿生产的重要保障,一旦出现故障将会对煤矿生产造成严重影响甚至危及安全。
提高煤矿供电系统稳定性对策措施探究显得尤为重要。
本文将探讨煤矿供电系统稳定性存在的问题,并从设备管理、技术改进和应急措施等方面提出针对性的解决方案。
一、设备管理方面1. 加强设备检修和维护设备是煤矿供电系统的核心,合理的设备管理是保障其稳定性的基础。
煤矿应加强设备的检修和维护工作,制定科学的维护计划,定期对设备进行检查、清洁和维修,及时发现并排除潜在故障隐患。
2. 更新老化设备部分煤矿供电系统存在设备老化严重的问题,这将直接影响系统的稳定性。
煤矿需要对老化设备进行更新和更换,引进先进设备和技术,提高供电系统的可靠性和稳定性。
3. 健全设备管理体系建立健全的设备管理体系,包括设备档案管理、故障记录和分析、设备改进计划等,有效监控和管理设备的运行状态和性能,及时发现并解决设备故障。
二、技术改进方面1. 强化电网规划和设计煤矿供电系统的规划和设计是保障其稳定性的重要环节,应当合理布局,科学设计,避免单点故障,减少电网跳闸的可能性。
2. 提升智能化水平在煤矿供电系统中引入先进的智能化技术,包括智能电网技术、远程监测技术等,提升系统的智能化水平,实现对供电系统的全方位监控和管理,及时预警和处理问题。
3. 加强对新能源的应用积极推进新能源在煤矿供电系统中的应用,包括太阳能、风能等清洁能源,减少对传统能源的依赖,提高系统的可靠性和稳定性。
三、应急措施方面1. 建立健全的应急预案制定完善的供电系统应急预案,包括对可能发生的各类故障情况进行预先规划和准备,提前做好各类故障的处置方案,以确保在发生故障时能够迅速、有效地应对。
2. 提高故障应对能力加强应急故障处理队伍的建设和培训,提高应急故障处理的能力和水平,确保在发生紧急情况时能够迅速有效地处理故障,保障供电系统的正常运行。
煤矿企业提高电力系统功率因数的方法研究
电力系统24丨电力系统装备 2019.4Electric System2019年第4期2019 No.4电力系统装备Electric Power System Equipment在煤矿企业对开产煤矿资源的矿山中供应电力时,电网在经济与安全的运行过程中最为关键的指标就是功率因数,其不仅能够代表整个电网在配电方面的实际质量,还能够代表使用负荷侧电能时的实际质量,在功率因数较高时,就能够表明电网与设施之间所产生震荡能量较小,电网与设施的损耗状况也会随之更小。
在电网之中的功率因数可以分为自然与经济这两种功率因数,其中自然指的是设施未安装补偿装置的自身功率因数,经济指的是用户在节能收益所用电费较少的功率因数。
1 煤矿企业在电力系统功率因数中存在的问题在实际展开节电工作的过程中较为关键的一个环节,就是有效地提升电力系统中的功率因数,而且在我国电力有关部门的标准规定中明确提出,在整体较大的工业生产所使用的电力功率因数不能够在0.9之下,针对各不相同的功率因数,在缴纳电费中也有着标准明确的奖惩规定,详细的电费调整表如表1所示。
表1 功率因数的电费调整表减收电费增收电费功率因数每月减收电费/%功率因数每月增收电费/%0.900.000.890.50.910.150.88 1.00.920.300.87 1.50.930.450.86 2.00.940.600.85 2.50.95-1.000.750.84 3.00.833.50.824.00.81 4.50.805.00.795.5煤矿企业属于一种大型的工业企业,在井下开采所使用相关设施,大部分都是交流电动机与移动变压器等感性负载设施,但由于生产煤矿自身的特性已经决定这些设施,无法一直处于长时间的满负荷状态下展开运作,所以这些设施自身的功率因数较低,通常都是在0.7左右无法满足生产煤矿的实际需求,因此,就需要对其展开不断的提高与完善。
