提高毛尖山電站購(gòu)電功率因數(shù)

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國(guó)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(gòu)電功率因數(shù)發(fā)布人：郭永杭活動(dòng)課題提高毛尖山電站購(gòu)電功率因數(shù)課題類(lèi)型現(xiàn)場(chǎng)型出勤率100%成立時(shí)間2013年1月活動(dòng)時(shí)間2014年11月-2016年4月小組名稱(chēng)毛尖山公司運(yùn)維部QC三組序號(hào)姓名職務(wù)技術(shù)職稱(chēng)小組職務(wù)小組分工1劉承武運(yùn)維部書(shū)記高級(jí)工程師組長(zhǎng)全面指導(dǎo)2郭永杭值班員助理工程師副組長(zhǎng)原因分析、制定對(duì)策3俞亮亮主值班員助理工程師組員現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、數(shù)據(jù)分析4王作龍運(yùn)維部主任工程師組員傳達(dá)措施、保障實(shí)施5劉海濤運(yùn)維部技術(shù)員助理工程師組員執(zhí)行、落實(shí)措施6吳功發(fā)運(yùn)維工技工組員執(zhí)行、落實(shí)措施7吳烈俊值班員助理工程師組員檢查實(shí)施情況及效果一、小組概況名稱(chēng)2015年小組活動(dòng)計(jì)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(duì)策對(duì)策實(shí)施效果檢查鞏固措施總結(jié)打算實(shí)際完成情況預(yù)計(jì)完成情況二、活動(dòng)計(jì)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(kāi)機(jī)狀態(tài)，在不發(fā)電的時(shí)候，電站就相當(dāng)于一個(gè)用電工廠(chǎng)。需要消耗電網(wǎng)大量的有功、無(wú)功，年平均有功購(gòu)電量約30萬(wàn)kwh，無(wú)功購(gòu)電量約50萬(wàn)kvarh，功率因數(shù)僅0.53。2014年起，安慶電網(wǎng)開(kāi)始對(duì)我站購(gòu)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(fèi)。三、簡(jiǎn)介三、簡(jiǎn)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(chēng)為“有功功率”。無(wú)功功率是用于交流電路內(nèi)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的交換，用來(lái)在電氣設(shè)備中建立和維持磁場(chǎng)的電功率。電動(dòng)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(wú)功功率Q視在功率S功率關(guān)系圖有功損耗ΔP無(wú)功功率Q三、簡(jiǎn)介視在功率有功功率和無(wú)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(wú)功關(guān)系無(wú)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(chǎng)購(gòu)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(fèi)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(gòu)電量30萬(wàn)kwh，無(wú)功購(gòu)電量50萬(wàn)kvarh，無(wú)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(gòu)網(wǎng)電量功率因數(shù)五、現(xiàn)狀調(diào)查每個(gè)功率因數(shù)都對(duì)應(yīng)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電費(fèi)調(diào)整系數(shù)，收取的調(diào)整電費(fèi)=基本電費(fèi)×調(diào)整系數(shù)。在購(gòu)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(fèi)用也就越高。當(dāng)功率因數(shù)在0.9以上對(duì)應(yīng)負(fù)的調(diào)整系數(shù)，表示電網(wǎng)將給與一定的獎(jiǎng)勵(lì)，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(wú)功電量比有功電量的高出60%。我站繳納總電費(fèi)268445元，而其中調(diào)整電費(fèi)就有69000元，占比25%。六、目標(biāo)設(shè)定通過(guò)以上內(nèi)容，我們得知毛尖山電站購(gòu)電功率因數(shù)低嚴(yán)重影響了電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。安慶電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)是功率因數(shù)高于0.9時(shí)，不再收取調(diào)整電費(fèi)，所以我們的目標(biāo)是毛尖山電站購(gòu)電功率因數(shù)由原來(lái)的0.53提高至0.9以上。0.530.90目標(biāo)值購(gòu)電功率因數(shù)小人員因素開(kāi)機(jī)時(shí)沒(méi)有帶無(wú)功或無(wú)功太低管理制度廠(chǎng)用電設(shè)備頻繁啟動(dòng)外部環(huán)境電網(wǎng)頻率不穩(wěn)定，波動(dòng)大廠(chǎng)用電電壓過(guò)高，高于10%設(shè)備狀況主變變損大、?？蛰d運(yùn)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(kāi)機(jī)時(shí)沒(méi)有帶無(wú)功或無(wú)功太低●論證過(guò)程:現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及查閱數(shù)據(jù)記錄，結(jié)果如表：

非要因地點(diǎn)：中控室時(shí)間：2015年1月14日?qǐng)?zhí)行人：俞亮亮要因論證二：主變變損大，常空載運(yùn)行●論證過(guò)程:現(xiàn)場(chǎng)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(kāi)機(jī)時(shí)間5051小時(shí)，即主變空載時(shí)間。3不開(kāi)機(jī)情況下，平均每天購(gòu)網(wǎng)電量1500kwh，而廠(chǎng)用電量?jī)H200kwh。要因七、要因確認(rèn)地點(diǎn)：升壓站時(shí)間：2015年1月20日?qǐng)?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(guò)程:現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，結(jié)果如表：

要因3冬天有數(shù)臺(tái)取暖用的感應(yīng)電爐，中控室及宿舍有數(shù)臺(tái)空調(diào)，屬大型電感設(shè)備。1配有四臺(tái)壓油裝置油泵電動(dòng)機(jī)，三臺(tái)空壓機(jī)，兩臺(tái)水泵電動(dòng)機(jī)，均為異步電動(dòng)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(diǎn)：發(fā)電廠(chǎng)房時(shí)間：2015年1月25日?qǐng)?zhí)行人：俞亮亮要因論證四：廠(chǎng)用電設(shè)備頻繁啟動(dòng)●論證過(guò)程:查閱數(shù)據(jù)記錄，結(jié)果如表：

