無功補償專業(yè)論文

經(jīng)典word整理文檔，僅參考，雙擊此處可刪除頁眉頁腳。本資料屬于網(wǎng)絡(luò)整理，如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除，謝謝！12345678補償方式通信想為：以公司“新農(nóng)村、新電力、新服務(wù)農(nóng)電發(fā)展戰(zhàn)略為指導(dǎo)，以安全、質(zhì)量、電質(zhì)量，降低電能損耗，為社會主義新農(nóng)村建設(shè)提供優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟、可靠的電力供應(yīng)。切實達到《國家電網(wǎng)公司電力系統(tǒng)電壓質(zhì)量和無功電力管理規(guī)定》的“無功與低壓補償相結(jié)合，以低壓為主；調(diào)壓與降損相結(jié)合，以降損為主”的要求。1他形式能量（機械能、光能、熱能）的電功率。的電氣設(shè)備，要建立磁場，就要消耗無功功率。次線圈感應(yīng)出電壓。因此，沒有無功功率，電動機就不會轉(zhuǎn)動，變壓器也不能變壓，交流接觸器不會吸合。土怎么能運到堤上?）端電壓就要下降，從而影響用電設(shè)備的正常運行。要，這樣用電設(shè)備才能在額定電壓下工作。無功補償是把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷并聯(lián)接在同一電路，輸出的無功功率補償。11)根據(jù)用電設(shè)備的功率因數(shù)，可測算輸電線路的電能損失。通過現(xiàn)場技術(shù)改造，可使低于標準要求的功率因數(shù)達標，實現(xiàn)節(jié)電目的。2)采用無功補償技術(shù)，提高低壓電網(wǎng)和用電設(shè)備的功率因數(shù)，已成為節(jié)電工作的一項重要措施。3)無功補償，它就是借助于無功補償設(shè)備提供必要的無功功率，以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，降低能耗，改善電網(wǎng)電壓質(zhì)量，穩(wěn)定設(shè)備運行。4)減少電力損失，一般工廠動力配線依據(jù)不同的線路及負載情況，其電力損耗約2%--3%左右，使用電容提高功率因數(shù)后，總電流降低，可降低供電端與用電端的電力損失。5)改善供電品質(zhì)，提高功率因數(shù)，減少負載總電流及電壓降。于變壓器二次側(cè)加裝電容可改善功率因數(shù)提高二次側(cè)電壓。6)延長設(shè)備壽命。改善功率因數(shù)后線路總電流減少，使接近或已經(jīng)飽和的變壓器、開關(guān)等機器設(shè)備和線路容量負荷降低，因此可以降低溫升增加壽命（溫度每降低10°C，壽命可延長1倍）7)生的罰款。8)無功補償可以改善電能質(zhì)量、降低電能損耗、挖掘發(fā)供電設(shè)備潛力、無功補償減少用戶電費支出，是一項投資少，收效快的節(jié)能措施。9)無功補償技術(shù)對用電單位的低壓配電網(wǎng)的影響以及提高功率因數(shù)所帶來的經(jīng)濟效益和社會效益，確定無功功率的補償容量，確保補償技術(shù)經(jīng)濟、合理、安全可靠，達到節(jié)約電能的目的2從電力網(wǎng)無功功率消耗的基本狀況可以看出，各級網(wǎng)絡(luò)和輸配電設(shè)備都要級補償，就地平衡”的原則，合理布局。1)總體平衡與局部平衡相結(jié)合，以局部為主。2)電力部門補償與用戶補償相結(jié)合。50%～60%衡，所以必須由電力部門和用戶共同進行補償。3)分散補償與集中補償相結(jié)合，以分散為主。集中補償，是在變電所集中裝設(shè)較大容量的補償電容器。分散補償，指在配2低壓配電網(wǎng)應(yīng)以分散補償為主。4)無功補償?shù)脑瓌t。提高用電單位的自然功率因數(shù),,合理布局,分級補償,就,以分散補償主;高壓補償與低壓補償相結(jié)合,以低壓補償為主；調(diào)壓與降損相結(jié)合，以降損為主的原則.3外，還需要無功功率。當有功功率P一定時，如減少無功功率Q，則功率因數(shù)便能夠提高。在極端情況下，當Q=0時，則其力率=1。因此提高功率因數(shù)問題的實質(zhì)就是減少用電設(shè)備的無功功率需要量。1.