例如:在某煤矿企业中所开采的A 矿中,在一个月的时间里所使用的实际电量为1480万kW ,在电力系统中的功率因数是0.79,电费价格平均在每千瓦0.63元,电费金额是932.4万元,在这其中功率因数所调整的实际电费是932.4×5.5%=51.28,所以在这个月当中电费的实际缴纳金额是983.68万元,一共多交了51.28万元的电费。
探讨煤矿企业提高功率因数的意义和方法
功率因数急剧下 降 。因此 , 必须选 择合 理 的电动机 容
量, 使其接近满载运行 。 ( 2 ) 对于轻 负荷 的异步 电动 机 , 可 以降低 电压 运
行。
在煤矿供 电系统 中, 提供 电能 的发 电机 是按要 求 的额定 电压和额定 电流来设计 。发电机在运行 中产生
的最大功率就是 发 电机的容量 , 它也 是指额 定 电流与
率因数的提高可使 线路 中通过 的 电流减小 , 则导线 截
面积就可以相应设 计 的小 一些 , 这样就 可 以节约线 路
¥收稿 日期 : 2 0 1 2—1 1— 2 1
整, 力求合理 , 停下多余 的变压器 。如果 采 、 掘 作面的
机电设备已经撤除 , 有关的变压器应立即停 止送 电。根 据计算 , 一台 1 8 0 k W 的变压器空 载铁损为 8 6 4 0 k Wk / a 。
所 以, 不应该让变压器空载运行。 ( 下转 第 1 7 9页)
作者简介 : 汪玉伟( 1 9 8 1 一 ) , 男, 山东 济宁人 , 助 理工程师 , 从事 技
术管理工作 , 研 究方 向 : 机 电技 术 管 理 . .
2 0 1 3 年 第3 期
互撼晨 斜l 技
己的行为。 4 管理 系统 的形成
时, c o s 中 =1 , 发 电机输 出的有功功率恰好 等于其容量 。
当负载是感性 或容性 时 , 由于 c o s <1 , 发 电机 输出的 功率小于其容 量 , 发 电机就不 能被充 分利 用。 因此 为 了尽可能的提高发 电机的利用率 , 必须提高功率因数 。 2 . 2 改善供 电质 量 当功率 因数越低时 , 线路上 的产生 的电流越大 , 由 于线路上的阻抗存在 , 容易引起 电压损失 , 使线 路 电压 降低 。当电压的损失 超过 一定 的数值 , 在 电网的末 端 就会处于低压运行状态 。 这将造 成变压器超负 荷运转 , 电动机过热 。因此提 高功 率 因数 能减小 电压 损失 , 满 足煤矿企业对供 电电源 的质量要求 。 2 . 3 减 少 电力设 备 的投资 ’ 在有功功率 P和 电源 电压 值一定 的情 况下 , 功
提高矿山企业电力系统功率因数的方法
图 1 输入相电流与其实际的输入相电压相位的对比
通过仿真模型中所形成的波形情况我们可以看出,运用空 间矢量调制的方法,不仅能够实现高功率因数矩阵电力变换器 中变压与变频功能,同时也能进一步对 MC 输入的功率因素进 行科学合理的控制。所以说,随着我国科学技术的不断创新与发 展,高功率因数矩阵电力变换器在矿山变频驱动设备中的应用 也必将更加广泛。
器控制方法。运用空间矢量调制控制,往往能够直接将变换器中 的交流 - 交流模式转变成直交与交直变换的模式,这就使得变换 器能够更加有效的对高频整流技术进行全面的应用,从而进一 步改善变换器的实际性能水平。虽然说该控制方案具有明显的 复杂性特征,且其往往会缺乏相应的动态理论来为其提供有力 的支撑与保障,但是,空间矢量调制控制在高功率因数矩阵电力 变换器中的应用范围比较广泛,且其不仅能够全面的对输入波 形进行合理控制,同时也能在一定程度上对输出波形进行有效 控制,还能进一步完善输入的功率因数。在现阶段的高功率因数 矩阵电力变换器中,空间矢量调制控制具有广阔的发展空间和 光明的发展前景。 2.3 空间矢量调制方案的仿真分析
