文档介绍：解决低功率因数问题的方法初探与实践
前言:本公司仓库大院供电系统,是由一S7--250KVA专用变压器,10000V/400V供电,在变压器二次侧近端设立低压配电房,设有(PGJ系列)主开关柜、计量柜、配电开关柜(两个)、低压侧集中无功补偿柜等装置组成。由于长时间没进行维修,无功补偿已经失去应有的功能,出现欠补、低功率因数运行的情况。
摘要:本人因工作的需要,参与了一项对公司仓库大院供电系统集中无功补偿装置进行维修工作,恢复了系统供电无功补偿装置的作用,从而达到减少输配电系统的电能损耗,减低用电费用。对广大厂矿企业来说,功率因数的高低是关系到电能质量和电网安全、经济运行的一个重要问题。
本文集中讨论了影响公司仓库大院供电系统功率因数的原因,并结合实际情况,对低压端集中利用并联移相电容无功补偿、提高电网的功率因数方法进行了探讨,并对上述系统的低压端集中无功补偿装置修复的工作作讨论总结。
关键词:功率因数 并联移相电容 无功补偿补偿控制器
一、影响本系统功率因数的主要原因:
本系统的动力负荷主要是异步电动机, 异步电动机转子与定子间的气隙是决定异步电动机需要较多无功的主要因素,而异步电动机所耗用的无功功率是由其空载时的无功功率和一定负载下无功功率增加值两部分所组成。
本公司仓库大院供电,主要有5吨天车(装卸货物的吊机,有11KW主钩电动机一台、7KW行车电机一台),3台2吨的人/货电梯(11KW电动机),约20000m
2仓库用电(有大量单相空调机)等负荷组成。
本次检修前,本低压配房电供仪表显示,有功负荷最大达到200A(,),,无功损耗已经超出供电系统最低要求,增加了用电费用。
本系统是在低压端(配电母线上)集中设立无功补偿装置,利用并联移相电容进行无功补偿,主要针对低压配电网络进行无功补偿,。
二、解决方法初探
电网中的许多用电设备是根据电磁感应原理工作的,它们在能量转换中建立交变磁场,在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等,这种功率叫无功功率。
当电网电压为正弦波形,并且电压和电流同相位时,电阻性电气设备从电网吸收的功率P等于电压U和电流I的乘积,即;电阻性电气设备包括白炽灯电热器等。电动机和变压器运行时需要建立磁场,这一部分能量不能转化为有功功率,因此称之为无功率Q。
此时电流滞后电压一个角度。在选择变配电设备时应按视在功率S,即有功功率和无功功率的几何和:。
无功功率的传输加重电网的负担,使电网电能损耗增加,因此需要对其进行就近和就地补偿。并联电容器可以补偿或平衡电气设备的感性无功功率。当容性无功功率等于感性无功功率时,电网只传输有功功率。根据国家有关规定,,。功率因数为有功功率和视在功率的比值:。
无功补偿的基本原理是:把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路,能量在两种负荷之间相互交换。这样,感性所需要的负荷无功功率可由容性负荷输出无功功率补偿。当前,国内外广泛采用并联电容器件作为无功补偿装置。这种方法安装方便、建设周期短、造价低、运行维护简便、自身损耗小。
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目前常用的一种是经济功率因数法;另一种是陈德裕同志于1977年提出的经济传输无功负荷法。前者计算简单、结果明确;后者虽然计算繁琐,但配置合理。本文采取第一种计算方法。
根据补偿前、补偿后,查中国水利水电出版社的《电气设备选型施工安装设计应用手册》表5-9-。
则:
补偿电容设有八组,总容量为。原设计还满足现在的要求。
无功功率补偿控制器有三种采样方式,功率因数型、无功功率型、无功电流型。
选择那一种物理控制方式实际上就是对无功功率补偿控制器的选择。控制器是无功补偿装置的指挥系统,采样、运算、发出投切信号,参数设定、测量、元件保护等功能均由补偿控制器完成。十几年来经历了由分立元件--集成线路--单片机--DSP芯片一个快速发展的过程,其功能也愈加完善。就国内的总体状况,由于市场的需求量很大,生产厂家也愈来愈多,其性能及内在质量差异很大。在选用时需要注意的另一个问题就是国内生产的控制器其名称均为“XXX无功功率补偿控制器”,名称里出现的“无功功率”的含义不是这台控制器的采样物理量。采样物理量取决于产品的型号,而不是产品的名称。
(1).功率因数型控制器
功率因数用表示,它表示有功功率在线路中所占的比例。当时,线路中没有无功损耗。提高功率因数以减少无功损耗是这类控制器的最终目标。这种控制方式也是很传统的方式,采样、控制也都