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试谈我国低压电网中无功补偿的意义(2)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2012/7/16 10:15:19   

式中:Km为最大负荷月时有功功率消耗量,由有功电能表读得;Kj为补偿容量计算系数,可取0.8~0.9;Tm为企业的月工作小时数;tgφ1、 tgφ2是指负载阻抗角的正切,tgφ1=Q1/P,tgφ2= Q2/P;tgφ(UI)可由有功和无功电能表读数求得。

2.对处于设计阶段的企业,无功补偿容量Qc按下式选择:

Qc=KnPn(tgφ1-tgφ2)

式中Kn为年平均有功负荷系数,一般取0.7~0.75;Pn为企业有功功率之和;tgφ1、tgφ2意义同前。tgφ1可根据企业负荷性质查手册近似取值,也可用加权平均功率因数求得cosφ1。

多负荷的集中补偿电容器安装简单,运行可靠、利用率较高。

三、无功补偿的效益

在现代用电企业中,在数量众多、容量大小不等的感性设备连接于系统中,以致电网传输功率除有功功率外,还需无功功率。如自然平均功率因数在0.70~0.85之间。企业消耗电网的无功功率约占消耗有功功率的60%~90%,如果把功率因数提高到0.95左右,则无功消耗只占有功消耗的30%左右。减少了电网无功功率的输入,会给用电企业带来效益。

(一)节省企业电费开支。提高功率因数对企业的直接效益是明显的,因为国家电价制度中,从合理利用有限电能出发,对不同企业的功率因数规定了要求达到的不同数值,低于规定的数值,需要多收电费,高于规定数值,可相应地减少电费。使用无功补偿不但减少初次费用,而且减少了运行后的基本电费。

(二)降低系统的能耗。补偿前后线路传送的有功功率不变,P= IUCOSφ,由于COSφ提高,补偿后的电压U2稍大于补偿前电压U1,为分析问题方便,可认为U2≈U1从而导出I1COSφ1=I2COSφ2。即 I1/I2= COSφ2/ COSφ1,这样线损 P减少的百分数为:

ΔP%= (1-I2/I1)×100%=(1- COSφ1/ COSφ2)× 100%

当功率因数从0.70~0.85提高到0.95时,由上式可求得有功损耗将降低20%~45%。

(三)改善电压质量。以线路末端只有一个集中负荷为例,假设线路电阻和电抗为R、X,有功和无功为P、Q,则电压损失ΔU为:

△U=(PR+QX)/Ue×10-3(KV) 两部分损失:PR/ Ue→输送有功负荷P产生的;QX/Ue→输送无功负荷Q产生的;

配电线路:X=(2~4)R,△U大部分为输送无功负荷Q产生的

变压器:X=(5~10)R QX/Ue=(5~10) PR/ Ue 变压器△U几乎全为输送无功负荷Q产生的。

可以看出,若减少无功功率Q,则有利于线路末端电压的稳定,有利于大电动机的起动。

(四)三相异步电动机通过就地补偿后,由于电流的下降,功率因数的提高,从而增加了变压器的容量,计算公式如下:

△S=P/ COSφ1×[( COSφ2/ COSφ1)-1]

如一台额定功率为155KW水泵的电机,补前功率因数为0.857,补偿后功率因数为0.967,根据上面公式计算其增容量为:(155÷0.857) ×[(0.967 ÷0.857)-1]=24KVA

四、结束语

在配电网中进行无功补偿、提高功率因数和做好无功优化,是一项建设性的节能措施。本文简要分析了三种无功补偿的方法和两种无功功率补偿容量的选择方法以及无功补偿后的良性影响。在实际设计中,要具体问题具体分析,使无功补偿应用获得最大的效益。

参考文献:

[1]戴晓亮,无功补偿技术在配电网中的应用.电网技术.1999.23(6).

[2]曹光祖,应系统的重视分散和终端无功补偿.电压电器.1999.(5).

来源:中国论文下载中心
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