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低壓無功動態(tài)補(bǔ)償裝置在節(jié)能降耗中的應(yīng)用

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-21     來源:[標(biāo)簽:出處]     作者:[標(biāo)簽:作者]     瀏覽次數(shù):116
核心提示:

  1概 況

  新疆某金礦一車間變配電室供電系統(tǒng)為6kV供電,其中容量為1600kV•A的6/0.4kV變壓器一臺,變壓器的負(fù)載率在65%左右,主要負(fù)載為交流電動機(jī)(感性負(fù)載)和部分變頻器(諧波性負(fù)載),總體的功率因數(shù)在0.75左右。為了提高功率因數(shù),減少不必要的電費支出,根據(jù)電網(wǎng)參數(shù),設(shè)計了一臺自動投切的低壓無功動態(tài)補(bǔ)償裝置,通過該裝置投入使用,節(jié)能效果很好,減少了電費支出。

  2低壓無功補(bǔ)償裝置的設(shè)計

  2.1設(shè)計理論計算

  根據(jù)變壓器的容量、負(fù)載情況、負(fù)載率及補(bǔ)償前的功率因數(shù)等參數(shù)來確定采用就地集中補(bǔ)償?shù)姆桨篙^合適。

  2.2補(bǔ)償裝置元件的選用

  2.2.1補(bǔ)償電容器

  采用BSMJ0.45干式金屬氧化膜自愈式電力電容器,采用△聯(lián)結(jié),內(nèi)部有并聯(lián)放電電阻,該產(chǎn)品性能可靠,壽命長,具防燃、防爆等特點。

  2.2.2無功補(bǔ)償控制器

  采用RC2000抗諧波無功補(bǔ)償控制器,它是以高速高性能的微處理器為核心器件,抗干擾能力強(qiáng),具有過硬的硬件和完美的監(jiān)測、測量及保護(hù)性能,具體表現(xiàn)在自動運行和手動運行兩種工作方式,有12種編碼輸出方式供用戶選用,自動識別采樣電流極性。故障自動識別報警,具有電流超前、滯后及過電壓、欠電壓指示等功能。

  2.2.3主開關(guān)、支路熔斷器及電容投切開關(guān)

  主開關(guān)選用帶熔斷器的刀開關(guān),穩(wěn)態(tài)電流容量為無功補(bǔ)償電容器投入時總電流的1.43~1.55倍,支路熔斷器的選擇按照電容器額定電流的1.43~1.55倍。電容投切開關(guān)選用HKCS型晶閘管無觸點開關(guān)(淘汰傳統(tǒng)的接觸器熱繼電器投切開關(guān)),具有響應(yīng)速度快,投切無涌流,工作無噪聲,運行穩(wěn)定可靠,具有缺相保護(hù),是無功補(bǔ)償裝置用投切電容器的理想器件。

  2.2.4電抗器

  電抗器材料要選用優(yōu)質(zhì)硅鋼片,電感精度高,絕緣強(qiáng)度好,過電流能力強(qiáng)的調(diào)諧濾波電抗器。

  3補(bǔ)償裝置應(yīng)用后的節(jié)能效益

  (1)采用低壓無功補(bǔ)償裝置后,為用電負(fù)載提供了近100%的無功功率。因幾乎所有的負(fù)載都是感性負(fù)載,感性負(fù)載運行時需要大量的無功功率。無功補(bǔ)償裝置這時就能提供感性負(fù)載所需要交換的無功功率,因此,電網(wǎng)的功率因數(shù)就得到了極大的提高,并由此帶來了一系列的節(jié)能效果。

  (2)提高了供配電設(shè)備的供電能力。供配電設(shè)備的供電能力主要由線路輸出能力和配電變壓器的容量來決定的,對于一定容量的用電負(fù)載,當(dāng)其有功功率為一定值時,功率因數(shù)越低,需要提供的電流越大;進(jìn)行無功補(bǔ)償后,負(fù)荷需要的無功部分由補(bǔ)償電容器來提供,線路和變壓器只需要提供有功功率即可,因此線路和變壓器上的電流大大的降低,可以滿足更多的負(fù)荷需求,相對來說也就提高了供配電設(shè)備的供電能力。

  (3)降低了配電變壓器及線路的損耗。根據(jù)以上的量性分析和實際情況,由于供電線路和變壓器的電流降低,變壓器與線路上的損耗與電流的平方成正比,因此電流減少,損耗也就大大減少了。

  (4)提高了供電末端的電壓質(zhì)量。供電線路上的電壓損耗量是與其通過的電流成正比的,補(bǔ)償后的線路上的電流明顯減少,線路上的電壓損耗也就大大降低,提高了原先電壓較低的供電末端電壓,因此提高了供電末端的電壓質(zhì)量。

  (5)減少電費開支。安裝低壓無功補(bǔ)償裝置后,降低了供電線路和變壓器的有功功率損耗,提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)。

  4注意事項

  4.1補(bǔ)償方式的選擇

  [$page]  低壓無功補(bǔ)償裝置的方式主要有集中補(bǔ)償、分散補(bǔ)償、就地補(bǔ)償及混合補(bǔ)償,要根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備的情況來確定,每種補(bǔ)償都有自己的優(yōu)缺點,需綜合考慮以確定補(bǔ)償方式。

  4.2無功補(bǔ)償容量的確定

根據(jù)負(fù)載情況和負(fù)載特性來確定比較可行。通過負(fù)載和補(bǔ)償前的功率因數(shù)及變壓器的容量,通過理論計算來確定補(bǔ)償電容器的容量比較科學(xué),選擇補(bǔ)償容量過大,造成補(bǔ)償裝置的浪費;過少,補(bǔ)償裝置的意義就沒有發(fā)揮出來,所以,補(bǔ)償裝置容量的確定是十分重要的。

  4.3目標(biāo)功率因數(shù)的確定

  供電部門對功率因數(shù)的要求是大于0.9,為了發(fā)揮無功補(bǔ)償裝置的最大效益和資金投入的問題,選取功率因數(shù)在0.95的比較合理,但考慮到變壓器和輸電線路所消耗的無功功率仍由電網(wǎng)提供,因此目標(biāo)功率因數(shù)一般確定為O.96,這樣,就能充分發(fā)揮無功補(bǔ)償裝置的節(jié)能效益,并且還可得到供電部門的電費獎勵。

  4.4高次諧波的問題

  電網(wǎng)中大量的非線性負(fù)載的使用產(chǎn)生了大量的諧波并在電網(wǎng)中流動,而諧波是無功補(bǔ)償電容的大敵,甚至將造成電容器過載,引起切換電容開關(guān)損壞,所以由接

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