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淺(qiǎn)談低(dī)壓電(diàn)容器無功(gōng)補(bǔ)償(cháng)的技(jì)術與經濟性

返回 打(dǎ)印 來(lái)源：儀(yí)天成電力(lì)  時間：2017/12/06  閱讀： 次
　　無(wú)功功率是(shì)維持(chí)電力(lì)系統(tǒng)正常(cháng)運行主(zhǔ)要的一(yī)個因(yīn)素。搞(gǎo)好電(diàn)力系統的(de)無功(gōng)平衡，提高(gāo)負(fù)荷(hé)的功率因數，可(kě)以減少線(xiàn)路和(hé)變壓(yā)器中的有功(gōng)功率損耗和(hé)其他(tā)電(diàn)能損耗(hào)，從而提高電能質量，降低(dī)電能損耗，并(bìng)保(bǎo)證了(le)電力(lì)系(xì)統的穩(wěn)定運行和(hé)用戶(hù)的供電質(zhì)量。交直流分壓器主要用于脈沖高(gāo)壓(yā)，雷(léi)電高壓，工頻高壓的測量以及電力系統及電氣、電子設(shè)備制造部(bù)門工(gōng)頻交流高電壓(yā)和直流高(gāo)電壓的測(cè)量。
　　1無功補(bǔ)償的作(zuò)用
　　1.1提高(gāo)變配(pèi)電設備利(lì)用率，減少投資(zī)費用
　　對低(dī)功率(lǜ)因數的負(fù)荷進(jìn)行無(wú)功(gōng)補償，接(jiē)入并聯電(diàn)容器(qì),由于(yú)無功(gōng)電流(liú)得到補償，使得負荷電流減少(shǎo)
　　由于功率因數(shù)提高而(ér)使變配(pèi)電設備減(jiǎn)少的(de)容量(liàng)（kva）可用公式1計算(suàn)：
　　Δs＝p/cosφ1－p/cosφ2
　　＝p×（cosφ2－cosφ1）/（cosφ2×cosφ1）
　　（1）式中：
　　s---為減(jiǎn)少的(de)設備(bèi)容量(liàng)
　　p---為負荷(hé)有功功率
　　cosφ1---為補(bǔ)償前負(fù)荷功率因(yīn)數
　　cosφ2---為(wéi)補償(cháng)後負(fù)荷功(gōng)率因數
　　如1000kw的負(fù)荷容(róng)量，補償前(qián)功率因數為0.7，從(cóng)公式1中可(kě)計算出當功率(lǜ)因數(shù)補償(cháng)到(dào)0.95時，為該(gāi)負荷輸電(diàn)的變(biàn)配(pèi)電設備容量(liàng)可減少376kva，對(duì)于新(xīn)建項目可以減(jiǎn)少投資(zī)費(fèi)用（變(biàn)配電(diàn)設備容量(liàng)減少376kva，可減(jiǎn)少基(jī)本電費(fèi)的(de)支出(chū)），經濟效益明顯(xiǎn)。
　　2.2降低電網中的(de)功率損耗(hào)
　　當負(fù)荷(hé)的功(gōng)率因數(shù)從1降到cosφ時，電網(wǎng)中的(de)功率損耗将增加(jiā)的(de)百分(fèn)數約為(wéi)δp（%）=（1/cos2φ-1）×100%
　　2.3減少了(le)線路(lù)的壓降
　　由(yóu)于功(gōng)率因數的(de)提高，線路傳送(sòng)電流小(xiǎo)了，系統(tǒng)的線路(lù)電(diàn)壓損失相應減小，有(yǒu)利于改善末端(duān)的電能(néng)質量。
　　2.4提(tí)高功(gōng)率因(yīn)數及(jí)相應(yīng)地(dì)減(jiǎn)少電(diàn)費(fèi)
　　根據國(guó)家水(shuǐ)利電力(lì)部(bù)國(guó)家(jiā)物價局(jú)1983年(nián)頒布(bù)的《功率因數調(diào)整電(diàn)費辦(bàn)法》規(guī)定三種功率因(yīn)數标準值(zhí)，相應(yīng)地減(jiǎn)少電(diàn)費：