異步電動機和電力變壓器是耗用無功功率的主要設(shè)備異步電動機的定子與轉(zhuǎn)子間的氣隙是決定異步電動機需要較多無功的主載無功功率，它和負載率的大小無關(guān)。因而，為了改善電力系統(tǒng)和企業(yè)的功率因數(shù)，變壓器不應(yīng)空載運行或長其處于低負載運行狀態(tài)。2.供電電壓超出規(guī)定范圍也會對功率因數(shù)造成很大的影響當供電電壓高于額定值的10%時，由于磁路飽和的影響，無功功率將增長得很快，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，當供電電壓為額定值的110%時，一般工廠的無功將增加35%左右。當供電電壓低于額定值時，無功功率也相應(yīng)減少而使它們的功率因數(shù)有所提高。但供電電壓降低會影響電氣設(shè)備的正常工作。所以，應(yīng)當采取措施使電力系統(tǒng)的供電電壓盡可能保持穩(wěn)定。3.電網(wǎng)頻率的波動也會對異步電機和變壓器的磁化無功功率造成一定的影響4.的、能夠使低壓電力網(wǎng)功率因數(shù)提高的一些實用方法，使低壓網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)無功的就地平衡，達到降損節(jié)能的效果。4要有三種：隨機補償、隨器補償、跟蹤補償。3隨機補償就是將低壓電容器組與電動機并接，通過控制、保護裝置與電機，式可較好地限制用電單位無功負荷。隨機補償?shù)膬?yōu)點：用電設(shè)備運行時，無功補償投入，用電設(shè)備停運時，補償設(shè)備也退出，而且不需頻繁調(diào)整補償容量。具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活，維護簡單、事故率低等。變而言，這部分損耗占供電量的比例很大，從而導(dǎo)致電費單價的增加。隨器補償?shù)膬?yōu)點：接線簡單、維護管理方便、能有效地補償配變空載無功，損，具有較高的經(jīng)濟性，是目前補償無功最有效的手段之一。在大用戶0.4kv母線上的補償方式。適用于100kVA以上的專用配變用戶，可以替代隨機、隨器兩種補償方式，補償效果好。跟蹤補償?shù)膬?yōu)點是運行方式靈活，運行維護工作量小，比前兩種補償方式壽命相對延長、運行更可靠。應(yīng)優(yōu)先選用跟蹤補償方式。5為提高10kV配電線路的供電可靠性和供電可靠率，使電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟。通過城、農(nóng)網(wǎng)的建設(shè)與改造工作，對10kV配電線路加裝無功補償高。國家電力公司下發(fā)關(guān)于電力行業(yè)創(chuàng)一流的文件中，要求10kV功率因數(shù)不小于0.95%的問題關(guān)鍵之一，是在10kV線路中投入一定的電容器，采用固定或自動相結(jié)合路有固定和自動補償兩種方式相互配合，即可達到理想的效果。一是變電所內(nèi)按主變壓器容量的15%中心的上側(cè)安裝自動補償電容器組。4對于農(nóng)網(wǎng)主要使用的10kV10kV3級補償+隨機補償”（“3+1”模式）。經(jīng)驗估算：當COSφ約在0.6~0.7時，可按饋路實際負荷的15%左右補償；或按無功缺口的2/3補償。電桿上安裝電容器實行單點或多點電容器補償，單點補償?shù)攸c選在離線路首端2/32/32/5和4/5處；若線路較長，負荷較大，實施固定補償與自動補償相結(jié)合、在線路上三點進行分散補償：第一組裝設(shè)在該線路2／7處為固定補償；第二組為自動補償，裝設(shè)在該線路的4／7處，也是負荷較為集中地段；第三組為固定補償，裝設(shè)在該線路的6／7處；多點補償是采用分支線分段補償方式，對分支較大或線路較長電壓簡單保護。2/3較大無功負荷點時，除應(yīng)考慮與線路始端的距離外，也應(yīng)考慮大的無功負荷點。實際裝設(shè)補償裝置每組以100～200kvar為宜。6在現(xiàn)代用電企業(yè)中，在數(shù)量眾多、容量大小不等的感性設(shè)備連接于電力系統(tǒng)中，以致電網(wǎng)傳輸功率除有功功率外，還需無功功率。如自然平均功率因數(shù)在0.70～0.8560%～90%,如果把功率因數(shù)提高到0.95左右，則無功消耗只占有功消耗的30%左右。