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摘要:低压电网中无功补偿有着必要性,通过对低压配电网无功补偿的方法与对无功补偿的要求的分析,研究低压电网中的无功补偿装置与无功补偿应注意的问题。
关键词:低压电网;无功补偿;方法
中图分类号:TM421 文献标识码:A
前言
随着我国经济的快速发展,各行各业也都如雨后春笋般不断涌现,这些不同规模企业的生产以及人们生活用电量的需求也变得越来越大。传统的供电系统已经不再满足生产和生活的用电需求,因此,无功补偿技术由此而诞生。
一、低压电网中的无功补偿含义
低压电网中的无功补偿主要是针对低压电网供电设备功率因数低,无功功率损耗大而进行的补偿,以此减小损耗,提高供电设备的供电效率,改善用户用电环境。对于不同情形的低压电网应用不同的无功补偿方式和补偿设备,可以极大提高供电效率,减低电能损耗,提高电网质量和稳定性。
二、低压电网中无功补偿的原因和意义
1、无功补偿的原因
无功功率并不是毫无作用的,相反,它具有很重要的作用。它的主要作用为:在电路中的电感元件和电容元件之间创建不断改变的电场和磁场,以便传输、转换相应的有功功率。因此,无功功率是供电电网以及用电设备正常供电的关键。
在供电系统中,由于感性负荷的大量存在,使得无功功率被大量的消耗。如果,单通过发电机和输电线路提供所需要消耗的无功功率,是完全满足不能满足感性负荷的需求的。如果无功功率没有得到充分的补偿,供电系统将会无法正常工作,会造成无功功率减少、设备供电能力和利用率降低、大量的电能损耗、降低电压质量等严重的后果,影响了供电系统的良好供电。所以,在低压电网中应用无功补偿技术是非常关键的。
2、意义
在低压电网供电系统中应用无功补偿装置,具有极其重要的现实意义,主要表现在:如果无功补偿的能量增加了,那么电网发送的无功功率就会相应减少,因而可以达到把电网和变压器中的功率损耗降低的目的,从而使供电效率得到大大提高。在供电线路中应用无功补偿装置后,因为负荷电流的减少,使得供电线路的电压损耗降低,保证供电系统的电压维持稳定,提高电压质量。无功补偿装置的应用能够提高功率因数,改善供电电网有功功率的输送比例,使得发电机和供电设备的容量相应增大,减小了发电机和供电设备的设计容量,降低了企业成本的投资,且我国电价的制定主要根据企业功率因数规定达到的数值大小并按照数值的大小进行电费收取。许多企业对供电机器设备的节能保养也特别注重,这样可以达到减少开支的目的。无功补偿技术的运用可以帮助企业对运行的机器设备进行保养,减少机器设备运行过程中的损耗,极大的减少了供电企业不必要的开支,加大了经济效益。对电压损耗进行计算,发现损耗几乎全部是输送无功负荷产生,导致电压稳定中功率有着不可替代的作用。在实际的电压传送中,减少无功功率不仅仅能够保持电压稳定,同时也可以保证大型电动机的顺利启动运转。
三、低压配电网无功补偿的方法
1、随器补偿
随器补偿实质上是指借助低压保险,对配电变压器进行二次侧接入低压电容器,对于这种补偿方法,对变压器的空载无功可以进行有效的补偿。
对于配电变压器在空载或者是轻载时的无功负荷是由变压器的空载励磁无功决定的。配变空载无功是作为用电单位无功负荷的重要组成部分,而对于轻负载的配变压器中,因为配变空载无功的占据会损耗大量的电能,会导致电费单价的上涨。对于这种补偿方式的优点主要为:对于配变空载无功可以进行很好的补偿,而且可以很好的限制农网无功基荷;同时还具有维护简便和安装方便等优势。
2、随机补偿
