【正文】 上。 按三角形結(jié)線，所需電容器總數(shù) N為： 每相電容器數(shù) n為： 313/933/ ??? NnC22NCN .C100893612( )()QNUqU? ? ?上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 高壓集中無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算 （ 4）考慮煤礦變電所均為單母線分段，故實(shí)際電容器的數(shù)目應(yīng)為 6的整數(shù)倍，故取 N=96個(gè)。 L 1L 2L 3QSQF TVC上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 ?解：（ 1）求全礦自然功率因數(shù)： 高壓集中無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算 6a1 2 2 6 2 6 2a r eW 4 10c os W W ( 4 10 ) ( 3 10 )? ?? ? ?? ? ? ?上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 (2)將功率因數(shù)提高到 ： 按電網(wǎng)電壓，選擇額定電壓為 ，額定容量為12kvar 。 103kW，平均負(fù)荷率 。 106kWh,月無(wú)功耗電量為 3179。 如果為單母線分段變電所，電容器組應(yīng)分為兩組安裝在每段母線上，因此 N應(yīng)取 6的整數(shù)倍。h 1 22c osWaW a W re? ??上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 (2)使功率因數(shù)由 提高到 所需的補(bǔ)償容量為： —— 平均負(fù)荷率，一般計(jì)算取 ～ Pca —— 全礦 6～ 10kV母線上的計(jì)算有功負(fù)荷（最大有功負(fù)荷）， kW. 高壓集中無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算方法和步驟 1cos ? 2co s? C l o . a v c a 2( ta n ta n )1Q K P ????上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 （ 3）計(jì)算三相所需電容器的總臺(tái)數(shù) N和每相電容器的臺(tái)數(shù) n。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 高壓集中無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算方法和步驟 ?已經(jīng)生產(chǎn)的礦井中，功率因數(shù)計(jì)算公式為： ?Wa —— 全礦月（年）的有功耗電量， kW 22CC /Q U I U X CU?? ? ?22C . C/Q U X CU?? ?? 22C . Y C( / 3 ) / / 3Q U X C U???上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 3. 高壓集中無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算 ** ?計(jì)算方法和步驟： （ 1）確定全礦 6～ 10kV母線上的自然功率因數(shù)。 （ 3）采用三角形結(jié)線可以充分發(fā)揮電容器的補(bǔ)償能力。 （ 2）三角形結(jié)線若發(fā)生一相斷線，只是會(huì)使補(bǔ)償容量減少，不至于嚴(yán)重不平衡。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 2. 補(bǔ)償電容器組的結(jié)線方式 ?10kV及以下線路的補(bǔ)償電容器組 采用三角形結(jié)線 。 缺點(diǎn)：投資較大，管理不便，利用率較低。 為避免送電時(shí)電流沖擊和切斷電源時(shí)的過(guò)電壓，要求電容器組投運(yùn)時(shí)遲于用電設(shè)備，停運(yùn)時(shí)先于用電設(shè)備，并設(shè)有可靠的放電裝置 。 低壓成組補(bǔ)償投資少，通常安裝在低壓配電室，運(yùn)行維護(hù)及管理方便。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 1. 無(wú)功補(bǔ)償區(qū)的概念 2）低壓成組補(bǔ)償 把低壓電容器組或無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置裝設(shè)在車間或井下動(dòng)力變壓器的低壓母線上。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 高壓集中補(bǔ)償 ?