由于減少了電網(wǎng)無功功率的輸入，會給用電企業(yè)帶來效益。1.節(jié)省企業(yè)電費開支。提高功率因數(shù)對企業(yè)的直接經(jīng)濟效益是明顯的，因求達到的不同數(shù)值，低于規(guī)定的數(shù)值，需要多收電費，高于規(guī)定數(shù)值，可相應(yīng)地減少電費。可見，提高功率因數(shù)對企業(yè)有著重要的經(jīng)濟意義。2.提高設(shè)備的利用率。對于原有供電設(shè)備來講，在同樣有功功率下，因功減少投資費用，在一定條件下，改善后的功率因數(shù)可以使所選變壓器容量降低。3.降低系統(tǒng)的能耗。補償前后線路傳送的有功功率不變，P=UICOSφ，由于COSφU2稍大于補償前電壓U1,U2≈U1從而導(dǎo)出I1COSφ1=I2COSφ2。即:I1/I2=COSφ2/COSφ1,這樣線損P減少的百分數(shù)為：5ΔP%=(1-I22/I12)×100%=（1-COS2φ1/COS2φ2）×100%當功率因數(shù)從0.70～0.85提高到0.95時，由(2)式可求得有功損耗將降低20%～45%。4.改善電壓質(zhì)量。以線路末端只有一個集中負荷為例，假設(shè)線路電阻和電抗為R、X,有功和無功為P、Q,則電壓損失ΔU為：△U=（PR+QX/Ue×10(kV)兩部分損失：PR/Ue→輸送有功負荷P產(chǎn)生的；-3QX/Ue→輸送無功負荷Q產(chǎn)生的；配電線路：X=（2～4）R，△U大部分為輸送無功負荷Q產(chǎn)生的變壓器：X=（5～10）R，QX/Ue=(5～10)PR/Ue變壓器△U幾乎全為輸送無功負荷QQ,則有利于線路末端電壓的穩(wěn)定，過3%5.三相異步電動機通過就地補償后，由于電流的下降，功率因數(shù)的提高，從而增加了變壓器的容量，計算公式如下：△S=P/COSφ1×[（COSφ2/COSφ1）-1]如一臺額定功率為155kW水泵的電機，補前功率因數(shù)為0.857，補償后功率因數(shù)為0.967，根據(jù)上面公式計算其增容量為：（155÷0.857）×[（0.967÷0.857）-1]=24kVA7采取低壓動態(tài)無功補償裝置節(jié)能降損的效果舉例說明。例1：某供電企業(yè)給某淀粉廠加裝470kvar低壓動態(tài)補償電容柜，設(shè)定補償限值cosφ為0.95，小于限值則動態(tài)順序投入電容器組。如功率因數(shù)超前，向線路反送無功功率，則開始順序切除電容器，使功率因數(shù)在一個相對穩(wěn)定的區(qū)域保持動態(tài)平衡。試機時一次電流1050A，cosφ=0.7，裝置動態(tài)投入400kvar后，功率因數(shù)接近到1，一次電流變?yōu)?50A，電流是補償前的電流的70%，即減少線路電流30%左右。表1列出了補償前后參數(shù)的變化：功率因數(shù)無功電流補償前0.7補償后1.010507507357357460注：按現(xiàn)場控制盤儀表指示例2：某供電企業(yè)給某造紙廠加裝500kvar低壓動態(tài)補償柜，補償前功率因數(shù)≤0.751300A0.96后一次電流是1000A，直觀減少線路電流25%左右。根據(jù)電路原理，線路的損耗與負荷電流的平方成正比，線路電流大則損耗大，線路電流減小則線損減少，例1中，補償前電流為I，補償后電流大約為0.7×I，根據(jù)DP=3IR，所以補償后的線路損耗為補償前線路損耗值的49%，26線路損耗降低了大約51%左右。例2中線路補償后電流大約是補償前電流的0.77，所以補償后的線路損耗大概是補償前線路損耗的59%。推算出補償前后功率因數(shù)的變化與線路損耗變化的關(guān)系：表2補償前后線路損耗之比0．900．800．790．690．600．950．800．700．630．541．000．720．640．560．490．850．800．750．700．880．780．68按表21功率因數(shù)從0.7提高到1損耗的49%0.75提高到0.9563%，降低線損效果明顯。例3：某市能源監(jiān)測中心于2006年4月242930日對某氨綸股份有限公司B區(qū)制冷機、空壓機電機進行了電機補償裝置的安裝調(diào)試，從安裝后測試結(jié)果看，平均降低電流22-51（A），電機功率因數(shù)提高到0.98，（見測試結(jié)果對比表），減少了公司內(nèi)部低壓電網(wǎng)的消耗，從而達到了節(jié)電的目的。