把电动机以及低压电容器组进行连接一起,并运用控制和保护装置和电机一起进行投切即为随机补偿。其使用范围大多数是为电动机的无功消耗,其主要是给电动机补励磁无功,此种方法的运用可以在一定情况下减轻用电单位的无功负荷。其优点主要表现为:在用电设备进行运行状态后,无功补偿随之开始运行补偿;同时用电设备停止运转后,无功补偿也随之停止补偿,而且在再次运转时不用重复调整补偿容量。对于投资、占地空间、安装以及维护等方面无功补偿也具有很大的优点。
3、跟踪补偿
跟踪补偿方式是把低压电容器连接在0.4千瓦的母线上,控制和保护装置采用无功补偿投切装置。这种补偿方法的优点为:可以随时掌握功率因数的变化情况,对电容器运行和维护方便,持久耐用,且补偿效果良好。缺点为:采用的装置較为复杂,对电容器不能实现平滑无极调速。如果随机补偿法、随器补偿法和跟踪补偿法的成本相差不多时,要首选跟踪补偿法。
四、低压电网对无功补偿的要求
1、采用随时补偿的要求
所谓的随时补偿要求就是,在低压电网供电进行无功补偿时,控制保护装置采用无功补偿投切装置,而把电容器接在电压为0.5千瓦的母线上作为补偿。采用这种随时补偿方式既能满足同机补偿的要求,还能满足电容器补偿的要求,在此基础上还能提高电压的质量,并在电压稳定的情况下,避免电容器受到损坏。
2、采用电容器补偿的要求
在低压电网中采用电容器补偿时,要利用低压保险把电容器连接到变压器的二次侧,这样做的目的有两个,第一个目的为:使变压器空载时的无功功率得到补偿;第二个目的为:使变压器在运行过程中造成的损耗得到补偿。
3、采用同机补偿的要求
在低压供电电网供电系统进行供电前,为了使低压电容器和电动机能够同步运行,可以将低压电容器和电动机连接在一起共同工作。对无功补偿的这种要求不仅仅能够减小线路中电流流过造成的电能损耗,还能够极大地改善电流的工作效率,以便实现减少电能损耗的要求。
五、无功补偿应注意的问题
1、功率因数补偿要合理
根据一些列数据显示,如果将功率因数从0.9提升至1.0,其所用补偿容量与0.8提升至0.9的补偿容量几乎相等,但是前者电能损失仅仅是后者损耗的一半。因此对于补偿度不能一味的强求高补偿,应该根据投资效益采取合理的补偿度。而补偿后功率因数在0.9至0.95则为正确补偿度。
2、防止过补偿
使用错做电容器对电动机进行补偿,但是在切断供电电源以后,电动器还会因为惯性原因自行运转一会,此时断电后电容器放出的电流就会成为励磁电流,使电动机的磁场得到自励,此时向系统倒送的电压无功,多余的无功功率使得运行电压提高,严重威胁设备安全,加大网络损耗,反而会使节能效率成为反作用。
3、防止产生谐振
当供电线路遇到谐波源时,需要采取增加电抗器的方式,这样才可以保证电容器不会因此受到影响而导致损坏。
4、防止过电压
如果电容器在补偿容量过大时,电网电压就会升高,电容器也因之而损坏,根据国标的规定,工频长期过电压值最多不能超过1.1倍的额定电压。
结束语
低压电网的运行状况和电能损耗的多少是和电网工作的稳定以及安全生产和人们生活用电有着十分密切的联系。采用无功补偿装置,使用方便,保证电压质量,使电能得到最大的利用率。对于电网中变压器和其他供电设备在电能传输过程中合理使用无功补偿可以有效降低电能的损耗,提高电能的使用效率和电网的传输效率,但是如果存在补偿度过高或是其他原因时就会造成额外的电能损耗,可能超过未使用无功补偿的电能损耗,因此在使用无功补偿时,要合理进行功率因数的增加,使其达到合理,有效保证减少电能的损耗,达到最佳的经济效益。
参考文献
[1]]包志伟.我国低压电网中无功补偿的意义探析[J].中国科技财富,2011(24).
[2]姚耐秀.浅谈低压电网无功补偿[J].中国电力教育,2011(18).
