水泥厂无功补偿的优化设计.pdf

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1、2014年第1期新世纪水泥导报No．12014CementGuideforNewEpoch电乞自动亿中图分类号：TQ172．8；TM3文献标识码：B文章编号：1008—0473(2014)01．0067—03DOI编码：10．3969／j．issn．1008—0473．2014．01．017水泥厂无功补偿的优化设计汪华李必玉合肥水泥研究设计院，安徽合肥230051摘要目前，国内电网及工矿企业无功补偿方式主要有中压母线集中补偿、低压母线集中补偿和就地补偿三种方式。水泥工厂进行无功补偿优化设计时，须对全厂配电网络及用电负载特性进行分析，采用就地和集中相结合、低压

2、和中压相结合的无功补偿方式，根据不同负载的特性来选择与其相适应的补偿装置。合理的无功补偿设计方案的确定，只是无功补偿优化设计的前提条件，要想得到所期望的补偿效果，还要取决于对无功补偿容量的精确计算。关键词水泥工厂无功补偿变负载功率因数0引言变压器中的无功流动从而减少有功损耗。水泥生产设备的运转离不开电机，这些电机2水泥工厂无功补偿的优化设计所消耗的无功功率占了整个工厂所消耗无功的绝大要合理地设计和确定水泥厂的无功补偿方部分。对于水泥工厂的设计来说，合理选用无功补式，就必须对全厂的供配电方式及用电负载的特偿装置是一项重要的节能措施。它对提高供电系统性进行分析和

3、分类。以一条5000t／d水泥熟料生产的功率因数、节约电能、减少运行费用以及提高电线为例，整个水泥生产线设110／10．5kV总降压站l能质量，有着重要的意义。本文就水泥厂无功补偿座，站内设置1台容量为35000kVA主变压器；设4的优化设计进行介绍。个10kV中压配电站，分别为石灰石配电站、原料1无功补偿的方式及特点磨配电站、窑头配电站、水泥磨配电站；低压部分目前，国内电网及工矿企业无功补偿方式主设8个10／0．4kV车间变电所，分别为石灰石破碎车要有中压母线集中补偿、低压母线集中补偿和就地间变电所、原料处理车间变电所、原料磨车间变电补偿三种。中压母线集中

4、补偿是指将电容器补偿柜所、窑尾车问变电所、窑头车间变电所、煤磨车间并联接在总降压站或中压开关站610kV母线上的变电所、水泥磨车间变电所、包装车间变电所。补偿方式。它适用于负荷较集中、离配电母线较近全厂总装机容量39720kW，其中中压电机容的场所。其优点是能实现自动投切，可按需提高用量29010kW，约占整个水泥厂耗电量的73％。这户的功率因数，改善电压质量。些中压电机按所带负载的特性可分为两类：一类是低压母线集中补偿是指将低压电容器补偿柜电机负载转矩基本恒定或缓慢变化的恒负载设备，并联接在配电变压器0．4kV低压母线上，并根据低如风机、球磨机等；另一类是

5、电机负载转矩变化剧压母线上的功率因数而自动控制电容器的投切，实烈的变负载设备如破碎机、辊压机等。其中恒负载现无功补偿的方式。其缺点是电容器的投切是分组和变负载各占中压电机耗能的64％和36％左右。根投切，难以做到补偿容量的平滑调节。据上述分析结果，我们对全厂的无功补偿方案进行就地补偿就是根据用电设备对无功的需要量了优化设计。将无功补偿装置分散地安装在用电设备附近，以补2．1就地无功补偿设计偿安装部位前边的所有线路和变压器的无功功率。由于水泥厂中有73％的耗能设备都是中压电其优点是用电设备运行时，无功补偿装置投入；用机，这些大型用电设备能耗高，而在运行中功率因

6、电设备停运时，补偿装置也退出，可减少配电网和数低，对无功需求都很大。《供电系统设计规范》672014年第1期No．12014汪华，等：水泥厂无功补偿的优化设计电乞自动亿(GB50052—2009)指出，容量较大、负荷平稳且4)。它采用自动电容无功补偿装置，其容量大小经常使用的用电设备无功负荷宜单独就地补偿。故根据各车间变压器容量的大小进行计算选择并分对于水泥工厂中的中压电机，首先应进行就地无功组，一般在几十千乏不等。设备运行时，它可以根补偿，由于全厂中压电机按负载特性可分为恒负载据车间变电所变压器0．4kV母线的功率因数的变化和变负载两类，因此如何合理地根据

7、各电机的负载自动投入或切除相应数量的电容器进行跟踪补偿，特性来选择就地补偿装置就成为就地无功补偿设计以达到设定的功率因数值。为了抑制5次及以上高的关键。次谐波对电网的污染，我们在并联的电容器回路中(1)水泥厂的煤磨、风机等配置的绕线电串联4．5％～6．0％电抗器。低压母线集中补偿的优点机，正常运行时负载比较稳定。变化幅度不大的这是接线简单、运行维护工作量小，使无功就地平类负载，我们采用电机定子侧并联电容器(如图1衡，从而提高变压器利用率，降低网损，具有较高补偿方式1)作为就地补偿装置；对于水泥磨这类的经济性，是目前无功补偿中常用的手段之一。大型恒负载设备，我

8、们采用电机转子回路串接静止2．3中压母线集中补偿设计