2.1 分组补偿可提高设备利用率,减少配电系统容量
视其功率S=,由此可知在有功功率不变的前提下,提高功率因数可降低无功功率,减小配电系统的容量。
当功率因数由0.65提高到0.92时,设备利用率为:
η=×100%=×100%=29.35%
即补偿后设备利用率提高了29.35%。
2.2 在选用型号及截面相同的电缆时,减少了线路损耗
根据公式:I=,线损P=I2R,则:
ΔP=2R-2R
η==×100%=×100%=50.08%
即补偿后线路损耗降低了50.08%。
3 分组补偿的可行性
下面结合工程应用举例说明分组补偿的可行性。
某地新华书店大楼由商场、书店营业厅、餐饮、宾馆、地下车库、办公室组成,属一类高层,功能较复杂。其中1~6层为书店营业厅,单层面积约2800m2(标准层,每层均相同),其照明采用电感类荧光灯,功率因数较低。方案设计时只在变电所设集中补偿柜,其中1~6层书店营业厅供配电的计算见表1。
每层配电照明箱的供配电计算见表2。
根据上表的计算结果,1~6层配电照明箱在变配电所分两个回路供电,开关均为1000A,空气绝缘母线槽分别为1000A,每层配电照明箱进线开关选用400A;在变配电所设置集中补偿,按供电局要求补偿到0.9,1~6层需补偿631.88kvar。
施工图设计时考虑改为分组补偿,即在每层配电照明箱处进行补偿,补偿后功率因数为0.9,单层(标准层,每层相同)计算结果见表3。
每层需补偿131.47kvar,6层合计788.82kvar。
1~6层合计计算结果见表4。
1~6层配电照明箱由变配电所采用一回路供电,开关为1250A,空气绝缘母线槽选用一段1250A,每层配电照明箱进线开关选用250A;分组每层设电容补偿比在变配电所设集中补偿柜电容器总容量要高出20%左右。但减少了开关、供电线路的投资,这部分费用相对于电容器的投资要高许多。每层在配电照明箱处设电容补偿并不增加配电箱的数量,只需将配电照明箱的尺寸加大,电容器装于箱内,这样也节省了低压配电室内电容补偿柜的占地面积。另因为补偿电容配置了智能控制器,产品模块化,具有数据采集功能和标准的通信接口(RS232),可实现远程实时监测和计算机联网管理,便于检测、维护和升级。
从上述举例可看出,根据各层配电照明箱的设置分组装设电容补偿的方式较好地解决了集中和个别设置补偿造成的线路中无功电流增大、相应配电线路截面及开关容量加大和补偿投资成本大、安装分散、后期维修量大、维修困难等问题。对于大型商场、写字楼等大量使用低功率因数设备的民用建筑设计应根据具体情况采用分组设置电容补偿方式比较合理。