低压就地动态无功补偿
低压异步电动机就地无功补偿的好处及可行性
功电 流大部分由并联的电容器供给, 从而减 压质量, 也增加了 产品数量及质量;
少输配电 线路上的总电流, 降低线路损耗。 f因为补偿电容器随电动机投切, 5 ) 只要 由于并联电容器在异步电动机的额定 设电动机正常T作时, 线路输送的有功 补偿的电容器容量配置适当, 不存在无功过 电压下, 所产生的无功功率小于异步电动机 功率 P 是恒定的, 无功功率为 Q , 1 视在功率 补偿 有较为理想的补偿效果。 在额定电压下空载时需要的励磁功率 当电 为 s, 1功率因数为 C S 。若对该电动机的 Ot p 压上升时, 电容器所产生的无功功率随电压 三、 三相 低 压异 步 电动机 就地 无功功率进行就地补偿, 使其无功功率为 的平方增加,而异步电动机因铁芯的磁饱 无功 补偿 的可行性 Q, 2视在功率为S。 2这时可以看出, 就地并联 和。 其需要的无功功率增加将大于电容器的
2 . 采用三相低压异步电动机就地无功补 的无功功率, 当负荷从由零到满载时, 其变 产生过补偿。
其 也就是说仅 f简单、 1 ) 价低。因为只是在电动机上并 支路所需的无功功率随负荷增加而增加, 动机空载无功功率要略小一点,
21第5 霉 豳 0年 期 墨 1
妻 AUO'N E&OH OL GY l 。 ;EO 蜊O 科 … TE N S … 。
很快下降到零, 在电网电压复现时. 就不会
f提高了 4 ) 低压线路的功率因数, 减少末 出现过电压。因此, 异步电动机与电容器并 动机与电容器应同时投入或断开。
当 容量的电容器。 就可以使电动机所需的无 端电压波动, 改善了用户的电压, 提高了电 联之间不能加装熔断器保护或开关, 异步电
矿热炉节能技术之一:低压动态无功补偿技术
矿热炉节能技术之一:低压动态无功补偿技术一、所属行业:有色金属行业二、技术名称:矿热炉低压动态无功补偿技术三、适用范围:铁合金、电石等高耗能行业四、主要技术内容:该技术根据电炉冶炼系统无功功率和谐波电流的实际问题和特点,提出科学、先进的技术解决方案,使得电炉冶炼系统在冶炼过程中交流母排、电炉装置等部分需要的无功功率,不需要经过低压交流侧通过交流母排、变压器、供电网络流转后和一次侧电网或高压侧的无功补偿装置交换;通过动态实时综合控制,使无功功率大部分的交换发生在电炉低压交流侧无功功率补偿装置中,达到动态实时补偿无功功率的目的,减小无功电流和总电流,能有效动态地控制电炉冶炼系统的无功功率,减小无功消耗。
同时,电炉冶炼装置等产生的5次、7次、11次、13次、17次等谐波电流,通过静止无功功率发生器(SVG),利用可控的大功率半导体器件向交流母排注入与谐波电流幅值相等、相位相反的电流,使交流母排上的总谐波电流为零并使无功功率趋于无限小。
电炉变压器产生的谐波电流不经过交流母排和电炉变压器流转,大幅度缩短了流转路径、减小了谐波电流幅值和总电流,能有效动态地控制冶炼系统的谐波电流,使得谐波产生的消耗大幅度减小。
总之,通过连接在低压交流侧无功补偿和静止无功功率发生器(SVG)的作用,有效降低了无功功率和谐波电流的流转路径和交换幅值,并通过减小三相功率不平衡,解决企业电耗高、效率低的问题。
五、主要技术指标:1. 补偿系统进入自动投切模式后,功率因数最高可达到0.98;2.补偿系统投入前后三相有功率的偏差小于单项平均功率的5%,即系统三相功率不平衡≤5%;3.超标谐波电压与谐波电流均不超过国家标准;4.补偿系统进入自动投切模式后功率有功功率增加16%以上;5.补偿系统进入自动投切模式后无功功率减小40%以上。
六、技术应用情况:目前已经推广应用的矿热电炉130台以上,占总数的10%左右。
七、典型项目投资额及效益:25000kVA矿热电炉投资额350万元,12500kVA矿热电炉投资额150万元。
低压无功补偿计算公式
低压无功补偿计算公式在电力系统中,无功功率是指在交流电路中,电压和电流之间存在一定的相位差,导致电能来回转换而没有实际的功率输出。