浅论提高煤矿矿井主通风机运行效率的途径
浅论提高煤矿矿井主通风机运行效率的途径【摘要】能源是支持一个国家发展的动力,能源是通过加工自然资源获得的,煤就是一种重要的自然资源。
煤是一些矿物质在地质因素作用下产生的,绝大多数的煤都是存在于地表以下的,所以做好通风工作是煤矿安全开采的前提。
煤矿内的主要通风设备就是通风机,本文就如何提高煤矿矿井主通风机运行效率高的途径进行了探析。
【关键词】原因分析;提高途径;检修0.引言煤矿通风机承担着重要的责任感,它需要将有害气体以及一些微小的颗粒及时地排出,还需要及时地引入新鲜的空气。
所以提高通风机的工作效率是具有重大意义的。
煤矿井下的环境是很复杂多变的,通风机很容易收到影响,进而降低工作效率,本文对主要影响因素进行了分析,从而得出解决影响因素的主要措施。
1.煤矿主通风机效率低的原因分析1.1风机本身性能不好据统计,目前我国在用的通风机中80%以上都是70B2、2BY等|轴流式通风机和9-57、4-62等离心通风机。
这些通风机普遍存在着性能差、效率低的问题,已被国家列为淘汰产品。
其中,9-57型风机的最高效率低于65%,而70B2风机的最高静压效率也仅为70%。
性能不好主要表现在以下几点:一是风机进风口部件不齐全或结构不合理;二是风机间隙过大;三是整流器导叶不齐全或被锈蚀。
1.2通风机附属装置的影响通风机由风机主体和附属装置组成,两个部分协调工作才能保证风机的工作效率,所以降低通风机工作效率的因素中还有附属设备性能不良的因素。
散热器是通风机附属设备之一,电机在工作过程必然会产生热量,通过散热装置将热量从电机内部散出,如果散热器性能不良就会使得通风机内积存过多的热量,影响其工作效率;引风道是产生风的通道,空气从引风道进入通风机内部,引风口与大气压是存在很大差值的,空气受压强差作用以一定速递进入引风道内,如果引风道结构不合理,会使空气产生涡流,降低通风效率。
另外,引风口直径如果不合理,还会产生漏风现象。
通风机所需的起动电流是很大的,实际工作中采用起动设备来降低起动电流,还需要电磁继电器来对通风机进行控制,如果这些设备不良,也会降低通风机的工作性能。
浅析煤矿供电系统功率因数的改善
浅析煤矿供电系统功率因数的改善摘要:在矿山供电系统中,绝大部分负荷都具有电感特性,它们都需要从供电系统吸收无功功率,当有功功率需要保持恒定,无功功率需要量增大将对供电系统产生以下影响:降低发电设备和供电设备的利用率;增加输电线路和发电机的功率损失;使线路电压降增大,降低电能质量。
关键词:矿山供电;有功功率;无功功率;功率因数Abstract: in the mine in the power supply system, and most of the load are inductance characteristic, they all need from the power supply system absorbs reactive power, when active power needs to maintain a constant, reactive power requirements increase of the power supply system will create the effect: to lower the power generation equipment and