低壓電容器無功補償技術
發布時間:2009-11-26
中心議題:
1無功補償的作用
1.1提高變配電設備利用率,減少投資費用
對低功率因數的負荷進行無功補償,接入並聯電容器,由於無功電流得到補償,使得負荷電流減少。由於功率因數提高而使變配電設備減少的容量(kVA)可用公式1計算:
ΔS=P/COSφ1-P/COSφ2
=P×(COSφ2-COSφ1)/(COSφ2×COSφ1)
(1)式中:
S---為減少的設備容量
P---為負荷有功功率
COSφ1---為補償前負荷功率因數
COSφ2---為補償後負荷功率因數
如1000kW的負荷容量,補償前功率因數為0.7,從公式1中可計算出當功率因數補償到0.95時,為該負荷輸電的變配電設備容量可減少376kVA,對於新建項目可以減少投資費用(變配電設備容量減少376kVA,可減少基本電費的支出),經濟效益明顯。
1.2降低電網中的功率損耗
當負荷的功率因數從1降到COSφ時,電網中的功率損耗將增加的百分數約為δp(%)=(1/COS2φ-1)×100%
1.3減少了線路的壓降
由於功率因數的提高,線路傳送電流小了,係統的線路電壓損失相應減小,有利於改善末端的電能質量。
1.4提高功率因數及相應地減少電費
根據國家水利電力部國家物價局1983年頒布的《功率因數調整電費辦法》規定三種功率因數標準值,相應地減少電費:
①功率因數標準0.90,適用於160千伏安以上的高壓供電工業用戶、裝有帶負荷調整電壓裝置的高壓供電電力用戶和3200千伏安及以上的高壓供電電力排灌站。
②功率因數標準0.85,適用於100千伏安(千瓦)及以上的其他工業用戶,100千伏安(千瓦)及以上的非工業用戶和100千伏安(千瓦)及以上的電力排灌站。③功率因數標準0.80,適用於100千伏安(千瓦)及以上的農業用戶和躉售用戶。
2低壓並聯電容器無功補償的種類
2.1集中補償
在低壓配電所內配置若幹組電容器接在配電母線上,補償供電範圍內的無功功率
2.2就地補償
將補償電容器安裝於用電負荷附近,或直接並聯於用電設備上就地補償分為兩種:yishifensanjiudibuchang,dianrongqijiezaidiyapeidianzhuangzhihuodonglixiangdemuxianshang,duifujindeyongdianshebeijinxingwugongbuchang。ershidandujiudibuchang,jiangdianrongqizhijiejiezaiyongdianshebeiduanzishanghuobaohushebeimoduan,yibanbuxuyaodianrongqiyongdecaozuobaohushebei,
2.3就地補償與集中補償節能比較
3電容補償在技術上應注意的問題
①防止湧流。在電容器投入時,一般情況下伴隨著很大的湧流,在IEC出版物831電容器篇中電容器投入湧流的計算公式如下:Is=In×√2S/Q
(3)式中:
Is---為電容器投入時的湧流(A)
In---為電容器額定電流(A)
S---為安裝電容器處的短路功率(MVA)
Q---為電容器容量(Mvar)
在低壓電容器回路中,可采用以下方法限製:一是串聯電抗器;二是加大投切電容器的容量;三是采用專用電容器投切的接觸器。
②防止係統諧波的影響。由於電容器回路是一個LCdianlu,duiyumouxiexieborongyichanshengxiezhen,zaochengxiebofangda,shidianliuzengjiahedianyashenggao。weicikecaiyongchuanlianyidinggankangzhidediankangqiyibimianxiezhen,ruyidiankangqidebaifenbiweiK,當電網中5次諧波較高,而3次諧波不太高時,K宜采用4.5%;如中3次諧波較高時,K宜采用12%,當電網中諧波不高時,K宜采用0.5%。
③fangzhichanshengzili。caiyongdianrongqijiudibuchangdiandongjiwugonggonglv,dianrongqizhijiebinglianzaidiandongjishang,qieduandianyuanhou,diandongjizaiguanxingzuoyongxiajixuyunxing,cishidianrongqidefangdiandianliuchengweilicidianliu。ruguobuchangdianrongqiderongliangguoda,jiukeshidiandongjidecichangdedaozilierchanshengdianya,diandongjijiyunxingyufadianzhuangtai,suoyibuchangrongliangxiaoyudiandongjikongzairongliangjiukeyibimian,yibanqu0.9倍就沒關係。
