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所屬欄目:礦業論文 發布日期:2011-06-03 08:07 熱度:
摘要:分析了工礦企業采用無功補償技術的必要性,介紹了無功補償方式的確定及補償容量的計算方法,并論述了加強無功補償裝置管理、提高運行效率應注意的問題。
關鍵詞:無功補償;技術管理;工礦企業
供電部門在向用電單位(以下簡稱用戶)輸送的三相交流功率中,包括有功功率和無功功率兩部分。供電部門對輸送給用戶的無功功率實行限制,制訂了功率因數標準,采用經濟手段———功率因數調整電費對用戶進行考核。用戶功率因數低于考核標準,調整電費是正值,用戶除了交納正常電費之外,還要增加支付調整電費(功率因數罰款);用戶功率因數高于考核標準,調整電費是負值,用戶可以從正常電費中減去調整電費(功率因數獎勵)。
用電設備如變壓器、交流電動機、熒光燈電感式鎮流器等均是電感性負荷,絕大多數用戶的自然功率因數低于考核標準,都要采取一些措施進行無功補償來提高功率因數。安裝電力電容器是廣大單位無功補償的首選方案。
一、無功補償的經濟效益
1、提高輸變電設備的利用率
有功功率,當線電流I和線電壓U一定時,功率因數cosφ提高后,有功功率P就提高了。供電部門同樣的變壓器容量和輸電線路就可向用戶輸送更多的有功功率。當用戶設法提高負載終端功率因數后,上述利益用戶也將共享。
2、降低電壓損失,提高末端電壓水平
輸送功率的過程中,線路產生的電壓損失為ΔU,可用下式計算
�。�1)
式中:P———輸送的有功功率,kW;
Q———輸送的有功功率,kV;
R———線路導線、變壓器繞組電阻,Ω;
X———線路導線、變壓器繞組電抗,Ω;
Ue———線路額定線電壓,V。
由式(1)可見,電壓損失包括有功部分損失(PR)及無功部分損失(QX)兩部分,而且對于導線截面較大的架空線路來說,主要是無功部分損失。當采用無功補償技術后,降低了Q,無功部分電壓損失就明顯降低了,從而提高了末端電壓。
3、降低線路損耗
電流在供配電線路及變壓器繞組中傳輸過程將產生功率損耗。三相交流電輸變配損耗功率ΔP由下式計算:
(2)
式中:I———線路電流,A;
U———線路電壓,V;
P———輸送的有功功率,kW;
R———每相線路電阻,Ω。
由式(2)可見,ΔP與I的平方成正比,與cosφ平方成反比。所以在采取無功補償后,電流減小了,cosφ提高了,可明顯降低ΔP,達到降損節電的目的。
二、無功補償的方式
按并聯電容器在用戶供配電系統中的裝設位置,并聯電容器的補償方式有3種,即高壓集中補償、抵押集中補償和單獨就地補償。補償范圍的合理性主要從補償范圍的大小,補償容量的利用率高低,以及電容器的運行和維護管理的方便來衡量。
1、高壓集中補償
高壓集中補償是指將高壓電容器組集中安裝在總降壓變電所的6~10KV母線上。該補償方式只能補償總降壓變電所的6~10KV母線之前的供配電系統中由無功功率生的影響,而對無功功率產生在企業內部的供配電系統中引起的損耗無法補償,因此補償范圍最小,經濟效果較后兩種補償方式差。但由于裝設集中,運行條件較好,維護管理方便,投資較好。且總降壓變電所6~10KV的母線停電機會少,因此電容器的利用率高。在一些大中型企業中應用相當普遍。
2、低壓集中補償
低壓集中補償是指將低壓電容器裝設在車間變電所或建筑物變電所的低壓母線上。該補償方式只能補償車間變電所或建筑物變電所的低壓母線前變電器和高壓配電線路及電力系統的無功功率,對變電所低壓母線后的設備部起補償作用。但其補償范圍比高壓集中補償要大,而且該補償方式能使變壓器的視在功率減小,從而可使變壓器的容量可選的很小,比較經濟。這種低壓電容器補償屏一般可安裝在低壓配電室內,運行維護安全方便。該補償方式在用戶中應用相當普遍。電容器也采用△形接線,和高壓集中補償不同的是,放電裝置為放電電阻或220V~25W的白熾燈絲電阻。如果用白熾燈放電的話,白熾燈還可起指示電容器組是否正常運行的作用。
3、單獨就地補償
單獨就地補償(個別補償或分散補償)是指的個別功率因數較低的設備旁邊裝設補償電容器組。該補償方式能補償安裝部位以前的所有設備,因此補償范圍最大,效果最好。但投資較大,而且如果被補償的設備停止運行的話,電容器組也被切除,電容器的利用率較低。同事存在小容量的電容器的價格、電容器易受到機械震動及其他環境條件影響的缺點。所以這種補償方式適用于長期穩定運行,無功功率需要較大,或距電源較遠,不便于實現其他補償方式的場合。其放電裝置通常為用電設備本身的繞組電阻。
三、結束語
通過對無功補償及其經濟意義、無功補償方式和補償容量的確定進行論證分析,說明無功補償技術既能提高供電設備的利用率、節約電能,又能讓用戶節約大量的電費,具有廣泛的社會效益。無功補償具有投資�。s1年可回收投資)、運行安全(無轉動部分)、使用方便等優點,應當積極推廣應用。
文章標題:關于使用無功功率補償裝置節省電費問題的探討
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