　　①功率因(yīn)數标(biāo)準0.90，适用于(yú)160千(qiān)伏安以(yǐ)上(shàng)的高壓(yā)供電(diàn)工業(yè)用戶、裝有(yǒu)帶負荷(hé)調(diào)整電(diàn)壓裝(zhuāng)置的高壓(yā)供電(diàn)電力用戶和3200千伏(fú)安及以(yǐ)上的高壓供電(diàn)電力(lì)排(pái)灌站。②功(gōng)率因數(shù)标(biāo)準0.85，适(shì)用于(yú)100千伏(fú)安（千(qiān)瓦(wǎ)）及(jí)以上的其(qí)他工(gōng)業用戶(hù)，100千(qiān)伏安（千(qiān)瓦(wǎ)）及以(yǐ)上的非工(gōng)業用(yòng)戶和100千伏安（千(qiān)瓦）及(jí)以上的電(diàn)力排(pái)灌站(zhàn)。③功(gōng)率(lǜ)因數(shù)标(biāo)準0.80，适用(yòng)于100千(qiān)伏安（千瓦）及以(yǐ)上(shàng)的農業(yè)用戶和趸(dǔn)售用(yòng)戶。
　　3低壓(yā)并聯電(diàn)容器無功(gōng)補償的種類
　　3.1集(jí)中補(bǔ)償
　　在低壓配電所内配置若幹(gàn)組電容器接(jiē)在配電母線上，補(bǔ)償供電範圍内(nèi)的無功功率
　　3.2就(jiù)地補(bǔ)償(cháng)
　　将補償(cháng)電容器(qì)安(ān)裝于(yú)用電負荷附近(jìn)，或直接(jiē)并(bìng)聯于(yú)用電設備上
　　就(jiù)地補償分為兩(liǎng)種：一是分(fèn)散(sàn)就(jiù)地補償(cháng)，電(diàn)容器(qì)接在低(dī)壓(yā)配電(diàn)裝置或動力箱的母(mǔ)線(xiàn)上，對附(fù)近的用電設備(bèi)進行無功(gōng)補償。二是單獨(dú)就地(dì)補償，将電(diàn)容器直(zhí)接(jiē)接在(zài)用電(diàn)設備端子上或保護設備末端，一般(bān)不需要電容器(qì)用的操作(zuò)保護設備(bèi)，
　　3.3就地(dì)補償與(yǔ)集(jí)中補(bǔ)償節能比較
　　4電(diàn)容補(bǔ)償在(zài)技術(shù)上應注意的問(wèn)題
　　①防(fáng)止湧(yǒng)流。在(zài)電容器投(tóu)入時，一般情況(kuàng)下伴(bàn)随着很大(dà)的湧(yǒng)流，在(zài)iec出版物831電(diàn)容(róng)器篇(piān)中(zhōng)電容(róng)器投(tóu)入湧(yǒng)流的(de)計算(suàn)公(gōng)式is＝in×√2s/q
   （3）式中：
　　is---為電(diàn)容(róng)器投入(rù)時的湧流(liú)（a）
　　in---為電(diàn)容器(qì)額定電流(liú)（a）
　　s---為安(ān)裝電(diàn)容器處的短路功率（mva）
　　q---為電容器(qì)容量（mvar）
　　在低(dī)壓(yā)電(diàn)容器(qì)回路中，可采用(yòng)以下(xià)方法(fǎ)限制(zhì)：一是串聯(lián)電抗(kàng)器；二是加大投(tóu)切電容器的容(róng)量；三(sān)是采用專(zhuān)用電容(róng)器投切的接(jiē)觸器(qì)。
　　②防止(zhǐ)系統(tǒng)諧波的影(yǐng)響。由(yóu)于(yú)電容器回路是一(yī)個lc電(diàn)路，對于某(mǒu)些諧(xié)波容易産生諧(xié)振，造成諧波放(fàng)大，使電(diàn)流增加(jiā)和電壓升高。為(wéi)此可采(cǎi)用串聯一定(dìng)感抗(kàng)值的(de)電抗(kàng)器(qì)以(yǐ)避免(miǎn)諧振(zhèn)，如以(yǐ)電抗(kàng)器的(de)百分比為(wéi)k，當電網(wǎng)中5次諧波較高，而3次諧(xié)波不(bú)太高時，k宜(yí)采用4.5％；如中3次諧(xié)波較高時(shí)，k宜采(cǎi)用12％，當電(diàn)網中諧(xié)波不(bú)高時，k宜采(cǎi)用0.5％。