QC=0.9×3UI0
(4)式中:
Qc---為補償電容器容量
U---為係統電壓
I0---為電動機空載電流
4電容補償控製的選擇及補償容量的確定
4.1電容器組投切方式的選擇
電容器組投切方式分手動和自動兩種。對於補償低壓基本無功及常年穩定的高壓電容器組,宜采用手動投切;為避免過補償或輕載時電壓過高,易造成設備損壞的,宜采用自動投切。高、低壓補償效果相同時,宜采用低壓自動補償裝置。
4.2電容器補償容量的確定
先進行負荷計算,確定有功功率P和無功功率Q,補償前自然功率因數為cosφ1,要補償到的功率因數為cosφ2。則QC=P(tgφ1-tgφ2)
(5)式中:
Qc---為補償電容器容量
P---為負荷有功功率
COSφ1---為補償前負荷功率因數
COSφ2---為補償後負荷功率因數
確定無功補償容量時,還應注意以下三點:
①在輕負荷時要避免過補償,倒送無功造成功率損耗增加,也是不經濟的。
②功率因數越高,每千乏補償容量減少損耗的作用將變小,通常情況下,將功率因數提高到0.95就是合理補償。
③就地補償電容器容量選擇的主要參數是勵磁電流,因為不使電容器造成自勵是選用電容器容量的必要條件,可用公式4計算。
采用無功補償可以提高功率因數,是一項投資少,收效快的節能措施。並聯補償電容器原理簡單、使用方便、運yun行xing經jing濟ji,還hai可ke以yi分fen組zu投tou切qie保bao證zheng電dian壓ya合he格ge率lv和he合he理li的de功gong率lv因yin數shu。我wo國guo很hen多duo地di區qu配pei電dian網wang和he農nong網wang平ping均jun功gong率lv因yin數shu偏pian低di,通tong過guo采cai用yong補bu償chang電dian容rong器qi進jin行xing合he理li的de補bu償chang,一yi定ding能neng夠gou提ti高gao供gong電dian質zhi量liang並bing取qu得de明ming顯xian的de經jing濟ji效xiao益yi。
- 無功補償的作用
- 低壓並聯電容器無功補償的種類
- 電容補償在技術上應注意的問題
- 電容器組投切方式的選擇
- 電容器補償容量的確定
- 在輕負荷時要避免過補償
1無功補償的作用
1.1提高變配電設備利用率,減少投資費用
對低功率因數的負荷進行無功補償,接入並聯電容器,由於無功電流得到補償,使得負荷電流減少。由於功率因數提高而使變配電設備減少的容量(kVA)可用公式1計算:
ΔS=P/COSφ1-P/COSφ2
=P×(COSφ2-COSφ1)/(COSφ2×COSφ1)
(1)式中:
S---為減少的設備容量
P---為負荷有功功率
COSφ1---為補償前負荷功率因數
COSφ2---為補償後負荷功率因數
如1000kW的負荷容量,補償前功率因數為0.7,從公式1中可計算出當功率因數補償到0.95時,為該負荷輸電的變配電設備容量可減少376kVA,對於新建項目可以減少投資費用(變配電設備容量減少376kVA,可減少基本電費的支出),經濟效益明顯。
1.2降低電網中的功率損耗
當負荷的功率因數從1降到COSφ時,電網中的功率損耗將增加的百分數約為δp(%)=(1/COS2φ-1)×100%
1.3減少了線路的壓降
由於功率因數的提高,線路傳送電流小了,係統的線路電壓損失相應減小,有利於改善末端的電能質量。
1.4提高功率因數及相應地減少電費
根據國家水利電力部國家物價局1983年頒布的《功率因數調整電費辦法》規定三種功率因數標準值,相應地減少電費:
①功率因數標準0.90,適用於160千伏安以上的高壓供電工業用戶、裝有帶負荷調整電壓裝置的高壓供電電力用戶和3200千伏安及以上的高壓供電電力排灌站。
②功率因數標準0.85,適用於100千伏安(千瓦)及以上的其他工業用戶,100千伏安(千瓦)及以上的非工業用戶和100千伏安(千瓦)及以上的電力排灌站。③功率因數標準0.80,適用於100千伏安(千瓦)及以上的農業用戶和躉售用戶。
2低壓並聯電容器無功補償的種類
2.1集中補償
在低壓配電所內配置若幹組電容器接在配電母線上,補償供電範圍內的無功功率
2.2就地補償
將補償電容器安裝於用電負荷附近,或直接並聯於用電設備上就地補償分為兩種:yishifensanjiudibuchang,dianrongqijiezaidiyapeidianzhuangzhihuodonglixiangdemuxianshang,duifujindeyongdianshebeijinxingwugongbuchang。ershidandujiudibuchang,jiangdianrongqizhijiejiezaiyongdianshebeiduanzishanghuobaohushebeimoduan,yibanbuxuyaodianrongqiyongdecaozuobaohushebei,
