安科瑞 王蒙蒙

摘  要：介紹無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊饬x彪标，無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑怼⒏拍罴跋嚓P(guān)知識(shí)掷豺，結(jié)合某廠實(shí)際情況淺析無(wú)功補(bǔ)償在高捞烟、低壓配電系統(tǒng)中的重要性及應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：低壓無(wú)功補(bǔ)償萌业；并聯(lián)電容器；功率因數(shù)

1 無(wú)功功率的產(chǎn)生及定義

    交流電路中奸柬，由于感性或容性負(fù)載的存在生年，建立電感的磁場(chǎng)或電容的電場(chǎng)都需要電源多提供一部分不做機(jī)械工的功率，稱(chēng)為無(wú)功功率廓奕。無(wú)功功率把電能裝換成另一種形式的能量抱婉，其不直接消耗電能，這也是各種電氣設(shè)備能夠做功的必要條件桌粉，并且使這種能量在電網(wǎng)中進(jìn)行周期性的轉(zhuǎn)換蒸绩。電流在電容原件中做功時(shí)，電流是超前電壓90º的铃肯，在同一電路工作中独溯，電感產(chǎn)生電流與電容產(chǎn)生電流的方向是相反的，并且相差180º宦逃。

2 無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊饬x

   一般大型企業(yè)采用大量用電設(shè)備葬爽，包括電感電動(dòng)機(jī)、變壓器等柄哀。供電系統(tǒng)中既包括有功功率嘱董，又包括無(wú)功功率，使發(fā)電設(shè)備和輸電設(shè)備不能充分發(fā)揮作用把丹，并增加輸電線路的功率損耗和電壓損失图兑，故提高用戶(hù)的功率因數(shù)有如下益處。①提高電力系統(tǒng)的供電能力躯法；②減少網(wǎng)絡(luò)中的電壓損失蔫卦，提高供電質(zhì)量；③降低網(wǎng)絡(luò)中的功率損耗。

3 無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆椒?/strong>

    為了提高功率因數(shù)摹削，要盡可能的減少電力系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備所消耗的無(wú)功功率碍蚊。特別是減少負(fù)荷，減少設(shè)備從電網(wǎng)中取用的無(wú)功功率到旦，使電網(wǎng)在輸送有功功率時(shí)旨巷，少輸送或不輸送無(wú)功功率。

3.1 選擇正確電氣設(shè)備

    ①選擇間隔小添忘，電阻小的電氣設(shè)備采呐。如選用電動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)盡量選擇鼠籠式電動(dòng)機(jī)等搁骑。

    ②選用設(shè)備時(shí)斧吐，盡量避免輕載運(yùn)行。如選用電動(dòng)機(jī)仲器、變壓器時(shí)煤率，應(yīng)盡量選擇容量合適的型號(hào)。

3.2 合理運(yùn)行電氣設(shè)備

    ①電動(dòng)機(jī)乏冀、變壓器杜絕輕載運(yùn)行蝶糯。針對(duì)負(fù)荷小于40%額定功率的電動(dòng)機(jī)，在滿(mǎn)足其啟動(dòng)條件和穩(wěn)定工作等硬性條件下辆沦，可以更換小容量的電機(jī)昼捍，或者將電動(dòng)機(jī)接線采用星型接法。針對(duì)平均負(fù)荷小于30%的變壓器丛滋，可以更換成小容量的變壓器央匀，或者調(diào)整參數(shù)負(fù)荷。

    ②嚴(yán)格按照調(diào)度制度技窝，合理安排生產(chǎn)作業(yè)時(shí)間试著，控制設(shè)備空載運(yùn)行。

    ③提高設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)和檢修質(zhì)量叙冕，確保電動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)作情況丛疲，符合電磁特性負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 人工補(bǔ)償提高功率因數(shù)

    人工補(bǔ)償提高功率因數(shù)的做法是采用供應(yīng)無(wú)功功率的設(shè)備來(lái)就地補(bǔ)償用電設(shè)備所需要的無(wú)功功率梢跳，以減少線路中的無(wú)功輸送砍毡。

3.4 并聯(lián)電力電容器組提高功率因數(shù)

3.4.1 電容并聯(lián)補(bǔ)償?shù)墓ぷ髟?/strong>

    在內(nèi)的大型企業(yè)中，大部分是電感性和電阻性的負(fù)載仲峡。因此總的電流Ì將滯后電壓一個(gè)角度Φ聂袱。如果裝設(shè)電容器，并與負(fù)載并聯(lián)酵逾，則電容器的電流Ìc將抵消一部分電感電流Ìl,從而使無(wú)功電流Ìl 減小到Ìl'欠捶，總的電流Ì減少到Ì'闷畸，功率因數(shù)則由cosΦ提高到cosΦ'，如果電容器容量選擇得當(dāng)吞滞，可使Φ減少到0而cosΦ提高到1佑菩，這就是并聯(lián)補(bǔ)償?shù)墓ぷ髟怼?/p>

