水泥生产线无功补偿容量的确定.pdf

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1、能源·电力L0WCARBoNWORLD2014／2水泥生产线无功补偿容量的确定彭豹(甘肃土木工程科学研究院，甘肃省兰州市730020)【摘要】高、低压变频器以及新的节能技术在现代水泥生产中应用的越来越广泛，按传统书本中计算出来的电容器容量，在实际生产中，不能达到供电局所要求的功率因数。本文根据水泥生产线各用电负荷的性质，以工程实例为依据，分析得出水泥厂中实际所需的无功补偿容量，并推导出无功补偿容量的计算公式，其理论数据接近实际情况。【关键词】感性负荷无功补偿；功率因数；电容器；电抗器【中图分类号】TM761．1【文献标识码】B【文章编号】

2、2095—2066(2014)03—0086—02引言计算公式：现代水泥生产线电网中的电力负荷如电动机、变压器等．Qc=·Kx·(tan~bl—tanqb2)式中：Q(_电容器补偿容量，单位为kVar；大部分属于感性负荷，运行过程中会产生大量的无功功率。交P．用电设备组的装机容量．单位为kW：流电在通过纯电阻性负载的时候．电能都转成了热能，而在通K——用电设备的平均需要系数：过纯容性或者纯感性负载的时候，并不做功，也就是说没有消，厂补偿前后的功率因数相角。耗电能。即为无功功率。3'-然实际负载，不可能为纯容性负载如一个典型的粉磨站项目．本

3、文以“窑街煤电祁连山水泥或者纯感性负载，一般都是混合性负载，这样电流在通过它们有限责任公司年产60万t水泥资源综合利用工程”为例，全的时候，就有部分电能不做功，就是无功功率，此时的功率因厂设1OkV变压器一台．容量为2000kVA．厂区内低压用电设数小于1．为了提高电能的利用率，就要进行无功功率补偿及备装机容量为2000kW．设备需要系数为0．8．补偿前功率因数无功补偿无功补偿在电力供配电系统中起着提高功率因数、为0．75，补偿后功率因数为0．90。按上述公式，则：降低供电变压器及输送线路的损耗、提高供电效率及改善供电环境的作用合理的选择

4、补偿容量．可以做到最大限度的减Qc=2000x0．8~~an(arccosO．75)一tan(arccosO．90)1=636．15kVar在上面的计算中考虑到取整的问题，我们可以确定电容少网络的损耗，使电网质量提高。反之，如选择或使用不当，可器最小补偿容量为640kVar就可以保证将功率因数提高到能造成供电系统电压波动．谐波增大等诸多影响0．90．但实际上这样计算的结果是达不到要求的。这里面有两1水泥厂无功补偿容量重新确定的原因及项个问题需要探讨：目背景(1)电容器的选型问题。考虑到保护电容器的需要，在选在现代水泥生产线中，风机、泵类用

5、电负荷占全厂负荷的择电容器额定电压时．一般要比电网电压略高．较常用的系数3O％左右，而这类负荷大都不是满负荷运行。伴随变频技术的为1．05～1．1．常规取1．O5．在电网电压波动较大的情况下可以不断更新、生产技术人员对节能观念的改变以及我国电能紧适当提高此系数。本项目电网电压比较稳定，系数取1．05。为缺现状，在新建水泥生产线中，对于无需满负荷运行的高温风了消除和减轻高次谐波对电网的污染．电容器中需串联电抗机、循环风机、泵类以及启动电流较大的离心通风机等设备，器．问题也因此产生，串联的电抗器会造成电容器实际工作的大多采用变频调速端电压升高

6、．升高后端电压为：一方面变频器可以降低电耗，另一方面，变频器还可提升U=uJ(1一K)功率因数，就单个电机的而言，无需再做任何的无功补偿。但式中：U——电容器的端电压。单位为V；人们在享受变频器节能的同时，其衍生出来的问题同样值得U-电网的额定电压，单位为V；注意，变频器在运行过程中会产生高次谐波．污染电网，并且K——串联电抗器的电抗率，单位为％会对电容器造成一定程度的伤害降低这种高次谐波对电网电抗率的选择根电网中需要抑制的谐波有关系，抑制谐的损害．效果比较突出的方法就是将电抗器串联到补偿的电波的频率越低，则由电抗率选择的值就越大。抑制5

7、次以上谐容器组里．这样就能够抑制高次谐波以及启动过程中瞬间产波一般取4．4～6％．抑制3次及以上谐波取12％．具体选择可生的涌流，可是这个方法也有一定的副作用，即依照现有的计参考相关的文献，本文不再赘述。算方式得出的电容器容量往往与实际运行过程中所需要的功再加上前面所述的电网电压波动的因数．则电容器额定率因数不符，还要再次计算电容器的补偿容量。无功补偿容量电压(U)应该是：的正确性直接关系到变压器容量、导线、开关电器的选型，过U≥1．05UJ(1一K)小或过大都会引起严重的后果。过小，功率因数无法提高，变以本项目低压电网电压380V为例．

8、电抗率取6％，则压器输送线路的损耗有所增加；过大，会使功率因数超前，向U≥1．05~380／(1-0．06)=424．5V。可以选择电容器额定电压为电网倒送无功、430V(本文所讨论的电容器实