power supply equipment utilization; Increase the transmission lines and generator power loss; Make circuitry voltage drop increases, reduce the power quality.Keywords: mine power supply; Active power; Reactive power; Power factor由于矿山企业采用大量的感应电动机和变压器等用电设备(如带镇流器的日光灯、交流接触器等),供电系统除供给有功功率外还需供给大量无功功率,使发电和输配电设备的能力不能充分利用,为此,必须提高用户的功率因数,减少对电源系统的无功需求量。
关于煤矿综采机电设备的管理与优化的探讨
关于煤矿综采机电设备的管理与优化的探讨1. 引言1.1 煤矿综采机电设备管理的重要性煤矿综采机电设备管理的重要性在现代煤矿生产中占据着至关重要的地位。
随着煤矿规模的不断扩大和煤炭开采的技术不断提升,煤矿综采机电设备的管理工作也变得越发复杂和繁重。
有效的管理可以提高设备的运行效率,延长设备的使用寿命,降低生产成本,保障生产安全。
加强煤矿综采机电设备管理的必要性日益凸显。
在煤矿生产中,综采机等设备承担着煤矿生产的重要任务,其运行状态直接影响到整个生产系统的稳定性和产能。
而设备管理的好坏,直接影响到煤矿的生产效益和企业的经济效益。
强化对煤矿综采机电设备的管理,提高设备的可靠性和稳定性,对于提高煤矿生产效率和保障生产安全具有重要意义。
本文将从煤矿综采机电设备管理的现状分析、存在的问题,以及优化策略、建议和智能化管理等方面展开探讨,进一步强调煤矿综采机电设备管理的重要性。
2. 正文2.1 煤矿综采机电设备管理的现状分析煤矿综采机电设备是煤矿生产中十分重要的设备之一,对于提高煤矿生产效率、保障矿工安全具有至关重要的作用。
在实际运行中,煤矿综采机电设备管理存在一些问题和挑战。
在许多煤矿中,设备管理方式仍然停留在传统的手工记录和维护模式,信息化程度较低。
这导致了管理人员很难实时获取设备运行状态和数据,难以进行有效的预防性维护和管理。
煤矿综采机电设备管理中存在着设备故障率高、维修周期长的问题。
由于设备的特殊性和工作环境的恶劣性,设备易受损坏,维修和更换周期过长导致生产中断和成本增加。
煤矿综采机电设备管理中缺乏科学的管理策略和方法,缺乏数据支撑和决策分析,导致管理效率和效果不佳。
煤矿综采机电设备管理在现实中存在诸多问题和挑战,亟需引入先进的管理理念和方法,提高管理水平,确保设备安全稳定运行。
2.2 煤矿综采机电设备管理存在的问题一、设备老化和更新不及时。
煤矿综采机电设备长期工作在恶劣的矿井环境中,容易受到煤尘、湿气等影响,导致设备老化加剧。
煤矿供电系统运行与维护:功率因数的提高
运行与维护
主要 内容
提高功率因数的意义 提高功率因数的方法 电容器的选择
一、提高功率因数的意义
提高电力系统的供电能力。 减少供电网络中的电压损失,提高供电质量。 减少供电网络的电能损耗。
电费奖惩:一般 cos 0.9 给予奖励; cos 0.9 给予罚款。
二、提高功率因数的方法
提高负荷的自然功率因数
1 正确选择并合理使用电动机,尽量选用鼠笼型异步电动机; 2 合理选择变压器容量; 3 容量大,不需调速的尽量选用同步电动机。
人工补偿法提高功率因数并联电容器。
三、电容器的选择
电容器补偿容量的计算
设补偿前负荷的有功功率为 P ,功率因数为 cosNAT
补偿后功率因数要求达到 cosac ,则电容器所需补偿容
Uw --电容器的实V.