3.4.2無(wú)功補(bǔ)償區(qū)

    在供電系統(tǒng)中為提高功率因數(shù)，通常采用將電力電容器組并聯(lián)或者運(yùn)用其他無(wú)功補(bǔ)償裝置裁赠。這樣就需要考慮電力電容器組裝設(shè)的地點(diǎn)殿漠，不同的裝設(shè)地點(diǎn)，得到的無(wú)功補(bǔ)償區(qū)及其取得的補(bǔ)償效益是不同的佩捞。對(duì)于用戶(hù)供電系統(tǒng)绞幌，電力電容器組的設(shè)置有高壓集中補(bǔ)償、低壓成組補(bǔ)償和就地補(bǔ)償三種方式一忱。

    ①高壓集中補(bǔ)償方式莲蜘。點(diǎn)：采用高壓集中補(bǔ)償?shù)某跗冢顿Y要求較低帘营。6~10KV母線上產(chǎn)生的無(wú)功功率其曲線變化比較平穩(wěn)票渠，便于運(yùn)行管理和調(diào)節(jié)，而且利用率高芬迄，可提高企業(yè)供電系統(tǒng)的變壓器的負(fù)荷能力裙闪。 缺點(diǎn)：高壓集中補(bǔ)償方式對(duì)環(huán)境要求高，需要設(shè)有專(zhuān)門(mén)的電容器室谷娇，并且通風(fēng)好哆念，室內(nèi)溫度適宜治弯，并要求有可靠的放電設(shè)備灼鞋。但是其經(jīng)濟(jì)效果較差，因?yàn)橹荒苎a(bǔ)償6~10KV電源方向上產(chǎn)生的無(wú)功功率和所有向該母線供電的線路上的無(wú)功功率凡盔，而對(duì)于負(fù)荷方向的電網(wǎng)并沒(méi)有無(wú)功補(bǔ)償效果孙悦。高壓集中補(bǔ)償雖然對(duì)本企業(yè)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益較差，但從整體上完善了地區(qū)電網(wǎng)幅瑞，提高了區(qū)域大電網(wǎng)的功率因數(shù)疤巩，所以至今仍是城市及大中型工礦企業(yè)采用的主要無(wú)功補(bǔ)償方式。

    ②低壓成組補(bǔ)償方式蒙便。點(diǎn)：補(bǔ)償區(qū)域大于高壓集中補(bǔ)償區(qū)域狮屏，使用用戶(hù)能夠獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益。而且投資小仓陆，通常安裝在低壓配電室瞎嬉，平時(shí)運(yùn)行維護(hù)和管理方便安全。

    ③分散就地補(bǔ)償方式厚柳。點(diǎn)：這種方式是將電容組分別裝設(shè)在各組用電設(shè)備上氧枣，或安裝在單獨(dú)的大容器電動(dòng)機(jī)處沐兵。與用電設(shè)備要同時(shí)啟用，同時(shí)運(yùn)行便监，但不能共用一套控制系統(tǒng)扎谎。

4 某廠現(xiàn)有的無(wú)功補(bǔ)償措施及建議

4.1 某廠現(xiàn)在采用的是高壓集中補(bǔ)償和低壓組成組補(bǔ)償

    從效果來(lái)看，高壓集中補(bǔ)償采用了高壓無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置烧董，可根據(jù)控制器對(duì)系統(tǒng)無(wú)功的采樣毁靶，自動(dòng)分組投切電容器組，使月平均功率因數(shù)穩(wěn)定在0.95以上解藻，無(wú)功自動(dòng)投切成套裝置每套容量為2200kVar,每組容量分別為450kVar老充、750kVar、1000kVar螟左，可實(shí)現(xiàn)459啡浊、750、1000胶背、1200扳辆、1450、1750爹蒋、2000kVar雷镀，七級(jí)投切∽穹牵可實(shí)實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)電壓兆剃、電流、功率因數(shù)等數(shù)據(jù)华媳”缓耍可在后臺(tái)控制計(jì)算機(jī)顯示電容器投切及切除情況，引入控制信號(hào)于接點(diǎn)電容器進(jìn)行投切控制娇紊。在外部故障或停電時(shí)自動(dòng)退出勃提，送點(diǎn)后自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行。

