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智能低壓配電系統(tǒng)無功補償柜的設(shè)計分析

發(fā)布時間:2017-09-08

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發(fā)布人:未知

    襄陽源創(chuàng)電氣有限公司王工告訴我們:無功功率補償即為無功補償,在電子供電系統(tǒng)中起提高電網(wǎng)的功率因數(shù)的作用,降低供電變壓器及輸送線路的損耗,提高供電效率,改善供電環(huán)境。所以無功功率補償裝置在電力 供電系統(tǒng)中處在一個不可缺少的非常重要的位置。合理的選擇補償裝置,可以做到大限度的減少網(wǎng)絡(luò)的損耗,使電網(wǎng)質(zhì)量提高。反之,如選擇或使用不當(dāng),可能造成供電系統(tǒng),電壓波動,諧波增大等諸多因素。
 
    1 無功補償基本原理
 
    在交流電路中,由電源供給負載的電功率有兩種;一種是有功功率,一種是無功功率。有功功率是保持用電設(shè)備正常運行所需的電功率,是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量(機械能、光能、熱能)的電功率。
 
    無功功率比較抽象,它是電路內(nèi)電場與磁場的交換,在電氣設(shè)備中建立和維持磁場的電功率。它不對外作功,而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰?。凡是有電磁線圈的電氣設(shè)備,要建立磁場,就要消耗無功功率。無功功率決不是無用功率,它的用處很大。電動機需要建立和維持旋轉(zhuǎn)磁場,使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,從而帶動機械運動,電動機的轉(zhuǎn)子磁場就是靠從電源取得無功功率建立的。變壓器也同樣需要無功功率,才能使變壓器的一次線圈產(chǎn)生磁場,在二次線圈感應(yīng)出電壓。因此,沒有無功功率,電動機就不會轉(zhuǎn)動,變壓器也不能變壓,交流接觸器不會吸合。
 
    在正常情況下,用電設(shè)備不但要從電源取得有功功率,同時還需要從電源取得無功功率。如果電網(wǎng)中的無功功率供不應(yīng)求,用電設(shè)備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場,這些用電設(shè)備就不能維持在額定情況下工作,用電設(shè)備的端電壓就要下降,從而影響用電設(shè)備的正常運行。但是從發(fā)電機和高壓輸電線供給的無功功率遠遠滿足不了負荷的需要,所以在電網(wǎng)中要設(shè)置一些無功補償裝置來補充無功功率,以保證用戶對無功功率的需要,這樣用電設(shè)備才能在額定電壓下工作。無功補償是把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷并聯(lián)接在同一電路,能量在兩種負荷之間相互交換。這樣,感性負荷所需要的無功功率可由容性負荷輸出的無功功率補償。
 
 
    低壓無功補償裝置在現(xiàn)代應(yīng)用越來越廣泛,在電網(wǎng)端和用戶端都有很好的功效,智能低壓配電系統(tǒng)無功補償柜在現(xiàn)在的電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中占領(lǐng)了重要的地位,不論的工業(yè)用電,還是平民用電,都離不開智能低壓配電系統(tǒng)無功補償柜,這主要是因為低壓無功補償柜能夠有效提高用電效率。因此,低壓無功補償柜有許多的優(yōu)點如下:
 
    (1)便于安裝。智能低壓配電系統(tǒng)無功補償柜在安裝時,不受外界環(huán)境的影響,所以多地區(qū)都便于安裝設(shè)備;(2)低投入。智能低壓配電系統(tǒng)無功補償柜的內(nèi)痔電壓較低,所以不同于高電壓的投入,節(jié)省了大量開支;(3)能靈活切換。在智能低壓配電系統(tǒng)無功補償柜線路中電流變化能自動靈活的切換,達到就地平衡。
 
    3 低壓配電網(wǎng)無功補償分類
 
    3.1 隨機補償
 
    隨機補償就是將低壓電容器組與電動機并接,通過控制、保護裝置與電機,同時投切。隨機補償適用于補償電動機的無功消耗,以補勵磁無功為主,此種方式可較好地限制用電單位無功負荷。
 
    隨機補償?shù)膬?yōu)點:用電設(shè)備運行時,無功補償投入,用電設(shè)備停運時,補償設(shè)備也退出,而且不需頻繁調(diào)整補償容量。具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活,維護簡單、事故率低等。
 
