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淺談低壓電容器無功補償的技術(shù)與經濟性

返回打印來源：儀天成電(diàn)力時間：2017/12/06 閱讀：次

　　無功功率是維持電力系統正常運行主要的一個因素。搞好電力系統(tǒng)的(de)無功平衡，提高負荷的功率因數，可以減少線路和變壓器中的有(yǒu)功功(gōng)率(lǜ)損耗和其他電能損耗，從而(ér)提高電能質量，降低電(diàn)能損耗，并(bìng)保證了電力系(xì)統的穩定運行(háng)和用戶的(de)供電質量。交直流分壓器主要用于脈沖高壓，雷電高壓，工頻高壓的測量以(yǐ)及電力系統及(jí)電氣、電子設備制造部門工頻交流高電壓和直流(liú)高電壓的測量。
　　1無功(gōng)補償的作(zuò)用
　　1.1提高變配電(diàn)設備利用率，減少(shǎo)投資費用
　　對低功率因數的(de)負荷進行無功補償，接入并聯電容器,由于無功電流得到補償，使得負(fù)荷電流減少(shǎo)
　　由于功(gōng)率因數提高而使變配電設備減(jiǎn)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(hé)有功功率
　　COSφ1---為(wéi)補償前負荷功率因數
　　COSφ2---為補(bǔ)償後負荷功率因數
　　如1000kW的負(fù)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(dào)0.95時(shí)，為該負荷輸電的變配電設備容(róng)量可減少376kVA，對于新建項目可以減少(shǎo)投資(zī)費用（變配電設備容量減少376kVA，可(kě)減少基本電費的支(zhī)出），經濟效益明顯。
　　2.2降低電網中的(de)功率損耗
　　當負荷(hé)的功率因數從1降到(dào)COSφ時，電網中的功(gōng)率損耗将增加的百(bǎi)分數約為δp（%）=（1/COS2φ-1）×100%
　　2.3減少(shǎo)了線路的(de)壓降
　　由于功率因數的提(tí)高，線路傳送電流小了，系統的線路電(diàn)壓損失相(xiàng)應減小(xiǎo)，有利于改善末端的電能(néng)質量。
　　2.4提高功率(lǜ)因數及相應地減少電費
　　根據國家水利(lì)電力部國家物價局1983年(nián)頒布的《功率因數調整電費辦法》規(guī)定三種功率因數标準(zhǔn)值，相應地減少電費：
　　①功率因數标準0.90，适用于160千伏安以上的高壓供電工業用戶、裝有帶負荷(hé)調整電(diàn)壓裝置的高壓供電電力用戶和3200千伏(fú)安及以上的高壓供電電力排灌站(zhàn)。②功率因數标準0.85，适用于100千伏安（千瓦）及以上的其他工業用戶，100千伏(fú)安（千瓦）及以上的非工業用戶和100千伏安(ān)（千瓦）及以上的電力排灌站。③功率因數标準0.80，适用于100千伏安（千(qiān)瓦(wǎ)）及以上的農業用戶和趸售用戶。
　　3低壓并聯(lián)電容器無功補償(cháng)的種類(lèi)
　　3.1集中(zhōng)補償(cháng)
　　在(zài)低壓配電所内(nèi)配置若幹組電容(róng)器接在配(pèi)電母線上，補償供電範圍内的無功功率
　　3.2就地補償(cháng)
　　将補償電(diàn)容器安裝于用電負荷附近，或直接并聯于用電設備上
　　就地補償分為兩種：一是分散就地補(bǔ)償，電容(róng)器接在低壓配電裝置或動力箱的母線上，對附近的用電設備進行無(wú)功補(bǔ)償。二是單獨就(jiù)地補償，将電容器直接接在用電設備(bèi)端子上或保護設(shè)備末端，一(yī)般不需要電容器用的操(cāo)作保護設(shè)備，
　　3.3就地補償與集中補償節能(néng)比較
　　4電容補償在技術上應(yīng)注意的問題