高壓集中補(bǔ)償初期投資較低，由于礦井 6～ 10kV母線上無(wú)功功率變化平穩(wěn)，因而便于運(yùn)行管理和調(diào)節(jié)，而且利用率高，還可以提高供電變壓器的負(fù)載能力。 1）高壓集中補(bǔ)償 ： 在地面變電所 6～ 10kV母線上集中裝設(shè)移相電容器組，一般設(shè)有專門的電容器室，并要求通風(fēng)良好及配有可靠的放電設(shè)備。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 三、并聯(lián)電力電容器組提高功率因數(shù) 1. 無(wú)功補(bǔ)償區(qū)的概念 M35 kV 1 T 6 ～ 10 kV礦區(qū)電網(wǎng)礦井電網(wǎng)C 12 T 660 V 2 TC 2 C 3電動(dòng)機(jī)礦內(nèi)及井下低壓電網(wǎng)C 1 的補(bǔ)償區(qū) 未補(bǔ)償區(qū)C 2 的補(bǔ)償區(qū)C 3 的補(bǔ)償區(qū)未補(bǔ)償區(qū)未補(bǔ)償區(qū)無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑O(shè)置地點(diǎn)與補(bǔ)償區(qū)上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 1. 無(wú)功補(bǔ)償區(qū)的概念 根據(jù) 裝設(shè)地點(diǎn)的不同，無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆秶灿兴煌? ?缺點(diǎn) ：進(jìn)相機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，且需要一輔助電機(jī)拖動(dòng)，增加了維護(hù)檢修負(fù)擔(dān)。調(diào)整 Ein可以使主電動(dòng)機(jī)在功率因數(shù)為 1下運(yùn)行。進(jìn)相機(jī)外形與電動(dòng)機(jī)相識(shí)，沒(méi)有定子繞組，僅有和直流電動(dòng)機(jī)相識(shí)的電樞轉(zhuǎn)子，由單獨(dú)的容量為 ～ 動(dòng)。 ?缺點(diǎn) ：投資大、設(shè)備體積大，占地面積大等。濾波器還可以吸收沖擊負(fù)荷產(chǎn)生的高次諧波，保證電壓質(zhì)量。將可控的飽和電抗器與移相電容器并聯(lián)作用，電容器可補(bǔ)償設(shè)備產(chǎn)生的沖擊無(wú)功功率的全部或大部分。主要用于大型樞紐變電所。 優(yōu)點(diǎn) ：可以根據(jù)電網(wǎng)需要無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)無(wú)功功率。 原理 ：同步調(diào)相機(jī)實(shí)際為一臺(tái)大容量的空載運(yùn)行的同步電動(dòng)機(jī)，在過(guò)勵(lì)磁時(shí)，其相當(dāng)于一臺(tái)無(wú)功發(fā)電機(jī)。當(dāng)通風(fēng)不良或電網(wǎng)電壓超過(guò)額定電壓時(shí)，電容器容易損壞。 優(yōu)點(diǎn) ：投資省、有功功率損耗小、運(yùn)行維護(hù)方便、故障范圍小、無(wú)震動(dòng)及噪聲、安裝地點(diǎn)靈活。 ?并聯(lián)移相電容器組 ?同步調(diào)相機(jī) ?可控硅靜止無(wú)功補(bǔ)償器 ?進(jìn)相機(jī) 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 2. 人工補(bǔ)償提高功率因數(shù) （ 1）并聯(lián)移相電容器組。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 2. 人工補(bǔ)償提高功率因數(shù) ** ? 人工補(bǔ)償提高功率因數(shù) ，是采用供應(yīng)無(wú)功功率的設(shè)備就地補(bǔ)償用電設(shè)備需要的無(wú)功功率，提高功率因數(shù)的方法?？梢詫⒐β室驍?shù)提高到 1。礦井可用同步電動(dòng)機(jī)的設(shè)備有扇風(fēng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)等。 （ 3）對(duì)不需要調(diào)速的大型設(shè)備，盡量采用同步電動(dòng)機(jī) 。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 提高用電設(shè)備本身的功率因數(shù) （ 2）避免電動(dòng)機(jī)與變壓器的輕載運(yùn)行 。 1. 提高用電設(shè)備本身的功率因數(shù)，即提高自然功率因數(shù) 2. （ 1）盡量采用鼠籠式異步電機(jī) 。 煤礦企業(yè)總變配電所 6～ 10kV母線上的功率因數(shù)要求在 。