提高毛尖山電站購電功率因數(shù)

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國電安徽毛尖山水電有限公司2015年QC成果發(fā)布提高毛尖山電站購電功率因數(shù)發(fā)布人：郭永杭活動課題提高毛尖山電站購電功率因數(shù)課題類型現(xiàn)場型出勤率100%成立時間2013年1月活動時間2014年11月-2016年4月小組名稱毛尖山公司運維部QC三組序號姓名職務(wù)技術(shù)職稱小組職務(wù)小組分工1劉承武運維部書記高級工程師組長全面指導(dǎo)2郭永杭值班員助理工程師副組長原因分析、制定對策3俞亮亮主值班員助理工程師組員現(xiàn)場調(diào)查、數(shù)據(jù)分析4王作龍運維部主任工程師組員傳達(dá)措施、保障實施5劉海濤運維部技術(shù)員助理工程師組員執(zhí)行、落實措施6吳功發(fā)運維工技工組員執(zhí)行、落實措施7吳烈俊值班員助理工程師組員檢查實施情況及效果一、小組概況名稱2015年小組活動計劃表2014.112014.122015.12015.22015.32015.42015.52015.6-12課題選擇

現(xiàn)狀調(diào)查設(shè)定目標(biāo)要因確認(rèn)制定對策對策實施效果檢查鞏固措施總結(jié)打算實際完成情況預(yù)計完成情況二、活動計劃毛尖山水電站在電力系統(tǒng)內(nèi)擔(dān)任調(diào)峰任務(wù)，每年有5000h都處于不開機(jī)狀態(tài)，在不發(fā)電的時候，電站就相當(dāng)于一個用電工廠。需要消耗電網(wǎng)大量的有功、無功，年平均有功購電量約30萬kwh，無功購電量約50萬kvarh，功率因數(shù)僅0.53。2014年起，安慶電網(wǎng)開始對我站購電功率因數(shù)進(jìn)行考核，根據(jù)功率因數(shù)的大小，收取一定的調(diào)整電費。三、簡介三、簡介有功功率在交流電路中，負(fù)載電阻所消耗的不可逆轉(zhuǎn)的功率，如轉(zhuǎn)換為熱能、光能、機(jī)械能等，稱為“有功功率”。無功功率是用于交流電路內(nèi)電場與磁場的交換，用來在電氣設(shè)備中建立和維持磁場的電功率。電動機(jī)變壓器電容器有功功率和視在功率夾角的余弦值，即cosφ，cosφ=P/S。φ有功功率P無功功率Q視在功率S功率關(guān)系圖有功損耗ΔP無功功率Q三、簡介視在功率有功功率和無功功率的向量和，也是電流與電壓的直接乘積。功率因數(shù)有、無功關(guān)系無功功率的增加，將使電力系統(tǒng)中的電流增大，從而使電力系統(tǒng)的有功損耗增加。一、安慶電網(wǎng)考核標(biāo)準(zhǔn)是廠購電功率因數(shù)≥0.9，我站功率因數(shù)僅0.53，調(diào)整系數(shù)0.39，2014年共交調(diào)整電費69000元，功率因數(shù)有很大提升空間。二、毛尖山電站2014年有功購電量30萬kwh，無功購電量50萬kvarh，無功超有功60%，大大增加了有功的損耗，功率因數(shù)的提高，能夠降耗增效。四、選題理由提高毛尖山電站購網(wǎng)電量功率因數(shù)五、現(xiàn)狀調(diào)查每個功率因數(shù)都對應(yīng)一個標(biāo)準(zhǔn)電費調(diào)整系數(shù)，收取的調(diào)整電費=基本電費×調(diào)整系數(shù)。在購網(wǎng)電量一定的情況下，功率因數(shù)越小，調(diào)整系數(shù)就越大，收取的費用也就越高。當(dāng)功率因數(shù)在0.9以上對應(yīng)負(fù)的調(diào)整系數(shù)，表示電網(wǎng)將給與一定的獎勵，我站功率因數(shù)僅0.53，調(diào)整系數(shù)0.39。五、現(xiàn)狀調(diào)查由上表知：2014年無功電量比有功電量的高出60%。我站繳納總電費268445元，而其中調(diào)整電費就有69000元，占比25%。六、目標(biāo)設(shè)定通過以上內(nèi)容，我們得知毛尖山電站購電功率因數(shù)低嚴(yán)重影響了電站的經(jīng)濟(jì)運行。安慶電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)是功率因數(shù)高于0.9時，不再收取調(diào)整電費，所以我們的目標(biāo)是毛尖山電站購電功率因數(shù)由原來的0.53提高至0.9以上。0.530.90目標(biāo)值購電功率因數(shù)小人員因素開機(jī)時沒有帶無功或無功太低管理制度廠用電設(shè)備頻繁啟動外部環(huán)境電網(wǎng)頻率不穩(wěn)定，波動大廠用電電壓過高，高于10%設(shè)備狀況主變變損大、常空載運行電站配用了大量的電感性設(shè)備七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)要因論證一：開機(jī)時沒有帶無功或無功太低●論證過程:現(xiàn)場調(diào)查及查閱數(shù)據(jù)記錄，結(jié)果如表：

