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无功补偿原理及无功就地补偿

 
文章关键字:无功补偿原理及无功就地补偿
 电网中的电力负荷如电动机、变压器等,大部分属于感性负荷,在运(阳光电子学校维修专家认为:)行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后,可以提供感性负载所消耗的无功功率,减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率,由于减少了无功功率在电网中的流动,因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗,这就是无功补偿。

无功补偿的基本原理是:把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路,能量在两种负荷之间相互交换。这样,感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。无功补偿的意义:

⑴补偿无功功率,可以增加电网中有功功率的比例常数。

⑵减少发、供电设备的设计容量,减少投资,例如当功率因数cosΦ=0.8增加到cosΦ=0.95时,装1Kvar电容器可节省设备容量0.52KW;反之,增加0.52KW对原有设备而言,相当于增大了发、供电设备容量。因此,对新建、改建工程,应充分考虑无功补偿,便可以减少设计容量,从而减少投资。

⑶降低线损,由公式ΔΡ%=(1-cosΦ/cosΦ)×100%得出其中cosΦ为补偿后的功率因数,cosΦ为补偿前的功率因数则:

cosΦ>cosΦ,所以提高功率因数后,线损率也下降了,减少设计容量、减少投资,增加电网中有功功率的输送比例,以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益。所以,功率因数是考核经济效益的重要指标,规划、实施无功补偿势在必(阳光电子学校维修专家认为:)行。

电网中常用的无功补偿方式包括:

集中补偿:在高低压配电线路中安装并联电容器组;

分组补偿:在配电变压器低压侧和用户车间配电屏安装并联补偿电容器;

单台电动机就地补偿:在单台电动机处安装并联电容器等。

加装无功补偿设备,不仅可使功率消耗小,功率因数提高,还可以充分挖掘设备输送功率的潜力。

确定无功补偿容量时,应注意以下两点:

在轻负荷时要避免过补偿,倒送无功造成功率损耗增加,也是不经济的。

功率因数越高,每千伏补偿容量减少损耗的作用将变小,通常情况下,将功率因数提高到0.95就是合理补偿

就三种补偿方式而言,无功就地补偿克服了集中补偿和分组补偿的缺点,是一种较为完善的补偿方式:

⑴因电容器与电动机直接并联,同时投入或停用,可使无功不倒流,保证用户功率因数始终处于滞后状态,既有利于用户,也有利于电网。

⑵有利于降低电动机起动电流,减少接触器的火花,提高控制电器工作的可靠性,延长电动机与控制设备的使用寿命。

无功就地补偿容量可以根据以下经验公式确定:Q≤UΙ0式中:Q---无功补偿容量(kvar);U---电动机的额定电压(V);Ι0---电动机空载电流(A);但是无功就地补偿也有其缺点:⑴不能全面取代高压集中补偿和低压分组补偿;众所周之,无功补偿按其安装位置和接线方法可分为:高压集中补偿、低压分组补偿和低压就地补偿。其中就地补偿区域最大,效果也好。但它总的电容器安装容量比其它两种方式要大,电容器利用率也低。高压集中补偿和低压分组补偿的电容器容量相对较小,利用率也高,且能补偿变压器自身的无功损耗。为此,这三种补偿方式各有应用范围,应结合实际确定使用场合,各司其职。

⑵大容量电力电子装置,就地补偿不恰当:随着大型电力电子装置的广泛应用,尤其是采用大容量晶闸管电源供电后,致使电网波形畸变,谐波分量增大,功率因数降低。更由于此类负载经常是快速变化,谐波次数增高,危及供电质量,对通讯设备影响也很大,所以此类负载采用就地补偿是不安全,不恰当的。因为①电力电子装置会产生高次谐波,在负载电感上有部分被抑制。但当负载并联电容器后,高次谐波可顺利通过电容器,这就等效地增加了供电网络中的谐波成分。②由于谐波电流的存在,会增加电容器的负担,容易造成电容器的过流、过热,甚至损坏。③电力电子装置供电的负载如电弧炉、轧钢机等具有冲击性无功负载,这要求无功补偿的响应速度要快,但并联电容器的补偿方法是难以奏效。

⑶电动机起动频繁或经常正反转的场合,不宜采用就地补偿:异步电动机直接起动时,起动电流约为额定电流的4-7倍,即使采用降压起动措施,其起动电流也是额定电流的2-3倍。因此在电动机起动瞬间,与电动机并联的电容器势必流过浪涌冲击电流,这对频繁起动的场合,不仅增加线损,而且引起电容器过热,降低使用寿命。 此外,对具有正反转起动的场合,应把补偿电容器接到接触器头电源进线侧,这虽能使电容随电动机的运(阳光电子学校维修专家认为:)行而投入。但当接触器刚断开时,电容器会向电动机绕组放电,,引起电动机自激产生高电压,这也有不妥之处。若将补偿电容器接于电源侧,当电动机停运时,电网仍向电容器供给电流,造成电容器负担加重,产生不必要的损耗。为此,对无功补偿功率较大的电容器,如需接在电源进线侧,则应对电容器另外加控制开关,在电动机停运时予以切除。

⑷就地补偿的电容器不宜采用普通电力电容器:推广就地补偿技术时,不宜直接使用普通油浸纸质电力电容器,因为其自愈功能很差,使用中可能产生永久性击穿,甚至引起爆炸,危及人身安全。

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无功补偿原理及无功就地补偿 由佚名刊于:2010-1-2 10:55:49
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