[3]魏峰.低压电网中的无功补偿之探析[J].中国高新技术企业,2009,(20).
关键词:低压电网;无功补偿;方法
中图分类号:TM421 文献标识码:A
前言
随着我国经济的快速发展,各行各业也都如雨后春笋般不断涌现,这些不同规模企业的生产以及人们生活用电量的需求也变得越来越大。传统的供电系统已经不再满足生产和生活的用电需求,因此,无功补偿技术由此而诞生。
一、低压电网中的无功补偿含义
低压电网中的无功补偿主要是针对低压电网供电设备功率因数低,无功功率损耗大而进行的补偿,以此减小损耗,提高供电设备的供电效率,改善用户用电环境。对于不同情形的低压电网应用不同的无功补偿方式和补偿设备,可以极大提高供电效率,减低电能损耗,提高电网质量和稳定性。
二、低压电网中无功补偿的原因和意义
1、无功补偿的原因
无功功率并不是毫无作用的,相反,它具有很重要的作用。它的主要作用为:在电路中的电感元件和电容元件之间创建不断改变的电场和磁场,以便传输、转换相应的有功功率。因此,无功功率是供电电网以及用电设备正常供电的关键。
在供电系统中,由于感性负荷的大量存在,使得无功功率被大量的消耗。如果,单通过发电机和输电线路提供所需要消耗的无功功率,是完全满足不能满足感性负荷的需求的。如果无功功率没有得到充分的补偿,供电系统将会无法正常工作,会造成无功功率减少、设备供电能力和利用率降低、大量的电能损耗、降低电压质量等严重的后果,影响了供电系统的良好供电。所以,在低压电网中应用无功补偿技术是非常关键的。
2、意义
在低压电网供电系统中应用无功补偿装置,具有极其重要的现实意义,主要表现在:如果无功补偿的能量增加了,那么电网发送的无功功率就会相应减少,因而可以达到把电网和变压器中的功率损耗降低的目的,从而使供电效率得到大大提高。在供电线路中应用无功补偿装置后,因为负荷电流的减少,使得供电线路的电压损耗降低,保证供电系统的电压维持稳定,提高电压质量。无功补偿装置的应用能够提高功率因数,改善供电电网有功功率的输送比例,使得发电机和供电设备的容量相应增大,减小了发电机和供电设备的设计容量,降低了企业成本的投资,且我国电价的制定主要根据企业功率因数规定达到的数值大小并按照数值的大小进行电费收取。许多企业对供电机器设备的节能保养也特别注重,这样可以达到减少开支的目的。无功补偿技术的运用可以帮助企业对运行的机器设备进行保养,减少机器设备运行过程中的损耗,极大的减少了供电企业不必要的开支,加大了经济效益。对电压损耗进行计算,发现损耗几乎全部是输送无功负荷产生,导致电压稳定中功率有着不可替代的作用。在实际的电压传送中,减少无功功率不仅仅能够保持电压稳定,同时也可以保证大型电动机的顺利启动运转。
三、低压配电网无功补偿的方法
1、随器补偿
随器补偿实质上是指借助低压保险,对配电变压器进行二次侧接入低压电容器,对于这种补偿方法,对变压器的空载无功可以进行有效的补偿。
对于配电变压器在空载或者是轻载时的无功负荷是由变压器的空载励磁无功决定的。配变空载无功是作为用电单位无功负荷的重要组成部分,而对于轻负载的配变压器中,因为配变空载无功的占据会损耗大量的电能,会导致电费单价的上涨。对于这种补偿方式的优点主要为:对于配变空载无功可以进行很好的补偿,而且可以很好的限制农网无功基荷;同时还具有维护简便和安装方便等优势。
2、随机补偿