而无功功率对于电网的稳定运行和功率因数的控制具有重要意义。
为了解决电网中无功功率的问题,可以采用无功补偿装置来调节电路中的无功功率,提高功率因数,减少能源损耗。
低压无功补偿是指在低压电网中采用无功功率补偿装置来改善电网的无功功率问题。
在实际应用中,我们需要根据电路参数和运行情况来计算需要补偿的无功功率,进而确定无功补偿装置的容量和工作模式。
下面我们来介绍一下低压无功补偿计算公式。
在低压电网中,无功功率的补偿可以采用静态无功功率补偿装置,比如无功功率补偿电容器。
静态无功功率补偿装置的容量大小需要根据电网的无功功率需求来确定,而无功功率的计算公式可以通过电压、电流和功率因数之间的关系来进行推导。
一般来说,低压电路中的无功功率可以通过以下公式来计算:无功功率=电压×电流×sin(相位角),其中电压和电流是指电路中的有效值,相位角是电压和电流之间的相位差。
根据这个公式,我们可以计算出电路中的实际无功功率值。
在实际应用中,为了提高电网的功率因数,我们需要补偿一定量的无功功率,使得整个电路的功率因数接近于1。
因此,根据实际的无功功率值,我们可以计算出需要补偿的无功功率量,进而确定无功功率补偿装置的容量大小。
总的来说,低压无功补偿计算公式是根据电路中的电压、电流和功率因数之间的关系来进行推导的。
通过计算出电路中的实际无功功率值,我们可以确定需要补偿的无功功率量,进而确定静态无功功率补偿装置的容量。
通过合理配置无功功率补偿装置,可以有效改善电网的功率因数,提高电网的稳定性和可靠性。
低压无功补偿的概念
跟踪补偿:跟踪补偿是指以无功补偿投、切装置作为控制保护装置,将低压电容器组并接在大用户400伏母线上。这种补偿方式,相当于随器补偿的作用。另选几组低压电容器作为手动或自动投切,随时补偿400伏网络中变动的无功负荷。
二、农网无功负荷浅析
在我们现有10千伏送电系统中,往往是一条线路接有几台或十几台甚至二、三十台容量大小不等的配电变压器。由于用户分散,变压器容量又很小,75千伏安以下的变压器占70%以上,而且多数变压器每天有近15个小时接近空载运行,少数在额定容量的20%~40%之间运行,每逢栽插或收割季节,会出现无功不平衡。
3.趸售和农业用电,功率因数为0.80以上。
经过努力达不到以上规定者应装设必要的补偿装置。
原水电部《供用电规则》规定:高压供电的用户必须保证功率因数在0.9以上,其他用户应保持在0.85以上。
四、几种无功补偿方式的优劣比较
对于10千伏供电系统,在变电站10千伏母线上装设集中补偿方式的并联电容器组,只能增大变压器与10千伏母线之间及上一级电压等级线路的功率因数,对10千伏母线上首端的功率因数COSφ值不能改变,线路上各配电变压器所提供的无功功率仍需从这里送出,各送出线路上的线损不能降低。所以,对于10千伏供电系统的无功补偿,最好选择随线路上配电变压器装设低压无功补偿装置,进行分散补偿方式。这种方式易于根据无功负荷需要选择补偿容量,具有“哪里缺在哪里补,缺多少补多少”,都能把10千伏及其上一级电压等级的线路线损降低一部分的特点,且补偿效果好,经济效益高。
六、无功补偿的效益评价
按国电公司有关规定,功率因数COSφ值达不到标准的应督促装设补偿装置,以降低线损。装设补偿装置,要从长远利益出发,克服当前资金匮乏困难。安装低压无功补偿装置,获益最大的是用户,其次是供电系统。我们对我公司所属农网用户,通过认真分析计算,精心设计,在自愿的基础上,为其加装了低压无功补偿电容器,从而彻底解决了用户电能质量不稳定的难题,取得了良好的社会效益,赢得了用户的好评。
低压电动机无功就地补偿
合以下 3 点要求:
①电容器额定电流
作者简介
应小于电动机空载
李 敏,女,1971 年 10 月出生,2000 年太原理工大学(电气自动化专业)
电流;②电容器补
毕业,现在大同煤矿集团公司煤气厂标检站工作。邮编:037003。
偿容量应小于电动
收稿日期:2003-12-03。修回日期:2003-12-26。
将 功 率 因 数 改 善 至 0.9 时 的 无 功 功 率 Q =100 × 造成波形畸变及供电质量恶化。