　　①防止湧流。在電容器投入(rù)時，一般情況下伴随着很大的湧流，在IEC出版物831電容器(qì)篇中電容器投入湧流的計算公(gōng)式(shì)Is＝In×√2S/Q
（3）式中：
　　Is---為(wéi)電容器投(tóu)入時的湧流（A）
　　In---為電(diàn)容器額(é)定電流（A）
　　S---為安裝電容器處的短路功率（MVA）
　　Q---為電容(róng)器容(róng)量(liàng)（Mvar）
　　在低壓電容器回路中，可采(cǎi)用以下方法限制(zhì)：一(yī)是串聯電抗器；二是加大投切電容(róng)器的容量；三是采用專用電容器投切的接觸器。
　　②防止系統諧波的影響。由于電容器回(huí)路是(shì)一個LC電路，對(duì)于某些(xiē)諧波容易産生諧振(zhèn)，造成諧(xié)波放大，使電流增加和電壓升高。為此可采用串聯一(yī)定(dìng)感抗值的電抗器以避免諧振，如以電抗器的百(bǎi)分比為K，當電網中5次諧波(bō)較高(gāo)，而3次諧波不太高時(shí)，K宜采(cǎi)用4.5％；如中3次諧波較高時，K宜(yí)采用12％，當電(diàn)網中諧波不高時，K宜采用0.5％。
　　③防(fáng)止(zhǐ)産生(shēng)自勵。采用電容器就地補償電動機無功功率，電容器直接并聯在電動機上，切斷電源(yuán)後，電動機在慣性作用下繼續(xù)運行，此時電容(róng)器的放電(diàn)電流成為勵磁電流。如果補償電容(róng)器的容量(liàng)過大，就可使電動機的磁場得到自勵而(ér)産生電壓，電動機即(jí)運行于發電狀态，所以補償容量小于電動機空載容量就可以避免，一般取0.9倍(bèi)就(jiù)沒關系。
　　QC=0.9×3UI0
　　（4）式中：
　　Qc---為補償電容器容量
　　U---為系統電壓
　　I0---為電動(dòng)機空載(zǎi)電流
　　5電容補償控制的選擇及(jí)補償(cháng)容量的确定
　　5.1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。對于補償低壓基本無功及常年穩(wěn)定的高壓(yā)電容(róng)器組，宜采用手動投(tóu)切；為避免過補償或輕載(zǎi)時電壓過高，易造成設備損壞(huài)的，宜采用自(zì)動投切。高、低壓補(bǔ)償效果相(xiàng)同時，宜采(cǎi)用低壓(yā)自動補償裝置。
　　5.2電容(róng)器補(bǔ)償容量的确定
　　先進行負荷計算，确定(dìng)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(cháng)到的(de)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(fù)荷功率因數
　　COSφ2---為補償(cháng)後負荷功率因數
　　确定無功補償(cháng)容量時，還應注意以下三點：①在輕負荷時要避免(miǎn)過補償，倒送無功造成功率損耗增加，也(yě)是不經濟(jì)的(de)。②功率因數越高，每(měi)千乏(fá)補償容量減少損耗的作用将變小，通常情況下，将功率因數提高到0.95就是合(hé)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(róng)器造成(chéng)自勵是選用電容器容量的必要條件，可用(yòng)公式4計算。
　　6結語
　　采用無功補償可以(yǐ)提高功率因數，是一項投資少，收效快的(de)節能措施。并聯(lián)補償電容器(qì)原理簡單、使(shǐ)用(yòng)方便、運(yùn)行經濟，還可以分組(zǔ)投切保證電壓合格率和合(hé)理(lǐ)的功率因(yīn)數。我國很多地(dì)區(qū)配電網和農網平(píng)均功率因數偏低，通過采用補償電(diàn)容器進行合理的補償，一定(dìng)能夠提高供電質量并取得明顯(xiǎn)的經濟效益。

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