无功补偿技术及其效益探析

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1、无功补偿技术及其效益探析【摘要L文中结合湛江港铁矿石码头变电所功率因数偏低的实际集中探讨了无功补偿技术对企业配电网的影响以及提高功率因数给企业所带来的经济效益，介绍了影响功率因数的主要因素和提高功率因数的方法，讨论了如何确定无功功率的补偿容量，确保无功补偿技术经济、合理、安全可靠，达到节约电能的目的。【关键词】：无功补偿技术;功率因数;效益;容量中图分类号：F27文献标识码：B1.概况近年来，随着湛江港铁矿石码头的建成投产，大量高压机械设备投入使用，由于三相异步电动机自身的特点，其对无功的需求较髙，而变电所无功补偿不足甚至部分

2、变电所没有安装无功补偿装置，直接导致铁矿石各变电所功率因数偏低，同时引起变电所10kV母线电压降低，因此采用无功补偿技术，借助于无功补偿设备提供必要的无功功率，以提高系统的功率因数，降低系统能耗，改善电网电压质量，对我港生产有重大意义。2.影响企业供电系统功率因数的主要因素三相异步电动机和电力变压器等含有感性电抗的设备是对无功功率需求较大的主要设备。三相异步电动机的定子与转子间的气隙是决定其需要较多无功的主要因素。异步电动机所耗用的无功功率是由其空载时的无功功率和一定负载下无功功率增加值两部分所组成，所以要改善异步电动机的功率

3、因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高其负载率。变压器消耗无功主要是它的空载无功功率，它和负载率的大小无关。因而，为了改善系统的功率因数，变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态。另外系统电压和电网频率的波动也会对功率因数造成很大的影响。目前大部分企业的三相异步电动机额定功率因数只有0.80,即使满负荷运行其功率因数也只要0.80,达不到供电部门0.90的要求，因此必须要寻求能够使系统功率因数提高的一些实用方法，使系统能够实现无功功率的就地平衡，达到节能降耗的效果。1.无功补偿的方法提高系统功率因数的主要方法是采用无功补偿

4、技术，通常采用的方法主要有两种：单机就地补偿和动态跟踪补偿。3.1单机就地补偿单机就地补偿就是将无功补偿装置与用电设备并接，通过控制、保护装置与用电设备同时投切。单机就地补偿适用于补偿电动机等用电设备的无功消耗，此种方式可较好地限制用电单位无功负荷，提高系统功率因数。其特点是：用电设备运行时，无功补偿装置投入，用电设备停运时，补偿设备退出，而且不需频繁调整补偿容量。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活，维护简单、事故率低等优点。单机就地补偿特别适合大功率电动机械，可减少系统对无功补偿的需求。3.2动态跟踪补偿动态跟踪补偿

5、是指以无功补偿自动投切装置作为控制保护装置，将无功补偿装置补偿在母线上的补偿方式。动态跟踪补偿具有运行方式灵活，运行维护工作量小，运行更可靠等优点，但控制保护装置复杂、首期投资相对较大。动态跟踪补偿特别适合于大型生产作业流程的无功补偿，因电动机安装分散，考虑到设备管理和维修的方便，无功补偿装置一般直接集中安装在母线上，并且采用根据系统负荷自动投切无功补偿控制方式，满足系统对无功补偿的需求4.无功功率补偿容量的选择无功功率补偿容量的选择根据补偿方法的不同分为单负荷就地补偿容量的选择和多负荷集中动态补偿容量的选择。3.1单负荷就地

6、补偿容量的选择(1)权威资料推荐：一般电动机Qc=(l/3)Pe[即额定容量的1/3]此法简便易行，因一般电动机都不会满负荷运行，因此其功率因数可以补偿到0.90以上。此法在节能技术上广泛应用，对一般情况都可行，特别适用于Io/Ie(I。空载电流)比值较高的电动机和负载率较低(不超过2/3额定容量)的电动机。？？(2)经验公式法：根据电动机额定功率和实际运行情况进行，统计其一般负荷情况下连续运行一段时间内的平均有功功率P,根据下列公式计算其无功补偿容量：补偿前Q=Ptg1补偿后Q-Qc=Ptge2Qc=P(tg4)l-t

7、g

8、据补偿前后的功率因数来确定。(1)对于已达到稳定生产的企业，其补偿容量Qc按下式选择：Qc=WmK(tg1-tg2)/Tm式中：Wm为最大负荷月时有功电度量；K为补偿容量计算系数，可取0.8〜0.9；Tm为企业的最大负荷月实际工作小时数。例如：湛江港铁矿石1#所I