序號(hào)調(diào)查結(jié)果（均為不開(kāi)機(jī)情況下）水泵用來(lái)抽集水井的水，每24h啟動(dòng)1次壓力油泵#1機(jī)組壓油裝置油泵每6h啟動(dòng)1次，#2機(jī)組壓油裝置油泵每7h啟動(dòng)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(dòng)一次漏油泵每大于24小時(shí)啟動(dòng)一次空調(diào)每大于24小時(shí)啟動(dòng)一次非要因七、要因確認(rèn)地點(diǎn)：發(fā)電廠(chǎng)房時(shí)間：2015年2月3日?qǐng)?zhí)行人：郭永杭七、要因確認(rèn)要因論證五：廠(chǎng)用電電壓過(guò)高，高于10%●論證過(guò)程:查閱數(shù)據(jù)記錄，結(jié)果如表：

項(xiàng)目?jī)?nèi)容說(shuō)明當(dāng)供電電壓高于額定值的10%時(shí)，由于磁路飽和的影響，無(wú)功功率將增長(zhǎng)的很快。結(jié)果不開(kāi)機(jī)情況下，我站廠(chǎng)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(diǎn)：發(fā)電廠(chǎng)房時(shí)間：2015年2月6日?qǐng)?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(dòng)大●論證過(guò)程:查閱數(shù)據(jù)記錄，結(jié)果如表：

項(xiàng)目?jī)?nèi)容說(shuō)明當(dāng)電網(wǎng)頻率波動(dòng)過(guò)大時(shí)，會(huì)對(duì)變壓器和異步電動(dòng)機(jī)的磁化功率造成影響。結(jié)果不開(kāi)機(jī)情況下，我站廠(chǎng)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?xún)?nèi)，不存在波動(dòng)過(guò)大的情況非要因地點(diǎn)：發(fā)電廠(chǎng)房時(shí)間：2015年2月10日?qǐng)?zhí)行人：郭永杭1、主變損耗大，?？蛰d運(yùn)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(duì)策序號(hào)要因?qū)Σ吣繕?biāo)措施執(zhí)行人檢查人完成時(shí)間1主變損耗大，?？蛰d運(yùn)行減少主變等設(shè)備的無(wú)功損耗購(gòu)電功率因數(shù)≧0.9安裝無(wú)功補(bǔ)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(duì)策九、對(duì)策實(shí)施月份無(wú)功電量（kvarh）發(fā)電小時(shí)（h）系統(tǒng)倒送小時(shí)（h）無(wú)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(wú)功電量統(tǒng)計(jì)由上表可知，我們每相取補(bǔ)償容量為40kvar，3×40kvar=120kvar2、無(wú)功補(bǔ)償相關(guān)參數(shù)計(jì)算從短路安全方面考慮，補(bǔ)償電容器我們選擇星形接線(xiàn)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(duì)策實(shí)施3、電氣設(shè)備選定（a）電容選定型號(hào)為BWF6.3/√3-50-1W九、對(duì)策實(shí)施（b）開(kāi)關(guān)選定型號(hào)為NALF12-100該開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有電、手動(dòng)兩種分閘方式，安全性能高。開(kāi)關(guān)上裝有三相保險(xiǎn)，一旦發(fā)生單相接地時(shí)，保險(xiǎn)會(huì)燒掉，保險(xiǎn)底部的撞針會(huì)撞擊開(kāi)關(guān)跳閘機(jī)構(gòu)，跳開(kāi)開(kāi)關(guān)，保護(hù)開(kāi)關(guān)和電容，發(fā)生跳閘時(shí)，能夠向控制室發(fā)出信號(hào)，值班人員會(huì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)。九、對(duì)策實(shí)施4、位置選擇九、對(duì)策實(shí)施5、安裝完成十、效果檢查將無(wú)功補(bǔ)償裝置投入前后一年的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、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(mǎn)完成了預(yù)期目標(biāo)！

十、效果檢查十一、經(jīng)濟(jì)分析無(wú)功補(bǔ)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(wú)功電量（kvarh）功率因數(shù)調(diào)整系數(shù)調(diào)整電費(fèi)（元）開(kāi)機(jī)時(shí)間（h）不開(kāi)機(jī)時(shí)間（h）反有功功率（kw）反無(wú)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(jì)31656550500969005.6737535007平均26380420840.530.395750.4731341763.22100.86反有功功率——不開(kāi)機(jī)情況下毛尖山電站平均每小時(shí)消耗的系統(tǒng)有功反無(wú)功功率——不開(kāi)機(jī)情況下毛尖山電站平均每小時(shí)消耗的系統(tǒng)無(wú)功無(wú)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(wú)功電量（kvar）功率因數(shù)調(diào)整系數(shù)調(diào)整電費(fèi)開(kāi)機(jī)時(shí)間（h）不開(kāi)機(jī)時(shí)間（h）反有功功率（kwh）反無(wú)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(jì)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(kāi)機(jī)情況下毛尖山電站平均每小時(shí)消耗的系統(tǒng)有功反無(wú)功功率——不開(kāi)機(jī)情況下毛尖山電站平均每小時(shí)消耗的系統(tǒng)無(wú)功平均每年電廠(chǎng)有5000h處于不開(kāi)機(jī)狀態(tài)投入無(wú)功補(bǔ)償裝置前，反有功功率為63.22kw，年有功購(gòu)網(wǎng)電量是316100kw