非要因地點：中控室時間：2015年1月14日執(zhí)行人：俞亮亮要因論證二：主變變損大，?？蛰d運行●論證過程:現(xiàn)場調(diào)查及查閱數(shù)據(jù)記錄，結(jié)果如表：

1#1主變?yōu)?7年的老設(shè)備，空載損耗36.84kw。22014年電站不開機(jī)時間5051小時，即主變空載時間。3不開機(jī)情況下，平均每天購網(wǎng)電量1500kwh，而廠用電量僅200kwh。要因七、要因確認(rèn)地點：升壓站時間：2015年1月20日執(zhí)行人：劉承武要因論證三：電站配用了大量電感性設(shè)備●論證過程:現(xiàn)場調(diào)查，結(jié)果如表：

要因3冬天有數(shù)臺取暖用的感應(yīng)電爐，中控室及宿舍有數(shù)臺空調(diào)，屬大型電感設(shè)備。1配有四臺壓油裝置油泵電動機(jī)，三臺空壓機(jī)，兩臺水泵電動機(jī)，均為異步電動機(jī)，屬于大型電感設(shè)備。2檢修期間有大量焊接操作，所使用的電焊機(jī)為交流電焊機(jī)，屬于大型電感設(shè)備。七、要因確認(rèn)地點：發(fā)電廠房時間：2015年1月25日執(zhí)行人：俞亮亮要因論證四：廠用電設(shè)備頻繁啟動●論證過程:查閱數(shù)據(jù)記錄，結(jié)果如表：

序號調(diào)查結(jié)果（均為不開機(jī)情況下）水泵用來抽集水井的水，每24h啟動1次壓力油泵#1機(jī)組壓油裝置油泵每6h啟動1次，#2機(jī)組壓油裝置油泵每7h啟動1次空壓機(jī)低壓空壓機(jī)不投入，高壓空壓機(jī)每4h啟動一次漏油泵每大于24小時啟動一次空調(diào)每大于24小時啟動一次非要因七、要因確認(rèn)地點：發(fā)電廠房時間：2015年2月3日執(zhí)行人：郭永杭七、要因確認(rèn)要因論證五：廠用電電壓過高，高于10%●論證過程:查閱數(shù)據(jù)記錄，結(jié)果如表：

項目內(nèi)容說明當(dāng)供電電壓高于額定值的10%時，由于磁路飽和的影響，無功功率將增長的很快。結(jié)果不開機(jī)情況下，我站廠用電最高電壓6.1KV，最低電壓5.9KV，不存在電壓高于10%的情況。非要因地點：發(fā)電廠房時間：2015年2月6日執(zhí)行人：俞亮亮七、要因確認(rèn)要因論證六：電網(wǎng)頻率不穩(wěn)定、波動大●論證過程:查閱數(shù)據(jù)記錄，結(jié)果如表：

