无功补偿,现场无功补偿技术升级改造方案

承德建龙低压变压器无功改造节电计算和效益分析

根据现场测试，变压器大小，谐波情况，综合结算各配电室补偿情况如下：

最终确定补偿容量为21920Kvar。

我们选择设计480V电容，运行电压为400V，实际补偿容量为安装容量的0.694，实际补偿容量为：

实际补偿容量=21920×0.694=15212.48Kvar

考虑到设备启停及其他运行情况，补偿量也就在70%左右，实际投入补偿容量为：实际投入补偿容量=15212.48×0.7=10648.736

根据计算标准：

年可节电量=补偿容量×无功经济当量×年运行时间

“补偿容量”为实际投运的补偿容量，单位是kva

“年运行时间”按照一年运行333天计算，为8000小时

“无功经济当量”按照国家标准GB12497《三相异步电动机经济运行》中的规定：KQ 为无功经济当量

当电动机直连发电机母线KQ=0.02～0.04

二次变压取KQ=0.05～0.07

三次变压取KQ=0.08～0.10；

这个标准的规定是适用于异步电动机的，当然也可以参照适用于其他无功负荷。

计算结果如下：

我们补偿在变压器二次侧，所以无功经济当量KQ取最小0.05

年可节电量=10648.736×0.05×8000=4259494.4度

综合分析：

一. 每年节约电量4259494.4度

二. 降低线路损耗

三. 无形效益分析：

1通过无功补偿提高功率因数，降低母线电压波动，提高供电质量

2降低总降压变电所的无功补偿和谐波治理压力，为优化主变容量费创造有利条件。

3通过滤除谐波，延长变压器和电机等电气设备使用寿命，防止对全厂电网的污染，提高电气系统稳定性

我公司生产的低压动态滤波补偿装置不但有补偿功能还有滤波功能，可以大幅减少系统谐波。对电器设备有很大的好处，下面介绍一下谐波的危害.

谐波的危害：

1无功补偿柜损坏：不能投切、投切开关烧毁、保险丝烧断、电容炸裂。

原因：是电容对高频的谐波电流呈低阻抗，电容过载；同时谐波电流诱发谐振，电容上产生更大的谐波电流，烧毁无功补偿装置。

2变压器、电缆过热：绝缘损坏、寿命缩短、噪声大、发热严重、降低输电能力

原因：绕组的损耗与频率的平方根成正比，铁芯的损耗与频率的平方成正比，在集肤效应作用下，高频的谐波电流会造成变压器电缆电机等用电设备发热严重；一些整流变压器带载的直流电机、变频器、中频炉等谐波源设备，经常出现变压器仅仅达到50%负荷时，就温度过高；一些冶炼、铸造厂在正常用电

时电缆放炮、变压器烧毁现象也屡见不鲜。

3电机、轴承损坏：电机噪声大、温度高、绕组烧坏、轴承表面损伤

原因：谐波电流加在电机上，导致高频电流和负序电流产生，造成绝缘损坏，电机发热；高频电流通过杂散电容流过轴承，轴干与轴瓦间导电，断续产生火花形成电弧烧蚀表面。

4零线电流过大致火灾：电线老化、发生意外火灾

原因：三次谐波为零序电流在零线上叠加，零线电流达相线的1.7倍，按照功率P=I²R计算发热量是相线的3倍，而且零线上没有保护装置，只能任其过热导致火灾。20年前在欧美发达国家个人计算机刚开始普及的时候，很多建筑物中的火灾是中线过热导致的。

5保护意外跳闸、电子设备受到干扰：意外跳闸，断电、数据丢失、计量失准。

原因：保护电路中含有大量的负序谐波电流（比如5次）或因为谐波的影响电流的峰值电流过大时（有时高2~3倍），保护装置会在远没有达到设定值时意外动作；谐波电流流经电网阻抗时产生的谐波电压严重影响精密电子设备运行，比如CNC、PLC、UPS等发生误动、拒动、数据失真。

6浪费电能：电压与电流具有相同的频率与相同的相位时，产生的功率才是有功功率。谐波电流与基波电压的频率不同，因此产生的功率是无功功率；同时谐波电流造成电缆、变压器、电机等用电器严重发热，电路输送电能能力下降，造成电能电量的额外消耗。

我们的治理措施：

安装动态滤波补偿装置，通过现场测量采集数据并计算后，采用电容与电抗串联方式进行L-C无源滤波（也可设计有源滤波装置APF），电抗为容抗的一个系数，使该串联回路的谐振频率略低于谐波源的频率，滤波器对基波呈弱感性，电容器可对基波进行无功补偿而不使谐波被放大；同时滤波器对谐波呈容性，对谐波阻抗很小，能吸收大量的谐波电流，有效滤除各次谐波。

选择治理点：

第一：治理点要在所有谐波源负荷的上游；

第二：治理点尽量靠近下游。这样，企业能够获得最大的好处。例如，在主变压器的次级治理优于在初级治理，在初级治理，获得好处仅是电力公司，在次级治理，企业获得好处是变压器的容量得到了释放并节能降耗。

第三：只要存在低压负载，最佳位置就是变压器低压侧，低压为主，高压为辅。