　　③防止産生自勵。采用電(diàn)容器就地(dì)補償電動(dòng)機無功功率，電(diàn)容器直接(jiē)并聯(lián)在電(diàn)動機上，切(qiē)斷電源後，電動(dòng)機在慣性作用(yòng)下繼續運(yùn)行，此(cǐ)時電容器的放(fàng)電電流成為勵(lì)磁電流。如果補償電(diàn)容器(qì)的容(róng)量過(guò)大，就可(kě)使(shǐ)電動(dòng)機(jī)的(de)磁場得到自勵而産(chǎn)生電(diàn)壓，電動機(jī)即運行于發電(diàn)狀态(tài)，所(suǒ)以補償(cháng)容量小于(yú)電動(dòng)機空(kōng)載容量就(jiù)可以避免，一般(bān)取0.9倍就沒(méi)關系。
　　qc=0.9×3ui0
　　（4）式中：
　　qc---為補償電(diàn)容器(qì)容(róng)量(liàng)
　　u---為系(xì)統電壓
　　i0---為電動(dòng)機空(kōng)載電流
　　5電(diàn)容補償控(kòng)制的(de)選擇及補(bǔ)償容(róng)量的(de)确定
　　5.1電容器組投切方式(shì)的選擇
　　電容器組(zǔ)投切(qiē)方式分手動(dòng)和(hé)自動兩種。對于補償低壓基本無功及常年(nián)穩定的高(gāo)壓(yā)電容(róng)器(qì)組，宜(yí)采用手動投切(qiē)；為避免過補償或輕載(zǎi)時電壓(yā)過高(gāo)，易造成設(shè)備損壞(huài)的(de)，宜采用自動投(tóu)切。高(gāo)、低壓(yā)補償(cháng)效果相同時，宜采用(yòng)低壓自動補償裝置(zhì)。
　　5.2電容(róng)器補(bǔ)償容量的确定
　　先進行負荷計(jì)算，确定有(yǒu)功功(gōng)率p和(hé)無功功率(lǜ)q，補償前自然功(gōng)率因(yīn)數為cosφ1，要(yào)補償到的功(gōng)率因數為cosφ2。則qc=p(tgφ1－tgφ2)
　　（5）式中：
　　qc---為(wéi)補償電(diàn)容器容量
　　p---為負荷(hé)有功(gōng)功率
　　cosφ1---為(wéi)補償前(qián)負荷功率因數(shù)
　　cosφ2---為補償(cháng)後(hòu)負荷功率因數
　　确定無功補償(cháng)容量(liàng)時，還(hái)應注意以(yǐ)下三點：①在(zài)輕負(fù)荷時(shí)要避免過(guò)補償(cháng)，倒(dǎo)送無功造成功率(lǜ)損耗(hào)增加，也是不經濟的(de)。②功率因數越高，每(měi)千乏補償容(róng)量減少損(sǔn)耗的作用将變(biàn)小，通(tōng)常情況下(xià)，将功率(lǜ)因(yīn)數提高到(dào)0.95就(jiù)是合理(lǐ)補償。③就(jiù)地(dì)補償(cháng)電容器容量選(xuǎn)擇的主要(yào)參數是勵(lì)磁電流，因(yīn)為不使電(diàn)容器造成(chéng)自勵是選(xuǎn)用電容器(qì)容量(liàng)的必(bì)要條件，可用公式4計算。
　　6結(jié)語
　　采(cǎi)用無功補(bǔ)償可(kě)以提高功(gōng)率因數，是(shì)一項(xiàng)投資少，收(shōu)效快(kuài)的節(jiē)能措(cuò)施。并(bìng)聯補償(cháng)電容器原理簡單(dān)、使用方便、運(yùn)行(háng)經濟(jì)，還可以分(fèn)組投(tóu)切保證電(diàn)壓合(hé)格率和合理的(de)功率(lǜ)因(yīn)數(shù)。我國(guó)很多(duō)地區配電(diàn)網和(hé)農網平均功率因(yīn)數偏低，通過采用補償電容(róng)器(qì)進行合(hé)理的補償，一定(dìng)能夠(gòu)提高供電(diàn)質量并取得明(míng)顯的(de)經(jīng)濟效益。
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