項目內(nèi)容說明當(dāng)電網(wǎng)頻率波動過大時，會對變壓器和異步電動機(jī)的磁化功率造成影響。結(jié)果不開機(jī)情況下，我站廠用電系統(tǒng)頻率穩(wěn)定，頻率差明顯在規(guī)程規(guī)定的±0.2Hz以內(nèi)，不存在波動過大的情況非要因地點：發(fā)電廠房時間：2015年2月10日執(zhí)行人：郭永杭1、主變損耗大，常空載運行2、電站配用了大量電感性設(shè)備七、要因確認(rèn)八、制定對策序號要因?qū)Σ吣繕?biāo)措施執(zhí)行人檢查人完成時間1主變損耗大，?？蛰d運行減少主變等設(shè)備的無功損耗購電功率因數(shù)≧0.9安裝無功補償裝置劉海濤吳功發(fā)吳烈俊2015.52電站配用了大量電感性設(shè)備根據(jù)要因制定以下對策九、對策實施月份無功電量（kvarh）發(fā)電小時（h）系統(tǒng)倒送小時（h）無功容量（kvar）1月711921672897.792月6287653619101.573月50072254490102.184月15268573147103.865月3401237137391.186月38940338382101.937月158472618888月31724451293108.279月31064438282110.1510月5953212761796.4811月4646424147997.0012月5583618256299.351、2014年系統(tǒng)倒送無功電量統(tǒng)計由上表可知，我們每相取補償容量為40kvar，3×40kvar=120kvar2、無功補償相關(guān)參數(shù)計算從短路安全方面考慮，補償電容器我們選擇星形接線方式容量Q（kvar）電壓U（kv）頻率f（Hz）電容C(μF)電流（A）40509.6311九、對策實施3、電氣設(shè)備選定（a）電容選定型號為BWF6.3/√3-50-1W九、對策實施（b）開關(guān)選定型號為NALF12-100該開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單，有電、手動兩種分閘方式，安全性能高。開關(guān)上裝有三相保險，一旦發(fā)生單相接地時，保險會燒掉，保險底部的撞針會撞擊開關(guān)跳閘機(jī)構(gòu)，跳開開關(guān)，保護(hù)開關(guān)和電容，發(fā)生跳閘時，能夠向控制室發(fā)出信號，值班人員會及時發(fā)現(xiàn)。九、對策實施4、位置選擇九、對策實施5、安裝完成十、效果檢查將無功補償裝置投入前后一年的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、比較月份123456789101112平均投入前0.530.520.520.520.510.500.520.520.510.570.560.550.53投入后0.990.990.991.000.981.001.001.001.001.001.000.990.990.53≥0.90.99

圓滿完成了預(yù)期目標(biāo)！

十、效果檢查十一、經(jīng)濟(jì)分析無功補償裝置投入前數(shù)據(jù)（2014年1月-12月）月份反有功電量（kwh）反無功電量（kvarh）功率因數(shù)調(diào)整系數(shù)調(diào)整電費（元）開機(jī)時間（h）不開機(jī)時間（h）反有功功率（kw）反無功功率（kvar）143956711920.530.3910214.321672860.3897.79237972628760.520.418902.55361961.34101.58330624500720.520.416700.7625449062.50102.1949196152680.520.411698.1457314762.56103.86522909404570.510.434484.4235838659.35104.81622528389400.500.455485.9833738358.82101.67796815840.520.41211.527261853.7888.00819580317680.520.414818.9345029466.60108.05919140319000.510.434746.3343728367.63112.721040744586520.570.317706.1212661865.9394.911131724464640.560.336311.5824147966.2397.001237224558360.550.357725.0718256266.2399.35合計31656550500969005.6737535007平均26380420840.530.395750.4731341763.22100.86反有功功率——不開機(jī)情況下毛尖山電站平均每小時消耗的系統(tǒng)有功反無功功率——不開機(jī)情況下毛尖山電站平均每小時消耗的系統(tǒng)無功無功裝置投入后數(shù)據(jù)（2015年5月-2016年4月）月份反有功電量（kw）反無功電量（kvar）功率因數(shù)調(diào)整系數(shù)調(diào)整電費開機(jī)時間（h）不開機(jī)時間（h）反有功功率（kwh）反無功功率（kvarh）51513620680.99-0.0075-63.1928446032.904.50674809240.99-0.0075-31.0050221834.314.24748846160.99-0.0075-16.5961013436.454.608103408801-0.0075-42.4345429035.663.0391760036520.98-0.0075-73.9423248836.077.48102389218921-0.0075-100.119265236.642.90111491614081-0.0075-65.2233838239.053.69123168014961-0.0075-121.349564948.812.311215169681-0.0075-95.5428645846.982.112193167041-0.0075-78.6522647041.101.503239806601-0.0075-101.3413361139.251.08480089680.99-0.0075-32.6450621437.424.52合計19874816236-82237585026平均1656213530.99-0.0075-68.5031341939.543.23十一、經(jīng)濟(jì)分析反有功功率——不開機(jī)情況下毛尖山電站平均每小時消耗的系統(tǒng)有功反無功功率——不開機(jī)情況下毛尖山電站平均每小時消耗的系統(tǒng)無功平均每年電廠有5000h處于不開機(jī)狀態(tài)投入無功補償裝置前，反有功功率為63.22kw，年有功購網(wǎng)電量是316100kw