tan(arccos0.9)= 44.8 kVar,则 QC =Ql –Q=98.3-48.4= 50 kVar, 所 以 补 偿 电 容 器 一 相 电 容 量
2.3 新装补偿器的投入运行 新装补偿器投入运行前必须作到:①电容器应良好
声 明
为适应我国信息化建设,扩大本刊及作者知识信息交流渠道,本刊已被 CNKI 中国期刊全文数据库收录,其作 者文章著作权使用费与本刊稿酬一次性给付。免费提供作者文章引用统计分析资料。如作者不同意文章被收录,请 在来稿时向本刊声明,本刊将作适当处理。
本刊编辑部
第 1 期(总第 99 期) 2004 年 3 月
同煤科技 TONG MEI KEJI
低压电动机无功就地补偿
·37·李敏Fra bibliotek摘 要 低压电动机无功就地补偿,把无功电流局限在用电设备上,减少了电力无功在高、低压配电网上的流
动,减少了线路损失,提高了电源设备的利用率,在补偿技术上最彻底,是一项节约用电,缓解电力供求紧张矛盾
某用户要在 P1= 60 kW、cosφ1=0.8 和 P2=40 kW、 cosφ2=0.6的负载系统采用电容器补偿,使总 cosφ=0.9。 如第 38页图 3所示,有功功率之和 P=60+40=100 kW, 无功功率之和 Ql =60tan(arccos0.8)+ 40tan(arccos0.6) =45+53.3=98.3 kVar。
低压无功补偿的原理
低压无功补偿的原理
低压无功补偿是一种电力系统中常用的电力补偿技术,其原理是通过添加合适的无功补偿设备,来提高系统的功率因数,减小无功功率,提高电能的利用效率。
低压无功补偿的原理主要基于以下几个方面:
1. 电源电压波动引起的功率因数下降:当电源电压波动较大时,负载电流会发生变化,导致功率因数下降。
通过低压无功补偿,可以调节电流的相位和幅值,使其在电源电压变化时保持稳定,从而提高功率因数。
2. 非线性负载对功率因数的影响:许多电力设备,如电子设备、电磁继电器等,对电网的负载是非线性的。
这些非线性负载会引起谐波产生,影响系统的功率因数。
低压无功补偿可以通过滤波等方式,减少谐波的产生,提高功率因数。
3. 长距离输电线路对功率因数的影响:长距离输电线路会引起电网的电压损耗和电流损耗,导致系统的功率因数下降。
低压无功补偿可以通过增加无功电流的注入,来补偿传输线路的电流损耗,提高功率因数。
低压无功补偿通常采用的设备包括静态无功补偿器(SVC)、静止无功发生器(STATCOM)等,通过控制这些设备的无功
功率输出,实现对系统功率因数的调节和控制。
通过合理地设计和使用低压无功补偿设备,可以有效提高电力系统的稳定性和运行效率。
低压无功补偿的作用和原理
低压无功补偿是一种电力系统中常用的电力调节技术,它主要通过对电流的调整来改善电网的功率因数和电压质量。
其作用和原理如下:作用:1. 改善功率因数:低压无功补偿可以通过提供并吸收无功功率来改善电网的功率因数。
当功率因数低于标准值时,无功补偿设备可以注入无功功率,降低系统的无功功率,从而提高功率因数。
2. 提高电压稳定性:无功补偿设备可以通过调整电网中的无功功率来控制电压水平。
当电压低于标准值时,无功补偿设备可以注入无功功率,提高电网的电压水平,从而提高电网的稳定性。
3. 减少线路和设备的损耗:由于无功补偿可以改善功率因数,从而减少了系统中的无效功率流动,使得电网中的线路和设备的损耗减少。
原理:低压无功补偿通常采用电容器和电抗器来实现。
电容器用于提供无功功率,而电抗器用于吸收无功功率。
1. 电容器:电容器可以存储和释放电荷,当系统需要额外的无功功率时,电容器可以通过释放电荷来提供所需的无功功率。
这样可以减少系统中的无功功率需求,改善功率因数。
2. 电抗器:电抗器是一种能够吸收无功功率的装置。
当系统中存在过多的无功功率时,电抗器可以吸收部分无功功率,从而降低系统中的无功功率,改善功率因数。
低压无功补偿通常通过控制电容器和电抗器的开关状态来实现对无功功率的调节。
