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無(wú)功補(bǔ)償在低壓配電網(wǎng)中的應(yīng)用

瀏覽次數(shù):1546更新日期:2014-03-20

徐霜

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

一:引言

    無(wú)功補(bǔ)償就是借助于無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備提供必要的無(wú)功功率,以提高系統(tǒng)的功率因數(shù),降低能耗,電網(wǎng)電壓質(zhì)量。從電力網(wǎng)無(wú)功功率消耗的基本狀況可以看出,各級(jí)網(wǎng)絡(luò)和輸配電設(shè)備都要消耗一定數(shù)量的無(wú)功功率,尤以低壓配電網(wǎng)所占比重zui大。采用無(wú)功補(bǔ)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(xiàng)重要措施(1)。

二:影響功率因數(shù)的主要因素

    異步電動(dòng)機(jī)和電力變壓器是耗用無(wú)功功率的主要設(shè)備。異步電動(dòng)機(jī)所耗用的無(wú)功功率是由其空載時(shí)的無(wú)功功率和一定負(fù)載下無(wú)功功率增加值兩部分所組成。變壓器消耗無(wú)功的主要成份是它的空載無(wú)功功率供電電壓超出規(guī)定范圍也會(huì)影響功率因數(shù)。所以要尋求一些行之的、能夠使低壓電力網(wǎng)功率因數(shù)提高的一些實(shí)用方法,使低壓網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)功的就地平衡,達(dá)到降損節(jié)能的效果2。

三、低壓配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償方法

   提高功率因數(shù)的主要方法是采用低壓無(wú)功補(bǔ)償技術(shù),我們通常采用的方法主要有三種:隨機(jī)補(bǔ)償、隨器補(bǔ)償、跟蹤補(bǔ)償(1)。

 (1) 隨機(jī)補(bǔ)償:將低壓電容器組與電動(dòng)機(jī)并接,通過(guò)控制、保護(hù)裝置與電機(jī),同時(shí)投切的隨機(jī)補(bǔ)償適用于補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)的無(wú)功消耗,以補(bǔ)勵(lì)磁無(wú)功為主。而且配置方便靈活,不需頻繁調(diào)整補(bǔ)償容量。投資少、安裝簡(jiǎn)便。

 (2) 隨器補(bǔ)償:將低壓電容器通過(guò)低壓保險(xiǎn)接在配電變壓器二次側(cè),以補(bǔ)償配電變壓器空載無(wú)功的補(bǔ)償方式。它能地補(bǔ)償配變空載無(wú)功。限制農(nóng)網(wǎng)無(wú)功基荷,使該部分無(wú)功就地平衡,從而提高配變利用率,降低無(wú)功網(wǎng)損,是目前補(bǔ)償無(wú)功zui的手段之一。

 (3)跟蹤補(bǔ)償:是指以無(wú)功補(bǔ)償投切裝置作為控制保護(hù)裝置,將低壓電容器組補(bǔ)償在大用戶0.4KV母線上的補(bǔ)償方式。適用于100K V A以上的配變用戶, 可以替代隨機(jī)、隨器兩種補(bǔ)償方式,補(bǔ)償效果好。

四、ARC功率因數(shù)控制器的選擇

    安科瑞公司的ARC功率因數(shù)控制器嚴(yán)格按照DL/T597《低壓無(wú)功補(bǔ)償控制器訂貨技術(shù)條件》、JB/T9663《低壓無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償控制器》等標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的各項(xiàng)要求,依據(jù)低壓配電網(wǎng)跟蹤補(bǔ)償?shù)男枨蠛拓?fù)荷特性。一般情況下,可從以下幾個(gè)方面對(duì)控制器進(jìn)行選擇:

表1 產(chǎn)品應(yīng)用

型號(hào)

負(fù)載要求

補(bǔ)償方式

投切開(kāi)關(guān)

電容器

補(bǔ)償方案

ARC-6/J

ARC-8/J

ARC-10/J

ARC-12/J

ARC-6/R

ARC-8/R

ARC-10/R

ARC-12/R

三相平衡負(fù)載;且無(wú)功量比較穩(wěn)定,不需頻繁投切電容補(bǔ)償?shù)挠脩簦?/p>

單負(fù)荷(大功率電機(jī))就地補(bǔ)償和低壓配電柜集中補(bǔ)償

接觸器

自愈式電力電容

三相共補(bǔ)

