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供配電技術(shù)中的無功補(bǔ)償與節(jié)能降耗
點擊次數(shù):1981 更新時間:2016-08-26
基于無功補(bǔ)償技術(shù)的原理,在供配電系統(tǒng)選擇并使用了無功補(bǔ)償。闡述了選礦廠生產(chǎn)設(shè)備在使用無功補(bǔ)償裝置后,提高了功率因數(shù),節(jié)約了電能,供電穩(wěn)定可靠 。
引 言:
絕大多數(shù)工業(yè)企業(yè)用電設(shè)備屬感性負(fù)荷,運(yùn)行時會吸收大量無功功率,降低 系統(tǒng)電壓和功率因數(shù),增加線路損耗、降低供電能力。
某限公司選礦廠內(nèi)一些大型設(shè)備為變頻控制 ,使用了大功率變頻器。變頻器為非線性負(fù)載, 產(chǎn)生大量諧波電流,造成電網(wǎng)及配電系統(tǒng)不穩(wěn)定, 為解決供配電存在的隱患在供配電系統(tǒng)應(yīng)用了無功補(bǔ)償技術(shù),以提高供配電質(zhì)量,保證生產(chǎn)順利。
無功補(bǔ)償原理
當(dāng)電網(wǎng)電壓的波形為正弦波,且電壓與電流同相位時,電阻性電氣設(shè)備如白熾燈、電熱器等從電網(wǎng)上獲得的功率 P 等于電壓 U 和電流 I 的乘積, 即: P=U×I。電感性電氣設(shè)備如電動機(jī)和變壓器等由于在運(yùn)行時需要建立磁場,此時所消耗的 能量不能轉(zhuǎn)化為有功功率,故被稱為無功功率 Q。此時電流滯后電壓一個角度 φ。 在選擇變配電設(shè)備時所根據(jù)的是視在功率 S,即有功功率和無功功率的矢量和:S =(P2 + Q2)1/2。無功功率為:Q=(S2 - P2)1/2
有功功率與視在功率的比值為功率因數(shù):cosφ=P/S
無功功率的傳輸加重了電網(wǎng)負(fù)荷,使電網(wǎng)損耗增加,系統(tǒng)電壓下降。故需對 其進(jìn)行就近和就地補(bǔ)償。并聯(lián)電容器可補(bǔ)償或平衡電氣設(shè)備的感性無功功率。當(dāng)容性無功功率 QC 等于感性無功功率 QL 時,電網(wǎng)只傳輸有功功率 P。
無功補(bǔ)償形式
無功補(bǔ)償分集中補(bǔ)償、分散補(bǔ)償和就地補(bǔ)償三種。集中補(bǔ)償方式所用電容器 組的容量較分組補(bǔ)償或就地補(bǔ)償小, 利用率更高, 但未對變、配電所各饋線補(bǔ)償,僅減輕了電網(wǎng)的無功負(fù)荷。分散補(bǔ)償方式中的電容器組的利用率較就地補(bǔ)償高,因此總的需要量較就地補(bǔ)償小,是一種經(jīng)濟(jì)合理的補(bǔ)償方式。
補(bǔ)償容量的確定
電網(wǎng)里輸、變、配電設(shè)備和電力用戶消耗的無功功率損耗約各占一半,為減 少消耗,須減少無功在電網(wǎng)里的流動。是從用戶開始增加無功補(bǔ)償,提高用 戶負(fù)荷的功率因數(shù),可減少發(fā)電機(jī)無功出力和輸、變、配電設(shè)備中的無功電力消 耗,從而降低損耗。按式 Qc= P 計算補(bǔ)償?shù)臒o功功率容量Q,式中P 為zui大負(fù)荷日平均有功功率分別為裝設(shè)補(bǔ)償裝置前后功率因數(shù)實測值。
無功補(bǔ)償有利于降低系統(tǒng)的能耗
無功補(bǔ)償常遇到的問題和解決辦法分析
在實際工作中,無功補(bǔ)償工作還遇到如下問題: 1、電容器損壞頻繁。 2、電容器外熔斷器在投切電容器組及運(yùn)行中常發(fā)生熔斷。3、電容器組經(jīng)常投入使用率低。
針對上述情況我們分析可能存在的原因如下:1、電容器損壞主要原因由于 在選擇電壓等級時沒有考慮諧波背景的影響,造成所選擇的電壓等級偏低,長期運(yùn)行電容器將容易損壞。2、電容器外熔斷器經(jīng)常發(fā)生熔斷,主要是合閘涌流對 熔斷器的沖擊或者熔斷器額定電流的選擇偏小造成的, 或是不同電抗率組別的電容器組投切順序不當(dāng)所致。3、電容器投入使用率低主要是由于在電容器容量選 擇及分配不當(dāng)造成的。
結(jié) 語
可見,在電網(wǎng)中加裝適當(dāng)容量的無功補(bǔ)償電容器,可以提高功率因數(shù);而提 高功率因數(shù)又可以降低電網(wǎng)的電能損耗,從而帶來很大的經(jīng)濟(jì)效益。工業(yè)企業(yè)供 用電系統(tǒng)存在很大的節(jié)能潛力,采用集中和分散相結(jié)合、高壓和低壓相結(jié)合無功 補(bǔ)償是用電、節(jié)能降耗的有效方法。 

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