    低壓成組補(bǔ)償采用安科瑞ANSVC低壓無(wú)功功率補(bǔ)償裝置触茎，適用于頻率50Hz電壓0.4kV電網(wǎng)的無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償凹尺，它集無(wú)功補(bǔ)償、電網(wǎng)監(jiān)測(cè)于一體希俩，不但可以通過(guò)投切電容器組來(lái)補(bǔ)償電網(wǎng)中的無(wú)功損耗吊宋，提高功率因數(shù)，降低線損颜武，從而提高電網(wǎng)的負(fù)載能力和供電質(zhì)量璃搜，同時(shí)還能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的三相電壓、電流盒刚、功率因數(shù)等電量參數(shù)腺劣。

功能特點(diǎn)

    組成要素：柜體绿贞、無(wú)功補(bǔ)償控制器、復(fù)合開(kāi)關(guān)橘原、電抗器籍铁、浪涌保護(hù)器、電容器組等趾断。具有快速的響應(yīng)速度拒名，可連續(xù)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)、無(wú)涌流芋酌、拉弧增显，無(wú)機(jī)械開(kāi)關(guān)使用壽命的限制。

應(yīng)用領(lǐng)域

    電力菜臣、汽車(chē)伊丘、冶金、鐵道萄天、石油异瞭、港口、輕工卦须、機(jī)械制造睛宝、化工、造紙摊壳、紡織酬楚、煤炭、造船粒颂、通訊谜珠、建材、機(jī)場(chǎng)风捌、大型場(chǎng)館浸船、高層建筑等場(chǎng)所配電系統(tǒng)妄迁。

4.2建議某廠的一些單臺(tái)高壓電機(jī)加設(shè)就地補(bǔ)償裝置

4.2.1原因

    由于變電所的高壓集中補(bǔ)償寝蹈，只補(bǔ)償6000母排至電網(wǎng)段，而電機(jī)至母排段并未得到補(bǔ)償登淘，由于高壓機(jī)電的電纜距離比較長(zhǎng)箫老，這樣在電纜上的損耗就比較大，而且增加了線路上的壓降黔州，使電機(jī)兩端的電壓降低耍鬓。對(duì)于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比流妻，當(dāng)電壓降低10%牲蜀，轉(zhuǎn)矩則降低到81%笆制，使電動(dòng)機(jī)難以帶負(fù)荷啟動(dòng)，而且影響電機(jī)的使用壽命涣达。

4.2.2 就地補(bǔ)償裝置解決方案

    安科瑞AZC系列智能電容器由智能測(cè)控單元在辆、晶閘管復(fù)合開(kāi)關(guān)電路、線路保護(hù)單元度苔、兩臺(tái)共補(bǔ)或一臺(tái)分補(bǔ)低壓電力電容器構(gòu)成匆篓，替代常規(guī)由熔絲、復(fù)合開(kāi)關(guān)或機(jī)械式接觸器余窖、熱繼電器猾妖、低壓電力電容器、指示燈等散件在柜內(nèi)和柜面由導(dǎo)線連接而組成的自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償裝置森片，改變了傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償裝置體積龐大和笨重的結(jié)構(gòu)模式啼脑，具有更好的補(bǔ)償效果。

    AZCL系列智能集成式諧波抑制電力電容補(bǔ)償裝置是以低壓電力電容器毯炊、高性能電抗器晒茁、高可靠投切開(kāi)關(guān)、控制系統(tǒng)為主體答海，采用微電子軟硬件技術(shù)捷嘁、微型傳感器技術(shù)、微型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電器制造技術(shù)等新技術(shù)成果壁万，將其智能化鳍彪，實(shí)現(xiàn)低壓無(wú)功補(bǔ)償功能，能夠可靠工作荔鸵。主要應(yīng)用于諧波十分嚴(yán)重場(chǎng)合的無(wú)功補(bǔ)償刊愚，能夠可靠運(yùn)行，不會(huì)產(chǎn)生諧振踩验，在一定程度上有吸收消除諧波的功能鸥诽，其中串接7%電抗器的產(chǎn)品使用于主要諧波為5次、7次及以上的電氣環(huán)境箕憾，串接14%電抗器的產(chǎn)品使用于主要諧波為3次及以上的電氣環(huán)境牡借。

功能特點(diǎn)

    過(guò)零投切，分相補(bǔ)償袭异，溫度保護(hù)钠龙，缺相保護(hù)，過(guò)壓御铃、欠壓保護(hù)碴里；

    諧波功能，智能網(wǎng)絡(luò)控制上真，高可靠性咬腋；

    積木結(jié)構(gòu)羹膳，接線簡(jiǎn)單，擴(kuò)容方便根竿，維護(hù)方便簿馍，*。