ARC-12F-J

ARC-16F-J

三相平衡負(fù)載;且無(wú)功量比較穩(wěn)定,不需頻繁投切電容補(bǔ)償?shù)挠脩簦?/p>

單負(fù)荷(大功率電機(jī))就地補(bǔ)償和低壓配電柜集中補(bǔ)償

接觸器

自愈式電容

三相共補(bǔ),分補(bǔ)

ARC-12F-J

ARC-16F-J

三相平衡負(fù)載,或者三相不平衡負(fù)載,變動(dòng)負(fù)荷、沖擊性負(fù)荷.

單負(fù)荷(大功率電機(jī))就地補(bǔ)償和低壓配電柜集中補(bǔ)償

容性無(wú)觸點(diǎn)投切開(kāi)關(guān)

自愈式電力電容

三相共補(bǔ),分補(bǔ)

 

 

表2  產(chǎn)品選型

產(chǎn)品型號(hào)

功能選項(xiàng)表

靜態(tài)輸出

動(dòng)態(tài)輸出

過(guò)電壓

欠電壓

過(guò)電流

欠電流

溫度保護(hù)

斷相保護(hù)

諧波保護(hù)

通訊

編碼方式

ARC-6/J

 

 

 

 

 

ARC-6/R

 

ARC-8/J

 

 

 

 

 

ARC-8/R

 

ARC-10/J

 

 

 

 

 

ARC-10R

 

ARC-12/J

 

 

 

 

 

ARC-12/R

 

ARC-12F-J

 

可選

ARC-12F-R

 

ARC-16F-J

 

可選

ARC-16F-R

 

五、無(wú)功功率補(bǔ)償容量的選擇方法

    無(wú)功補(bǔ)償容量以提高功率因數(shù)為主要目的時(shí),補(bǔ)償容量的選擇分兩大類討論 ,即單負(fù)荷就地補(bǔ)償容量的選擇( 主要指電動(dòng)機(jī)) 和多負(fù)荷補(bǔ)償容量的選擇( 指集中和局部分組補(bǔ)償) 。

  5.1 單負(fù)荷就地補(bǔ)償容量的選擇

(1)美國(guó)資料推薦:Q c = ( 1/3) P e  (額定容量的1/3)

(2)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法:由于電機(jī)數(shù)不同,按數(shù)大小確定經(jīng)驗(yàn)系數(shù)選擇容量比較接近實(shí)際需要的電容器,采用這種方法一般在70%負(fù)荷時(shí),補(bǔ)后功率因數(shù)可在0.95 ~ 0.97之間。

表3  經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法

  5.2多負(fù)荷補(bǔ)償容量的選擇

      多負(fù)荷補(bǔ)償容量的選擇是根據(jù)補(bǔ)償前后的功率因數(shù)來(lái)確定。無(wú)功補(bǔ)償容量 Qc 按下式選擇:

  

六、無(wú)功補(bǔ)償?shù)男б?/p>

    安科瑞公司的控制器在江陰某冶金股份有限公司低壓進(jìn)線配電柜側(cè)進(jìn)行了無(wú)功補(bǔ)償裝置的安裝調(diào)試,從安裝后測(cè)試結(jié)果看,平均降低電流40 ( A) ,電機(jī)功率因數(shù)從0.5提高到0.95,減少了公司內(nèi)部低壓電網(wǎng)的消耗,每月電費(fèi)從12000元/月,降低到8000元/月,達(dá)到了節(jié)電的目的。由于減少了電網(wǎng)無(wú)功功率的輸入,給該冶金公司帶來(lái)效益。

 

參考文獻(xiàn):

[1]安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品選型手冊(cè)2013.1版.

[2] 無(wú)功補(bǔ)償應(yīng)用于低壓電網(wǎng)巾的選擇和意義  山東省東營(yíng)市市政廣場(chǎng)管理處  艾天鵬

作者簡(jiǎn)介:

徐霜,女,本科,安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向?yàn)闊o(wú)功補(bǔ)償及有源濾波裝置的設(shè)計(jì);:   :

 

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