若为两段母线,N应为偶数。
四、电容器的补偿方式
电容器的补偿方式 电容器的补偿方式 • 单独就地补偿方式
✓ 电容器直接与要补偿的设备并联,并共用一套开关控制。 ✓ 用于长时运行的补偿容量较的设备,或较长线路的设备。 • 分散补偿方式。 ✓ 电容器装设在各配电用户的母线上。可装在高压或低压侧,或
量 QC 为
QC P (tan NAT tanac )
QC
ac
NAT
P
三、电容器的选择
电容器柜台数的确定
电容器的额定电压应当与其接入的电网工作电压相适应,由于电
容器实际补偿容量与其工作电压的平方成正比,因而电容器柜台
数N可按下式计算:
电容器台数
N
qN
QC
C
( Uw UN C
)2
qN C --单台电容器柜的额定容量,kvar;
煤矿企业提高功率因数的实践与运用
东方企业文化·经营管理 2011年5月34煤矿企业提高功率因数的实践与运用薛素旭 白会芳 郭伟华(郑煤集团供电处,郑州,450001)摘 要:煤矿企业的日益增多,加上煤炭需求量的越来越大,提高煤炭企业的功效因数具有重要的意义。
本文简要阐述了煤矿企业提高功率因数的重要性,并且介绍了能够提高功率因数的多种方法,针对煤矿现在的实际情况,提出提高功率因数既经济合理又切实可行的有效途,为煤矿而企业的发展做出贡献。
关键词:煤矿企业 功率因素 功率 中图分类号:F270 文献标识码:A 文章编号:1672—7355(2011)05—0034—01 一般情况下我们所说的功率因数指的是在交流电的电路中,电压和电流之间的相位差的余弦。
而功率因数的大小与电路的负荷性质是有密切的关系的,比如说白炽灯灯泡的电阻负荷值的功率因数就是1,并且一般具有电感性负载的电路功率因数都小于1的。
现在随着煤炭工业的不断发展以及科学技术的不断发展,我国煤矿机械化的程度越来越高,加上井下综合机械化采煤工作面在不断增加,面对这样的现状,使得采煤机和运输设备的电动机功率在不断增大,再加上这些设备不仅远离发配电中心,而且还需要消耗大量电能,这样的问题使得煤矿用电量迅速增加,使得煤矿的用电成为一个很大的问题。
调查显示在煤矿中,整个煤矿全部用电量中约有80%~90%是被电动机消耗了,这样的现状使得煤矿的功率因数亟待提高。
那么究竟是什么原因导致用电量比较大呢?我们知道由于煤矿企业基本上都是采用大量的感应电动机以及变压器等大型的用电设备,尤其是大功率的可控硅的使用,使得供电系统除了需要供给有功功率以外,还需要额外的供给大量的无功功率,这样的现状就使得用电系统以及输配电设备的能力不能充分的利用,这样就浪费的很多的电量,因此,在这样浪费的前提之下,提高用户的功率因数是非常的必要的,也是必不可少的,在建设资源节约型社会的过程中,这是一个亟待解决的问题。
同步发电机励磁系统稳定性优化控制策略探析
同步发电机励磁系统稳定性优化控制策略探析发布时间:2022-01-20T04:52:32.476Z 来源:《新型城镇化》2021年24期作者:张雷1 董爱玲2 杨亚豪3 丁俊娇4 [导读] 在诸多改善发电机稳定性措施中,提高励磁系统的控制性能是最有效和经济的措施之一,随着大电网的互联,电力系统容量倍增,加上快速励磁装置的广泛应用,使得电力系统出现了许多新的问题。
1.3.4华能渑池热电有限责任公司河南三门峡 4724002华能河南清洁能源分公司河南郑州 450000摘要:在诸多改善发电机稳定性措施中,提高励磁系统的控制性能是最有效和经济的措施之一,随着大电网的互联,电力系统容量倍增,加上快速励磁装置的广泛应用,使得电力系统出现了许多新的问题。
比如由于系统阻尼不足出现的低频振荡,远距离输电线路的串联补偿电容引起的次同步振荡及轴系扭振,系统无功不足、无功功率平衡破坏导致的电压崩溃,这些都威胁着电力系统的稳定运行。
因此,励磁系统建模已成为实际运行系统提高稳定分析水平的关键。