如對(duì)一定容量的變壓器，功率因數(shù)越低，其能輸出的有功越小，能夠帶的負(fù)荷越少。 2. 功率因數(shù)過(guò)低會(huì) 增加電網(wǎng)末端的電壓損失，使負(fù)荷電壓質(zhì)量下降 。功率因數(shù)越接近 1越好。 三相電網(wǎng)功率計(jì)算公式： ?cosc os /PS? ?3333 c os 10 3 si n 10 3 10 P U I Q U IS U I??? ????????????上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 電力系統(tǒng)中的功率因數(shù)一般采用一定時(shí)間段內(nèi)的有功電度數(shù)與視在功率電度數(shù)（有功電度數(shù)與無(wú)功電度數(shù)的平方和再開(kāi)方）的比值作為參考值。 對(duì)絕大多數(shù)企業(yè)，目前需用系數(shù)法仍稱得上是一種準(zhǔn)確而又簡(jiǎn)便的方法，因而被我國(guó)設(shè)計(jì)部門廣泛采用。在這種情況下，采用二項(xiàng)系數(shù)法更準(zhǔn)確些。 ②對(duì)于不同性質(zhì)的用電設(shè)備、不同車間或企業(yè)的需用系數(shù)值，經(jīng)過(guò)幾十年的統(tǒng)計(jì)和積累，數(shù)值比較完整和準(zhǔn)確，為供電設(shè)計(jì)創(chuàng)造了很好的條件。只用一個(gè)原始公式 Pca =KdeΣ PN就可以表征普遍的計(jì)算方法。 （ 2）多個(gè)用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷 由于多個(gè)用電設(shè)備組不可能同時(shí)工作，也不可能同時(shí)達(dá)到滿載，故對(duì)多組用電設(shè)備負(fù)荷的計(jì)算還應(yīng)考慮 Ksi同時(shí)率系數(shù)。需用系數(shù) Kde值小于 1。 同時(shí)運(yùn)行系數(shù) Ksi ?N 1 1 N 2 2 NN1nnniiP P PP? ? ???? ? ???siK ?在 最 大 負(fù) 荷 期 間 投 入 運(yùn) 行 的 電 動(dòng) 機(jī) 的 額 定 容 量 的 總 和全 部 電 動(dòng) 機(jī) 的 總 額 定 容 量上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 第三節(jié) 礦山電力負(fù)荷及計(jì)算 定義 Klo為電動(dòng)機(jī)的加權(quán)平均負(fù)荷系數(shù) 考慮到用電設(shè)備組在運(yùn)行時(shí)，供電線路上也會(huì)引起一些功率損耗，它也必須由電網(wǎng)提供，于是 loK ?投 入 運(yùn) 行 的 電 動(dòng) 機(jī) 的 實(shí) 際 最 大 負(fù) 荷投 入 運(yùn) 行 的 電 動(dòng) 機(jī) 的 總 額 定 容 量l o si NcawK K PP????上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 第三節(jié) 礦山電力負(fù)荷及計(jì)算 由上式得用電設(shè)備組的需用系數(shù)為： —— 供電線路效率，一般為 ～ 。 cam a x c am a xm a x c aPPSS? ???????上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 第三節(jié) 礦山電力負(fù)荷及計(jì)算 三．負(fù)荷計(jì)算的方法 經(jīng)常采用的電力負(fù)荷計(jì)算方法有： 需要系數(shù)法、二項(xiàng)系數(shù)法、利用系數(shù)法、單位電耗法和單位面積功率法等 (一 )需用系數(shù)法 設(shè)該組用電設(shè)備有 n臺(tái)電動(dòng)機(jī)，其額定總?cè)萘繛棣睵N（ kW）。 c a v N/K P P??上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 第三節(jié) 礦山電力負(fù)荷及計(jì)算 5．計(jì)算負(fù)荷 計(jì)算負(fù)荷是按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)體和電器設(shè)備時(shí)所使用的一個(gè)假想負(fù)荷。 4．尖峰負(fù)荷和低谷負(fù)荷 在一晝夜間用戶出現(xiàn)的最大負(fù)荷，稱為尖峰負(fù)荷，出現(xiàn)的最小負(fù)荷，稱為低谷負(fù)荷。即 l o N/K P P?de m a x N/K P P??上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 第三節(jié) 礦山電力負(fù)荷及計(jì)算 利用系數(shù) Kc是用電設(shè)備組實(shí)際從電網(wǎng)吸收負(fù)荷的平均值與該用電設(shè)備組額定容量的比值。