    3.2 隨器補償
 
    隨器補償是指將低壓電容器通過低壓保險接在配電變壓器二次側(cè),以補償配電變壓器空載無功的補償方式。配變在輕載或空載時的無功負荷主要是變壓器的空載勵磁無功,配變空載無功是用電單位無功負荷的主要部分,對于輕負載的配變而言,這部分損耗占供電量的比例很大,從而導(dǎo)致電費單價的增加。
 
    隨器補償?shù)膬?yōu)點:接線簡單、維護管理方便、能有效地補償配變空載無功,限制農(nóng)網(wǎng)無功基荷,使該部分無功就地平衡,從而提高配變利用率,降低無功網(wǎng)損,具有較高的經(jīng)濟性,是目前補償無功有效的手段之一。
 
    3.3 跟蹤補償
 
    跟蹤補償是指以無功補償投切裝置作為控制保護裝置,將低壓電容器組補償在大用戶0.4kV母線上的補償方式。這種補償方法適用于100kVA以上的專用配變用戶,它可以替代隨機、隨器這兩種補償方式,并且補償效果很好。
 
    跟蹤補償?shù)膬?yōu)點是運行方式靈活,運行維護工作量小,比前兩種補償方式壽命相對延長、運行更可靠。
 
    4 智能無功補償柜的補償方式
 
    4.1 固定補償與動態(tài)補償相結(jié)合
 
    社會在不斷的發(fā)展,人們面臨的負載型也越來越復(fù)雜,對于配電系統(tǒng)方面,人們對電網(wǎng)系統(tǒng)的無功要求也越來越高,為了保障人們的需求,必須嘗試新的補償方式。所以,僅僅靠著固定補償已經(jīng)不能夠滿足用戶的要求了,必須有新的元素加進去,新的動態(tài)無功補償技術(shù)才能較好地適應(yīng)負載變化。固定補償與動態(tài)補償相結(jié)合能夠更加全面的解決人們對于無功補償?shù)囊?,這也是一次無功補償?shù)挠行浜戏绞健?/div>
 
    4.2 三相共補與分相補償相結(jié)合
 
    目前,人們接觸越來越多的新型電力設(shè)備,在用電方面也越來越需要一種無功補償式的電網(wǎng)系統(tǒng),對于那些新的設(shè)備尤其是大量的電力電子、照明等家居設(shè)備,都是單相供電的設(shè)備,所以,電網(wǎng)中會出現(xiàn)越來越多的三相不平衡情況,為解決這個問題,必須從三相共補方式轉(zhuǎn)換,因為這種方式已經(jīng)承載不起這樣多的新型用電設(shè)備,但是,如果全部采用單相補償方式的話,就會出現(xiàn)投資較大的現(xiàn)象。因此根據(jù)負載情況充分考慮經(jīng)濟性的共分結(jié)合方式在新的經(jīng)濟條件下日益廣泛應(yīng)用。
 
    4.3 穩(wěn)態(tài)補償與快速跟蹤補償相結(jié)合
 
    在經(jīng)過多次嘗試之后,有關(guān)證明顯示,穩(wěn)態(tài)補償與快速跟蹤補償相結(jié)合的補償方式對于電網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展非常有利,因此,穩(wěn)態(tài)補償與快速跟蹤補償相結(jié)合成為了未來發(fā)展的一個重要趨勢。這種補償結(jié)合方式主要是針對一些大型的鋼鐵、冶金等企業(yè),這些企業(yè)的工藝比較復(fù)雜,并且用電量很大,所以企業(yè)的負載變化很快且會出現(xiàn)較大的波動性,因此,這些大型企業(yè)必須進行充分而有效無功補償,這樣,不僅能夠有效的提高功率因數(shù),還能減少能量損耗,同時采用穩(wěn)態(tài)補償與快速跟蹤補償相結(jié)合的方式能夠充分挖掘設(shè)備的工作容量,充分發(fā)揮設(shè)備的應(yīng)用能力,提高工作效率,從而提高總體的產(chǎn)量和質(zhì)量,達到較大的經(jīng)濟效益。
 
    5 結(jié)束語
 
    在電力發(fā)展快速的現(xiàn)代社會,人們對于電力的功率損耗很是看重,在保證電力系統(tǒng)正常運行時,保證功率損耗達到低,提高利用率已經(jīng)成為現(xiàn)代電力系統(tǒng)發(fā)展的方向。本文在討論了對于無功補償?shù)姆椒?/a>方案后,對于智能低壓配電系統(tǒng)無功補償柜的研究設(shè)計就更加確定了研究目的。社會在發(fā)展,電力系統(tǒng)也在不斷更新,智能低壓配電系統(tǒng)無功補償柜對于電力的發(fā)展有著極其重要的意義。
 

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