測試結(jié)果對比表：設(shè)備名稱設(shè)備容量補前功率因補后功率因數(shù)電流下降（kW）數(shù)COSφ1COSφ2△（A）1100.840.9822制冷壓縮機LM1-110M、B4制冷壓縮機LM1-200M、B2制冷壓縮機LM1-250MA1C1制冷壓縮機2DLGS-K2、D2制冷壓縮機2DLGS-K2、D5空氣壓縮機20S-200A、D1空氣壓縮機20S-200A、D2空氣壓縮機20S-200A、D3空氣壓縮機60A-160、B1空氣壓縮機60A-160、B2由于電流減少，變壓器的銅損及公司內(nèi)部的低壓損耗都降低。配電系統(tǒng)電流下降率△Ｉ％＝（1－0.87/0.98）×100％＝11％；7配電系統(tǒng)損耗下降率△Ｐ％＝(1-0.872/0.982)×100％＝11.2％該公司B區(qū)制冷機、空壓機電動機補償?shù)目側(cè)萘繛?80千乏，電流平均總下降518（A）,依據(jù)GB/T12497-1997中計算公式，安裝電動機補償裝置后，年可節(jié)電量＝補償容量×無功經(jīng)濟當量×年運行時間＝780×0.04×24×300＝224640kWh，節(jié)約價值11.2萬元，補償投資費用(包括設(shè)備的購置、安裝及現(xiàn)場調(diào)試)為：6.24萬元。(80元/千乏)用戶低壓端無功補償裝置一般按照用戶無功負荷的變化動態(tài)投切補償電容器，達到動態(tài)控制的目的，可以做到不向高壓線路反送無功電能。在配電網(wǎng)中，流小，也使線路壓降減少，電壓波動減少。8分考慮了與配電動態(tài)化系統(tǒng)的結(jié)合。:1.采集單一信號，采用三相電容器，三相共補這種補償方式適用于負荷主要是三相負載（電動機）的場合，但如果當前的負載主要為居民用戶，三相負荷很可能不平衡。那么各相無功需量也不同，采用這種補償方式會在不同程度上出現(xiàn)過補或欠補。2.投切開關(guān)多采用交流接觸器其響應(yīng)速度較慢，在投切過程中會對電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊涌流，使用壽命短。3.無功控制策略控制物理量多為功率因數(shù)，投切方式為：循環(huán)投切。此策略沒有考慮電壓的平衡關(guān)系與區(qū)域的無功優(yōu)化。4.通常不具備配電監(jiān)測功能:1)固定補償與動態(tài)補償相結(jié)合隨著社會的發(fā)展，負載類型越來越復(fù)雜，電網(wǎng)對無功要求也越來越高，因此化。2)三相共補與分相補償相結(jié)合8新的設(shè)備尤其是大量的電力電子、照明等家居設(shè)備，都是單相供電，電網(wǎng)中三相不平衡的情況越來越多，三相共補同投同切已無法解決三相不平衡的問題，方式在新的經(jīng)濟條件下日益廣泛應(yīng)用。3)穩(wěn)態(tài)補償與快速跟蹤補償相結(jié)合針對大型的鋼鐵冶金等企業(yè)，工藝復(fù)雜、用電量大、負載變化快、波動大，充分備的工作容量，充分發(fā)揮設(shè)備能力，提高工作效率，提高產(chǎn)量和質(zhì)量，經(jīng)濟效益大。目前采用的投切開關(guān)主要有以下幾種。1)過零觸發(fā)可控硅投切開關(guān)其特點是動態(tài)響應(yīng)快，在投切過程中對電網(wǎng)無沖擊、無涌流，壽命較長，目前運用比較普遍。2)機電一體化智能復(fù)合開關(guān)該開關(guān)由交流接觸器和可控硅并聯(lián)運行，綜合兩種開關(guān)的優(yōu)點，既實現(xiàn)了快速投切，又降低了功耗。采集三相電壓、電流信號，跟蹤系統(tǒng)中無功的變化，以無功功率為控制物理的大小智能選擇電容器組合，依據(jù)“取平補齊”的原則投入電網(wǎng)，實現(xiàn)電容器投切的智能控制，使補償精度高。1)科學(xué)的電壓限制條件可設(shè)定的過、欠壓保護值，可設(shè)置諧波電壓保護，具缺相保護功能，以無功功率為投切門限值。2)可設(shè)置投切延時延時時間可調(diào)（既可支持快速跟蹤無功補償，也可支持穩(wěn)態(tài)補償），同組電容投切動作時間間隔可設(shè)置，對快速跟蹤補償可設(shè)置為零。綜合配電監(jiān)測功能