智能低压配电系统无功补偿柜的设计.pdf

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1、第6期2012年12月机电元件Ⅱ恩CI鼠0M暇CHANIcALCOMPONENTSVoL32№6De&2012智能低压配电系统无功补偿柜的设计陈兴1。符富强1。陈勇章1。罗志榕1，周琨1，赖振学2(1．福建省常山供电有限公司；2．福州亿森电力设备有限公司)摘要：采用Es一30智能低压配电系统无功补偿柜，智能无功功率补偿将降低供电系统的功率损耗和电能损耗，减少变压器和线路中的电压损失和提高供电设备利用率。本文通过本单位低压配电系统无功补偿柜的设计过程。阐述了低压配电系统无功补偿方式选择及无功补偿容量的确定。关键词：无功功

2、率；功率因数；补偿Doi：10．3969／j．issn．1000-6133．2012．06．005中圈分类号：TN784文献标识码：A文章编号：1000—6133(2012)06一0022—021前言常山供电变电所低压配电系统无功补偿柜因多年来年久失修、疏于管理，已多年没有正常投入使用，并且已有部分电力电容器损坏遗失。为了加强电力管理，公司决定重新配制低压配电系统无功功率补偿柜，以提高系统的功率因数，增加系统出力，降低网络损耗，改善电能质量。下面我将此次无功补偿柜配制过程中学到的无功补偿的原理、作用、补偿的方式选择及无

3、功补偿的电力电容容量确定等相关知识与大家一起分享。2无功补偿的基本原理电力系统中，电动机及其它有线圈的设备用的很多，这类设备除从线路中取得一部分电流做功外，还要从线路上消耗一部分不做功的电感电流，这就使得线路上的电流要额外的加大一些，功率因数就是用来衡量这一部分不做功的电流的。当电感电流为0时，功率因数等于1；当电感电流所占比例逐渐增大时，功率因数逐渐下降。显然，功率因数越低，线路额外负担越大，发电机、电力变压器及配电装置的额外负担也较大。这除了降低线路及电力设备的利用率外，还会增加线路上的功率损耗，增大电压损失，降低

4、供电质量。为此，应当提高功率因数。提高功率因数最方便的方法就是并联电容器，产生电容电流抵消电感电流，将不做功的所谓无功电流减小到一定范围以内。无功电源同有功电源一样，是保证电能质量不可缺少的部分，在电力系统中应保持无功平衡，否则将会使系统电压降低，设备损坏，功率因数下降，严重时，会引起电压崩溃，系统解裂，造成大面积停电事故。因此，解决电网无功容量不足，增装无功补偿设备，提高网络的功率因数，对电网降损节电，安全可靠运行有着极为重要的意义。3提高功率因数的办法提高功率因数的方法常用的是补偿法，低压配电收稿日期：2012—1

5、1—06作者简介：陈兴，男，汉，大专，助理工程师，研究方向：智能电网建设与发展，绿色能源发展课题。符富强，男，汉，大专，工程师。陈勇章，男，汉，本科，助理工程师。罗志榕，男，汉，大专，助理工程师。周琨，男，汉，本科，营销部统计专责，助理工程师。第6期陈兴等：智能低压配电系统无功补偿柜的设计系统中常用并联电力电容器的办法来补偿用电设备需要的无功功率。这就称为电容无功补偿法。在感性负载上并联电容器可用电容器的无功功率来补偿感性负载的无功功率，从而减少甚至消除感性负载于电源之间原有的能量交换。在交流电路中，纯电阻电路，负载中

6、的电流与电压同相位，纯电感负载中的电流滞后于电压900，而纯电容的电流则超前于电压90。，电容中的电流与电感中的电流相差180。，能相互抵消。电力系统中的负载大部分是感性的，因此，总电流将滞后电压一个角度，如图l所示，将并联电容器与负载并联，则电容器的电流将抵消一部分电感电流，从而使总电流减小，功率因数将提高。E臼：PfN‘一图l电容器补偿原理图4提高功率因数的实际意义4．I对于电力系统中的供电部分，提供电能的发电机是按要求的额定电压和额定电流设计的，发电机长期运行中，电压和电流都不能超过额定值，否则会缩短其使用寿命，

7、甚至损坏发电机。由于发电机是通过额定电流与额定电压之积定额的，这意味着当其接入负载为电阻时，理论上发电机得到了完全利用。因为，P=U木I木cosO中的cosO=l；但是，当负载为感性或容性时，cosO<1，发电机就得不到充分利用。为了最大程度利用发电机的容量，就必须提高其功率因数。4．2对于电力系统中的输电部分，输电线上的损耗：Pl=m木I，负载吸收的平均功率：P．：V木I幸cosO，因为I=P．／v／cosO，所以P1=R木P．／V／cosO(V是负载端电压的有效值)。由以上公式中可以看出，在V和P都不变的情况下，提

8、高功率因数cos?会降低输电线上的功率损耗。4．3在实际应用中，提高功率因数意味着：4．3．I提高用电质量，改善设备运行条件，可保证设备在正常条件下工作，这就有利于安全生产。4．3．2可节约电能，降低生产成本，减少企业的电费开支。4．3．3能提高企业用电设备的利用率，充分发挥企业的设备潜力。4．3．4可减少线路的功率损失，提高电网