工业企业无功补偿装置的应用研究

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1、工业企业无功补偿装置的应用研究无功补偿装置在供电企业中的应用摘要:本文介绍了无功补偿的原理、分类、原则及特点、国内外的发展现状，并且针对冃前工业企业供用电系统存在的问题，提出了改进的意见和措施。改善工业企业用电的功率因数是提高用电效率节约电能的重要手段。功率因数低、耗损大、系统不稳定，效益低等问题日益突出，所以把连续可调的无功补偿装置应用到在中小型中低压电网或中小型企业是十分必要的。关键词：无功功率补偿功率因数供电企业节电Reactivecompensationdeviceintheapplicationofthepowersu

2、pplyenterprise前言，绝大多数工业企业用电设备属感性负荷，它们在消耗有功功率的同时，也需要吸收大量无功功率。无功功率的出现不仅导致发电机出力下降，降低了输配电设备效率，而且还增大了网损，严重影响供电质量。解决这一问题，0前主要措施是增容，即扩大变压器和配电线路容量，从而提高供电能力。但是，增容一方面投资大，施工工程量大，周期长，另一方面由于末端无功仍需由低压侧集中补偿系统提供，输电线路利用效率仍然较低。研究开发线路终端用无功功率补偿装置具有明确的经济意义和社会效益。一、无功功率补偿的原理及无功补偿容量的确定1）无功功

3、率补偿的原理当电网电压的波形为正弦波，且电压与电流同相位时，电阻性电气设备如白炽灯、电热器等从电网上获得的功率P等于电压U和电流I的乘积，即：P=UXIo电感性电气设备如电动机和变压器等由丁在运行时需要建立磁场，此时所消耗的能量不能转化为有功功率，故被称为无功功率Q。此时电流滞后电压一个角度4）。在选择变配电设备时所根据的是视在功率S，即有功功率和无功功率的矢量和：S?P2?Q2无功功率为：Q?S2?P2有功功率与视在功率的比值为功率因数：cos??PS无功功率的传输加重了电网负荷，使电网损耗增加，系统电压下降。故需对其进行就近

4、和就地补偿。并联电容器可补偿或平衡电气设备的感性无功功率。当容性无功功率QC等于感性无功功率QL时，电网只传输冇功功率P。根据国家有关规定，高压用户的功率因数应达到0.9以上，低压用户的功率因数应达到0.85以上。如果选择电容器功率为QC，则功率因数为：cos??PP2??QL?Q2C?设R为线路电阻，API为原线路损耗，AP2为功率因素提髙后线路损耗，则线路损耗减少：?P??P221-?P2?3R??I1?I2?(1)比原来损失的百分数为：?P?P?1OO%??1-?I222/11???100%(2)1其中：ll??P/(3U

5、lcos?l)l2??P/(3U2cos?2)，补偿后由于功率因素提高，U2〉U1,为了分析方便，可认为U2々U1。将l2??P/(3U2cos?2)代入(2)可知：?P?P?100%??l-?cos?22l/cos?2???100%1无功功率升高或降低，有功功率不变，但是无功功率降低时，电流要降低，线路损耗将降低，反之线路损耗耍升高。可以看出当功率因素从0.8提高到0.85有功损耗降低了9%左右，当功率因素从0.85提高到0.9的时候，功率损耗降低了10%左右。[2]2)无功补偿容量的确定[3]在实际工程中首先应根据负荷情况和

6、供电部门的要求确定补偿后所需达到的功率因数值，然后再计算电容器的安装容量：QC?P??tan?l?tan?2??P*???l??l????l?????cos2?l??????cos2??l?2?????式中：QC—电容器的安装容量，kvarP一系统的有功功率，kWtan?l--补偿前的功率因数角,cos?l--补偿前的功率因数tan?2-补偿后的功率因数角,cos?2-补偿后的功率因数二、无功补偿的原则及特点原则：国家《电力系统电压和无功电力技术导则》规定，无功补偿与电压调节按下列原则进行。•总体平衡与局部平衡相结合；•电力补偿

7、与用户补偿相结合；•分散补偿与集中补偿相结合；•降损与调压相结合，以降损为主。无功补偿应尽量分层(按电压等级)和分区(按地区)补偿，就地平衡，避免无功电力长途输送与越级传输。特点：(1)无功补偿技术是一项成熟技术；(2)己有是用于各种需要的无功补偿装置(无功补偿器)；(3)无功补偿装置在运行中无须管理，不增加运行费用。[4]三、无功补偿的方式安装电容器进行无功补偿时，可釆取集中、分散或个别补偿等形式①集中补偿集中补偿是把电容器组集中安装在变电所的二次侧的母线上或配电变压器低压母线上，这种补偿方法，安装简便，运行可靠，利用率较高，

8、但当电气设备不连续运转或轻负荷时,乂无自动控制装置时，会造成过补偿，使运行电压升高，电压质量变坏。季节性用电较强、空载运行较长又无人值守的配电变压器不宜采用。②分散补偿分散补偿是将电容器组分组安装在车间配电室或变电所各分路的出线上，形成低压电网A部的多组分散补偿