关键词:同步、发电机、励磁系统、稳定性、优化、控制引言:通过无模型自适应控制方法与预测控制方法有效结合得到的Adams-MFAC控制方法,实现了励磁控制系统响应速度和抗干扰性的提升,达到了优化控制的目的。
通过对于同步发电机励磁系统的优化控制,能够有效的提高电力系统的整体安全性,减少供电安全事故的发生,为电力系统发展打下坚实基础。
1同步发电机励磁控制存在的问题电力系统已经逐渐发展成为一个巨维数的动态系统,而且具有比较明显的时变性和非线性,许多系统参数没有建立相应的动态模型,仍然存在许多问题影响电机的励磁控制。
1.1系统非线性问题电力系统中存在大量的非线性因素,一般可以分为可微非线性和不可微非线性约束条件下的问题。
虽然现行的励磁控制系统能够实现对部分非线性问题的处理,实现对发电机的非线性控制。
但是当系统中出现较强的非线性问题时,控制结果就会出现偏差,影响系统的稳定。
关于如何提高煤矿机电设备利用效率的思考
关于如何提高煤矿机电设备利用效率的思考摘要:提高煤矿开采过程中机电设备一体化利用效率,有利于提高挖掘行业机械化程度,降低开采过程安全风险,对提高煤矿企业劳动生产效率,实现整体效益具有推动作用。
基于此,笔者结合工作实践进行探究。
关键词:煤矿开采机电设备利用效率策略研究煤矿行业作为我国重要的基础能源支柱产业,在提供能源供给保障国家能源安全方面发挥着不可替代的作用。
在倡导绿色环保生态理念的新形势下,提高煤矿开采过程中机电设备一体化利用效率,既是管理创新提高煤炭开采水平的要求,也是推进大气污染治理节能减排的需要。
1推进煤矿机电设备一体化应用意义1.1煤矿机电设备一体化概述煤矿挖掘过程的复杂性、煤炭资源蕴藏于地下的特点,决定了煤炭开采必须通过井下作业完成,煤矿机电设备配置必须与煤矿井下作业对动力的需求相匹配。
煤矿机电设备主要包括机械提升设备,矿井物资运送设备,煤炭运往地面的垂直提升设备和大斜度倾角提升系统,以及压气防过卷装置、巷道换气通风电力设备等。
随着时代发展煤炭开采技术日新月异,机电动力等关键设备正朝着智能化设计、功能性优化、系统化管理的方向发展,为提高煤矿机电设备利用效率提供强大的技术支撑[1]。
1.2煤矿机电设备一体化应用现状1.2.1开采挖掘技术提高开采挖掘技术水平要与电力牵引为主流的机电设备发展趋势相一致,发挥机电设备一体化技术在简化防滑装置、提升牵引输出功率、满足大倾角复杂煤层开采方面的优势,减少煤炭输送过程受重力作用产生下滑影响,起到增强防滑制动的特殊作用。
机电设备设计要围绕电力牵引机结构简洁精巧,灵活机动性高,能量消耗低,维护保养方便进行,体现开采挖掘安全系数高稳定性强的技术特性。
1.2.2矿井升降技术煤炭挖掘开采后要经过井筒垂直升降系统装置运送至地表。
煤矿开采机电设备技术要从矿井升降的实际出发,借助计算机手段进行智能结构设计,将升降系统输出功率大、稳定性强、故障率低、防碰撞效果好作为升降系统技术设计标准,用全数字直流提升装置替代传统的动力绞车升降模式,大幅提升安全性、稳定性、兼容性和自动化控制水平,为矿井升降系统提供强劲的驱动力。
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电流。它不仅同感性负载一样会降低设备容量和消
耗 电能 , 而且对 电气设 备造 成一 定危 害 ; 如果 随着 负
荷 的大小而改变 电力 电容器 的投 入量 , 不失 为稳定提
高功率 因数 的好 办法 , 但这 种方 法投 资 大 , 控制 设备 也较 复杂 。矿 山企 业 大功率 的 主通风 机均 由同步 电
关键词 : 主通风机 ; 励磁装置;同步电动机; 功率 因数 中图分类号 :M 1. T 743 文献标 识码 : B 文章编 号 : 0 — 84 2 1)2一 OO一 3 1 1 07 (00 0 O6 0 0
Dic s n t e Me h d o a g n R a t e P we o d o s u s o h t o fCh n e i e c i o rL a f v