2.3就地補償與集中補償節能比較
3電容補償在技術上應注意的問題
①防止湧流。在電容器投入時,一般情況下伴隨著很大的湧流,在IEC出版物831電容器篇中電容器投入湧流的計算公式如下:Is=In×√2S/Q
(3)式中:
Is---為電容器投入時的湧流(A)
In---為電容器額定電流(A)
S---為安裝電容器處的短路功率(MVA)
Q---為電容器容量(Mvar)
在低壓電容器回路中,可采用以下方法限製:一是串聯電抗器;二是加大投切電容器的容量;三是采用專用電容器投切的接觸器。
②防止係統諧波的影響。由於電容器回路是一個LCdianlu,duiyumouxiexieborongyichanshengxiezhen,zaochengxiebofangda,shidianliuzengjiahedianyashenggao。weicikecaiyongchuanlianyidinggankangzhidediankangqiyibimianxiezhen,ruyidiankangqidebaifenbiweiK,當電網中5次諧波較高,而3次諧波不太高時,K宜采用4.5%;如中3次諧波較高時,K宜采用12%,當電網中諧波不高時,K宜采用0.5%。
③fangzhichanshengzili。caiyongdianrongqijiudibuchangdiandongjiwugonggonglv,dianrongqizhijiebinglianzaidiandongjishang,qieduandianyuanhou,diandongjizaiguanxingzuoyongxiajixuyunxing,cishidianrongqidefangdiandianliuchengweilicidianliu。ruguobuchangdianrongqiderongliangguoda,jiukeshidiandongjidecichangdedaozilierchanshengdianya,diandongjijiyunxingyufadianzhuangtai,suoyibuchangrongliangxiaoyudiandongjikongzairongliangjiukeyibimian,yibanqu0.9倍就沒關係。
QC=0.9×3UI0
(4)式中:
Qc---為補償電容器容量
U---為係統電壓
I0---為電動機空載電流
4電容補償控製的選擇及補償容量的確定
4.1電容器組投切方式的選擇
電容器組投切方式分手動和自動兩種。對於補償低壓基本無功及常年穩定的高壓電容器組,宜采用手動投切;為避免過補償或輕載時電壓過高,易造成設備損壞的,宜采用自動投切。高、低壓補償效果相同時,宜采用低壓自動補償裝置。
4.2電容器補償容量的確定
先進行負荷計算,確定有功功率P和無功功率Q,補償前自然功率因數為cosφ1,要補償到的功率因數為cosφ2。則QC=P(tgφ1-tgφ2)
(5)式中:
Qc---為補償電容器容量
P---為負荷有功功率
COSφ1---為補償前負荷功率因數
COSφ2---為補償後負荷功率因數
確定無功補償容量時,還應注意以下三點:
①在輕負荷時要避免過補償,倒送無功造成功率損耗增加,也是不經濟的。
②功率因數越高,每千乏補償容量減少損耗的作用將變小,通常情況下,將功率因數提高到0.95就是合理補償。
③就地補償電容器容量選擇的主要參數是勵磁電流,因為不使電容器造成自勵是選用電容器容量的必要條件,可用公式4計算。
采用無功補償可以提高功率因數,是一項投資少,收效快的節能措施。並聯補償電容器原理簡單、使用方便、運yun行xing經jing濟ji,還hai可ke以yi分fen組zu投tou切qie保bao證zheng電dian壓ya合he格ge率lv和he合he理li的de功gong率lv因yin數shu。我wo國guo很hen多duo地di區qu配pei電dian網wang和he農nong網wang平ping均jun功gong率lv因yin數shu偏pian低di,通tong過guo采cai用yong補bu償chang電dian容rong器qi進jin行xing合he理li的de補bu償chang,一yi定ding能neng夠gou提ti高gao供gong電dian質zhi量liang並bing取qu得de明ming顯xian的de經jing濟ji效xiao益yi。
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