從發(fā)揮整個(gè)供電系統(tǒng)的效能來(lái)說(shuō)，應(yīng)盡量設(shè)法使礦山不平坦的負(fù)荷曲線“削峰填谷”，這就是供電系統(tǒng)在運(yùn)行中應(yīng)該實(shí)行的負(fù)荷調(diào)整。即： a v aa v r e22a v a r e///P W tQ W tS W W t????上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 第三節(jié) 礦山電力負(fù)荷及計(jì)算 對(duì)于年平均負(fù)荷， t取 8760h。 Tmax與礦山的生產(chǎn)班制有較大的關(guān)系。 m a x m a x/PT A P?上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 第三節(jié) 礦山電力負(fù)荷及計(jì)算 年最大負(fù)荷利用小時(shí)是反映礦山電力負(fù)荷是否均勻的一個(gè)重要指標(biāo)。 分別用符號(hào) Pmax、 Qmax和 Smax表示年有功最大負(fù)荷 、 年無(wú)功最大負(fù)荷和年視在功率最大負(fù)荷 。 圖 125 年負(fù)荷曲線的繪制 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 第三節(jié) 礦山電力負(fù)荷及計(jì)算 年每日最大負(fù)荷曲線：按全年每日的最大負(fù)荷 (一般取為每日最大負(fù)荷的半小時(shí)平均值 )繪制 ， 如圖 126所示 。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 第三節(jié) 礦山電力負(fù)荷及計(jì)算 日負(fù)荷曲線代表用戶一晝夜 （ 24h） 實(shí)際用電負(fù)荷的變化情況 。 用來(lái)計(jì)算礦山電能需要量 、 電能損耗 ，選擇無(wú)功補(bǔ)償裝置等 。 用于計(jì)算電壓損失和電壓波動(dòng) ， 選擇熔斷器和保護(hù)元件等 。 目的是為了合理地選擇礦山各級(jí)變電站的變壓器容量和電氣設(shè)備的型號(hào)等 。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 干線式膠帶輸送機(jī)供電方式 QAQM QM QMQMQMQM工作面輸送機(jī)第五臺(tái)輸送機(jī)第四臺(tái)輸送機(jī)第三臺(tái)輸送機(jī)第二臺(tái)輸送機(jī)第一臺(tái)輸送機(jī)來(lái)自采區(qū)變電所上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 Q AS MS MS MS M S M S MS MS M來(lái) 自 采 區(qū)變 電 所BZ802.5C H 1 5C H 1 5上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 第三節(jié) 礦山電力負(fù)荷及計(jì)算 目的： 就是為了正確地選擇礦山各級(jí)變電站的變壓器容量 ，各種電器設(shè)備的型號(hào) 、 規(guī)格及供電網(wǎng)所用導(dǎo)線的型號(hào)等提供科學(xué)依據(jù) 。如圖所示的干線供電方式，一般適用于順槽輸送機(jī)巷道較長(zhǎng)、輸送機(jī)臺(tái)數(shù)較多、工作面只有一臺(tái)輸送機(jī)的情況。采煤工作面配電點(diǎn)，一般距采煤工作面 50~80m，掘進(jìn)工作面配電點(diǎn)，一般距掘進(jìn)工作面 80~100m，工作面配電點(diǎn)也隨工作面的推進(jìn)而前移。 ?為便于操作工作面的動(dòng)力設(shè)備，須在工作面附近巷道中，設(shè)置控制開(kāi)關(guān)和起動(dòng)器，這些設(shè)備的放置點(diǎn)即為工作面配電點(diǎn)。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 綜采工作面機(jī)電設(shè)備布置示意圖 121 3 44218567391 0上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 4. 工作面配電點(diǎn) 2）配電點(diǎn)控制開(kāi)關(guān)的設(shè)置 ?（ 1）適用情況：工作面電氣設(shè)備多或距離采區(qū)變電所較遠(yuǎn)，方便工作面配電點(diǎn)電氣設(shè)備的停送電。目前我國(guó)高產(chǎn)高效工作面使用的設(shè)備，其額定電壓已達(dá)3300 V。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 1．綜采工作面供電 ?綜合機(jī)械化采煤工作面，單機(jī)