1 概述
入较 多 的电力 电容器 , 这不仅 增加 了投资 , 而且小 负 荷 时可能 出现过 补偿 , 电 网 因在于存 在较大的感性负荷 , 一切感性负载都需要发电厂提 供无功功率, 这不仅降低发 电设备及输电设备的能
力, 而且要 消耗一 定 的电能 , 以提 高功率 因数是必 所 须解 决 的一个 问题 , 也是 衡 量 供 电系 统 电 能利 用程
度及 电器设备使用状况的一个具有代表性的重要指
标 。例 如在生 产 中最 常用 的异步 电动机 在额定 负载
动机拖动, 也是煤矿感性负荷的重要组成部分 , 而同
步 电动机 的特点 之一 就是在 过励 磁时 可 以在超 前 的
时功率因数约为 0 8 如果轻载就更低。其它如高 .,
功率因数下工作, 其运行状态所带来的功率因数的变
fn o h n e mp c eai ey o o e a t r a fc a g s i a tr lt l n p w rf co ,ma e h o r fc o n t a i e s y t e c a a trs c f v k s t e p we a tr u s d n s ,b h h r c e i is o e t s n h o o s mo o rv h i n t r n mp o e h o t l b e e ct t n d v c f h y c r n u tr y c r n u trt d e t eman f ,i r v st e c nr l l x i i e ie o e s n h o o smoo o i a ou oa ao t t k h h n e fe c tt n c re tf r t e s n h o o s moo t h o d, a d t r p r o e s t o ma e t e c a g s o x i i u r n o h y c r n u tr wi t e la ao h n o p o e l c mp n ae y
r a t e p we ,i e ci o r mprv st e p we a t r n t ii v o e h o rf co s a d sa l y. b t
Ke wo d man fn;e c tt n d v c ;s n h o o s moo ;p w r a t r y r s: i a x i i e ie y c r n u t r o e co ao f
化, 可直接影响煤矿供电系统功率因数的改善状况。
2 对 晶 闸管励磁 装置 的改进 对主通 风机 的 K L 1 G F 1晶闸管励 磁 电路加 以改 进 和完 善 , 要是使 其 可 实 现 自动 调节 同步 电 动机 主
频炉 、 电焊变压器等的功率 因数只有 04左右。为 . 了提高 功率 因数 , 常用 的办法就 是在 6k 最 V高压 侧
・
6 0・
煤
矿
机
电
21 00年第2 期
煤 矿 主通 风机 同步 电动 机励 磁 装 置 提高 功率 因数及稳定性 的探讨
王立亚 , 杨秋鸽
( 平顶 山工业职业技术学院 , 河南 平顶山 4 70 ) 6 0 1
摘 要 : 针对煤 矿感 性 负荷 大 , 功率 主通风机 运行 状 态 变化 对功 率 因数 的影 响, 据拖 动 主通 大 根 风机 运行 的 同步 电动机 的特 点 , 对其 可控励 磁装置 进行 了改进 , 同步 电动机 的励 磁 电流随着 负荷 使 的大小而 变化 , 当地补偿 无功 功率 , 高 了功率 因数及 稳定性 。 恰 提
接入电力 电容器对无功功率进行补偿。影响功率因 数变化的主要原因是负荷的变化 , 电容补偿不变 在 的情况下 , 大负荷时功率 因数低而小负荷时功率因 数高。如果大负荷时满足功率 因数的要求 , 势必投