把电动机以及低压电容器组进行连接一起,并运用控制和保护装置和电机一起进行投切即为随机补偿。其使用范围大多数是为电动机的无功消耗,其主要是给电动机补励磁无功,此种方法的运用可以在一定情况下减轻用电单位的无功负荷。其优点主要表现为:在用电设备进行运行状态后,无功补偿随之开始运行补偿;同时用电设备停止运转后,无功补偿也随之停止补偿,而且在再次运转时不用重复调整补偿容量。对于投资、占地空间、安装以及维护等方面无功补偿也具有很大的优点。
3、跟踪补偿
跟踪补偿方式是把低压电容器连接在0.4千瓦的母线上,控制和保护装置采用无功补偿投切装置。这种补偿方法的优点为:可以随时掌握功率因数的变化情况,对电容器运行和维护方便,持久耐用,且补偿效果良好。缺点为:采用的装置較为复杂,对电容器不能实现平滑无极调速。如果随机补偿法、随器补偿法和跟踪补偿法的成本相差不多时,要首选跟踪补偿法。
四、低压电网对无功补偿的要求
1、采用随时补偿的要求
所谓的随时补偿要求就是,在低压电网供电进行无功补偿时,控制保护装置采用无功补偿投切装置,而把电容器接在电压为0.5千瓦的母线上作为补偿。采用这种随时补偿方式既能满足同机补偿的要求,还能满足电容器补偿的要求,在此基础上还能提高电压的质量,并在电压稳定的情况下,避免电容器受到损坏。
2、采用电容器补偿的要求
在低压电网中采用电容器补偿时,要利用低压保险把电容器连接到变压器的二次侧,这样做的目的有两个,第一个目的为:使变压器空载时的无功功率得到补偿;第二个目的为:使变压器在运行过程中造成的损耗得到补偿。
3、采用同机补偿的要求
在低压供电电网供电系统进行供电前,为了使低压电容器和电动机能够同步运行,可以将低压电容器和电动机连接在一起共同工作。对无功补偿的这种要求不仅仅能够减小线路中电流流过造成的电能损耗,还能够极大地改善电流的工作效率,以便实现减少电能损耗的要求。
五、无功补偿应注意的问题
1、功率因数补偿要合理
根据一些列数据显示,如果将功率因数从0.9提升至1.0,其所用补偿容量与0.8提升至0.9的补偿容量几乎相等,但是前者电能损失仅仅是后者损耗的一半。因此对于补偿度不能一味的强求高补偿,应该根据投资效益采取合理的补偿度。而补偿后功率因数在0.9至0.95则为正确补偿度。
2、防止过补偿
使用错做电容器对电动机进行补偿,但是在切断供电电源以后,电动器还会因为惯性原因自行运转一会,此时断电后电容器放出的电流就会成为励磁电流,使电动机的磁场得到自励,此时向系统倒送的电压无功,多余的无功功率使得运行电压提高,严重威胁设备安全,加大网络损耗,反而会使节能效率成为反作用。
3、防止产生谐振
当供电线路遇到谐波源时,需要采取增加电抗器的方式,这样才可以保证电容器不会因此受到影响而导致损坏。
4、防止过电压
如果电容器在补偿容量过大时,电网电压就会升高,电容器也因之而损坏,根据国标的规定,工频长期过电压值最多不能超过1.1倍的额定电压。
结束语
低压电网的运行状况和电能损耗的多少是和电网工作的稳定以及安全生产和人们生活用电有着十分密切的联系。采用无功补偿装置,使用方便,保证电压质量,使电能得到最大的利用率。对于电网中变压器和其他供电设备在电能传输过程中合理使用无功补偿可以有效降低电能的损耗,提高电能的使用效率和电网的传输效率,但是如果存在补偿度过高或是其他原因时就会造成额外的电能损耗,可能超过未使用无功补偿的电能损耗,因此在使用无功补偿时,要合理进行功率因数的增加,使其达到合理,有效保证减少电能的损耗,达到最佳的经济效益。
参考文献
[1]]包志伟.我国低压电网中无功补偿的意义探析[J].中国科技财富,2011(24).
[2]姚耐秀.浅谈低压电网无功补偿[J].中国电力教育,2011(18).
[3]魏峰.低压电网中的无功补偿之探析[J].中国高新技术企业,2009,(20).