一、無功補(bǔ)償在電網(wǎng)中的作用無功補(bǔ)償概述
電網(wǎng)中的電力負(fù)荷如電動機(jī),、
變壓器等,,
大部分屬于感性負(fù)荷,在運(yùn)行過程中需向這些設(shè)備提供相應(yīng)的
無功功率,。在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)
電容器等
無功補(bǔ)償設(shè)備以后,,可以提供感性
電抗所消耗的無功功率,減少了電網(wǎng)電源向感性負(fù)荷提供,、由線路輸送的無功功率,,由于減少了無功功率在電網(wǎng)中的流動,因此可以降低線路和變壓器因輸送無功功率造成的電能損耗,,這就是無功補(bǔ)償,。無功補(bǔ)償可以提高
功率因數(shù),是一項投資少,,收效快的降損節(jié)能措施,。
電網(wǎng)中常用的
無功補(bǔ)償方式包括:①在變電所母線集中安裝并聯(lián)電容器組;②在高
低壓配電線路中分散安裝并聯(lián)電容器組,;③在配電變壓器低壓側(cè)和用戶車間配電屏安裝并聯(lián)
補(bǔ)償電容器,;④在單臺電動機(jī)處安裝并聯(lián)電容器等。
裝無功
補(bǔ)償設(shè)備,,不僅可使功率消耗減小,,功率因數(shù)提高,還可以充分挖掘設(shè)備輸送功率的潛力,。
確定無功補(bǔ)償容量時,,應(yīng)注意以下兩點(diǎn):①在輕負(fù)荷時要避免過補(bǔ)償,倒送無功造成功率損耗增加,也是不經(jīng)濟(jì)的,。②功率因數(shù)越高,每千乏補(bǔ)償容量減少損耗的作用將變小,,通常情況下,,將功率因數(shù)提高到0.95就是合理補(bǔ)償。
二,、無功補(bǔ)償在電網(wǎng)中的作用無功補(bǔ)償改善電能質(zhì)量
電網(wǎng)中無功補(bǔ)償設(shè)備的合理配置,,與電網(wǎng)的供電電壓質(zhì)量關(guān)系十分密切。合理安裝補(bǔ)償設(shè)備可以改善電壓質(zhì)量,。
負(fù)荷(P+JQ)電壓損失ΔU簡化計算如下: ΔU=(PR+QX)/U(1) 式中:U-線路額定電壓,,kV P-輸送的有功功率,kW Q-輸送的無功功率,,k
Var R-線路
電阻,,Ω X-線路電抗,Ω
安裝補(bǔ)償設(shè)備容量Qc后,,線路電壓降為ΔU1,,計算如下: ΔU1=[PR+(Q-Qc)X]/U(2)
很明顯,ΔU1<ΔU,,即安裝補(bǔ)償電容后電壓損失減小了,。由式(1)、(2)可得出接入無功補(bǔ)償容量Qc后電壓升高計算如下: ΔU-ΔU1=QcX/U(3)
由于越靠近線路末端,,線路的電抗X越大,,因此從(3)式可以看出,越靠近線路末端裝設(shè)
無功補(bǔ)償裝置效果越好,。
三,、無功補(bǔ)償在電網(wǎng)中的作用無功補(bǔ)償降低電能損耗
安裝無功補(bǔ)償主要是為了降損節(jié)能,如輸送的有功P為定值,,加裝無功補(bǔ)償設(shè)備后功率因數(shù) 由cosφ提高到cosφ1,,因為P=UIcosφ,負(fù)荷電流I與cosφ成反比,,又由于P=I2R,,線路的有功損失與電流I的平方成正比。當(dāng)cosφ升高,,負(fù)荷電流I降低,,即電流I降低,線路有功損耗就成倍降低,。反之當(dāng)負(fù)荷的功率因數(shù)從1降低到cosφ時,,電網(wǎng)元件中功率損耗將增加的百分?jǐn)?shù)為ΔPL%,計算如下: ΔPL%=(1/cos2φ-1)·100%(4) 功率因數(shù)降低與功率損耗增加的百分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系如表1。
表1
功率因數(shù)從1降低到左列數(shù)值 0.95 0.9 0.85 0.8 0.75 0.7 0.65
電網(wǎng)元件中有功損耗增加百分?jǐn)?shù)△% 11 23 38 56 78 104 136
功率因數(shù)提高對降低有功功率損耗的影響見表2,。
表2
功率因數(shù)由右列數(shù)值提高到0.95 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9
可變有功功率損耗降低的百分?jǐn)?shù) 60 53 46 38 29 20 10
四,、無功補(bǔ)償在電網(wǎng)中的作用無功補(bǔ)償挖掘發(fā)供電設(shè)備潛力
(1) 在設(shè)備容量不變的條件下,由于提高了功率因數(shù)可以少送無功功率,,因此可以多送有功功率,。可多送的有功功率ΔP計算如下: ΔP=P1-P=S(cosφ1-cosφ)(5)
(2) 如需要的有功不變,,則由于需要的無功減少,,因此所需要的配變?nèi)萘恳蚕鄳?yīng)地減少ΔS計算如下: ΔS=S-S1=P(1/cosφ-1/cosφ1)(6)
可以減少供電設(shè)備容量占原容量的百分比為ΔS/S計算如下: ΔS/S=(cosφ1-cosφ)/cosφ1=(1-cosφ/cosφ1) (7)
(3) 安裝無功補(bǔ)償設(shè)備,可使
發(fā)電機(jī)多發(fā)有功功率,。系統(tǒng)采取無功補(bǔ)償后,,使無功負(fù)荷降低,發(fā)
電機(jī)就可少發(fā)無功,,多發(fā)有功,,充分達(dá)到銘牌出力。
五,、無功補(bǔ)償在電網(wǎng)中的作用無功補(bǔ)償減少用戶電費(fèi)支出
(1) 可以避免因功率因數(shù)低于規(guī)定值而受罰,。
(2) 可以減少用戶內(nèi)部因傳輸和分配無功功率造成的有功功率損耗,因而相應(yīng)可以減少電費(fèi)的支出,。
綜上所述,,采用無功補(bǔ)償可以提高功率因數(shù),是一項投資少,,收效快的節(jié)能措施,。并聯(lián)補(bǔ)償電容器
原理簡單、使用方便,、運(yùn)行經(jīng)濟(jì),、投資省、可以分組投切保證電壓合格率和合理的功率因數(shù),。我國各地區(qū)配網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)很多地方平均功率因數(shù)偏低,,有降低線損的潛力。通過計算,,采用補(bǔ)償電容器進(jìn)行合理的補(bǔ)償一定能取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益,。
以上部分就是無功補(bǔ)償在電網(wǎng)中的應(yīng)用,和作用詳解,。