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无功补偿的优化选择

2007年05月24日 来源:本站原创  作者: 佚名 访问次数:

  3 随器补偿

  将电容器安装在配电变压器低压侧,主要补偿配电变压器的空载无功功率和漏磁无功功率。一般情况下,农网配变负载率较低,轻载或空载时,无功负荷主要是变压器的空载励磁无功,因此配变无功补偿容量不易超过其空载无功,否则,在配变接近空载时可能造成过补偿,所以应按式Qb ≤ I0%Se/100(其中:I0%是空载电流百分数,从手册中可查出,S[FS:Page]e是变压器的额定容量),但对于工业用户的变压器补偿,因其负荷率高,补偿时应从提高变压器出力的角度考虑。

  例2:涉县良种场有一台变压器Se = 80kVA,cosφ= 0.8,带一抽水用电动机Pe = 75kW,P = Se×cosφ = 80×0.8 = 64kW < 75kW,可见变压器处于超载运行,若提高cosφ的方法提高变压器出力,设拟增cosφ = 0.95,则P = 0.95×80 = 76kW > 75kW,由公式Qb = P×tgφ可知,应补偿无功Qb = 25kvar。

[page_break]  4 随电动机补偿

  将电容器直接并联在电动机上,用以补偿电动机的无功消耗。据运行统计,县级农网中约有60%的无功功率消耗在电动机上,因此,搞好电动机的无功补偿,使其无功就地平衡,既能减少配电线路的损耗,同时还可以提高电动机的出力。一般对7.5kW以上电动机进行补偿时,确定容量应按QC ≤ 3UeI0。另外,对于排灌所带机械负荷较大的电动机,补偿容量可适当加大,大于电动机的空载无功,但要小于额定无功负荷,即Q0 ≤ QC ≤ Qe

  例3:涉县自来水公司,一条线路长1km,导线型号LGJ-70,其中g = 0.46W/km,X0=0.411Ω/km,带一抽水用电动机Pe = 95kW,实用负荷为100 + j60,由于长期超载,在电动机上补偿无功QC = 30kvar,求补偿前后线路的损耗和电动机的出力。

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  视在功率S=(1002+602)1/2= 116.26kVA

  ①求线路上的损耗

  补偿前:△P1 = 3×I2R = (1002 + 602)/0.382×1×0.46 = 43.32kW。

  补偿后:△P1 = 3×I2R = [1002 + (60 - 30)2]/0.382×1×0.46 = 34.72kW。

  △P1 - △P2 = 43.32 - 34.72 = 8.6 kW,则一年少损失电量8.6×24×365 = 75.33MWh。

  ②求电动机出力

  补偿前:PN = 95kW < 100kW,电动机处于超载运行。

  补偿后:PN = 112kW > 95kW,电动机运行正常,提高了电动机的出力。

  5 低压集中补偿

  在低压母线上装设自动投切的并联电容器成套装置主要补偿变压器本身及以上输电线路的无功功率损耗,而在配电线路上产生的损耗并未减少,因此,补偿不宜过大,否则变压器轻载或空载运行时,将造成过补偿,补偿容量应以变压器额定容量的30%~40%确定,即:Qb = (0.3 - 0.4)SN,或从提高功率因数的角度考虑Qb = P(tgφ1 - tgφ2),其中tgφ1 、tgφ2是补偿前后功率因数角的正切值。

  6 补偿位置的确定

  上述介绍了不同目的的补偿方法各不相同,但补偿位置在哪最合理呢?一般我们考虑把并联电容器安置在负荷较集中的地方或无功消耗严重的设备周围。 [FS:Page]

  7 补偿后带来的经济效益

  从提高功率因数上,还是以涉县电力局为例,功率因数由0.8提高到0.9左右,月电费罚3.7万元,到奖2.5万元,赢利7.2万元,给企业带来经济效益。

  从电压质量上来说,如例1,末端电压由9.92kV提高到9.94kV,保证了产品质量,给用户带来了直接经济效益。

  从降损节能上来说,降低了电能损耗,减少了电费的支出,同样给用户带来经济效益。如例3,年节能7.533万kWh,按电价0.5857元/kWh,年节约电费7.533×0.5857=4.4万元。

  从提高变压器的处理上来说,由于减少了无功电流,所以提高了变压器的出力。如例2,良种场若不是进行无功补偿,变压器长期处于超载运行,会因长期过热而烧坏变压器,而新安装一台变压器(100kVA),需投资1.3万元,但经过补偿,只需要投资近1000元就解决了变压器超载运行的问题,给良种场增创了1.2万元的经济效益。

  总之,无功补偿不仅能改善农网功率因数和电压质量,而且可以使无功负荷就地平衡,提高农网的经济运行水平,同时降低电费支出,减轻工农业生产的负担,所以进行无功补偿是利国利民的好事,我们应下决心去抓,真正让用户得到实惠。

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