根据电网的需求,可以使用静态补偿装置(如电容器和电抗器组)或动态补偿装置(如STATCOM和SVC)来实现无功功率的补偿。
总的来说,低压无功补偿的作用和原理是通过调节无功功率来改善功率因数、提高电压稳定性,减少线路和设备的损耗,从而优化电力系统的运行和效率。
低压配电系统中三相异步电机的无功功率就地补偿
6 结
语
降低工矿 、 企业 内的低压 电网损 失 , 约了能源 , 少了 电费 节 减
支 出。
对 三相异步 电动 机进行无 功功率就 地补偿 , 只需 要在 电 动机上并联合适 的 电容器 , 不用 另外 加装 其它 的保 护装 置 , 就可 以达到提 高功率 因数 保护 电动 机 的 目的 。降 低 了供 电 系统 的能耗 。提 高功率 因数 , 减少 线路 及变 压器 的损 耗 , 可 减少 了线路 的压 降, 降低 了电动机 的起动 电流 。有利 于线路 电压 的稳定 和大 电动机 的起 动 。提高 了电能质 量 , 少 了电 减 费 的支 出。
周
妍 : 压配电系统中三相异步电机的无功功率就地补偿 低
第1 期
感性质的。在实际运行中 , 电源供 给电动机 的总 电流是有 功 电流和无功 电流 的矢 量 和, 当电动 机处 于满 负荷运 行 时 , 有 功电流大于无功 电流 , 总电流 的功率 因数 较 高 , 当负载 下 而 降时 , 功电流减 小 , 功 电 流基 本 不变 , 以功 率 因数 降 有 无 所
有 功功率 ,W;  ̄ k tb g 为补偿前计算负荷功率 因数角的正切值 功 率补偿 率 , q q
k a! k v r W
补偿前 :o6. 0 7 cs = .5 补偿后 :o ̄ : .5 cs , 0 9 b
查 表 1 : =0 54k A / W ; q ×W = .5 9 得 q . 5 V R k Q = 0 54X 5
21 0 2年 第 1 期 ( 4 第 0卷 )
黑
龙
江
水
利
科
技
No . 0l .1 2 2
H i nj n c neadTc nl yo t osrac el gi gS i c n eh o g f o a e o Wae C nevny r
低压动态无功补偿系统的研制
C i a s i n e a d T c n 】 g R v l h n c e c n e h o o y e i y e
●I
低压 动态无功补偿 系统的研制
王 见 乐
( 樊学 院物理 与 电子工程 学 院 襄 4 10 ) 4 0 0
[ 要] 摘 本文 介绍 了装置 的主 电路 、硬件 电路 及其 特点 。硬件 方面 显著 特点 为 : 采用 可构成 真 正的 多主冗 余系 统 的 C N总线 网, A 同时也 采用 R 一 8 通 信 S45 网络, 可适 应不 同层 次 的应用 需 要 采用 先进 的投 切 电容 器 的方 式, 具有 自动 抄 表功 能 。采用 自适应 差动 、速 断 、过流保 护 原 理, 满足运 行 方式 变化 剧烈 的
引 言 随着 能源 的 日益 紧张, 电力系 统除 安全性 外, 对经济运 行 的要求也 越来 越 高, 在低压配 电网 中, 采用投切 并联 电容器组 进行就地 无功补偿 , 以减少输 电 可 中 的无 功输送 , 降低线损 , 改善 电压 质量, 增加 有功 输送 , 既保 证供 电系 统安全 性 、又 满足 了经 济运行 的要 求 。针对 以往 无功 补偿 系统 功率 因数 低, 适时 性 不高, 单片机做 为补 偿控制器 受 限制 的缺点, 本文所 描述 的装置, 采用 以晶闸管 作为执行 元件 , 择合适 的投 入相 角, 选 实现 了并联 电容器 组的快 速无 涌流投 切 和可频 繁投 切 。采用 D P芯 片控 制, S 动态 跟踪 负荷 的无 功 电流 或无 功 功率, 2m 0 S内可适 时进行 分相分 级补 偿 。应用 了电容 器预充 电技 术, 服了 电容器 克 投入 时 的过 渡过 程 。另外 考 虑 了抑 制高 次 谐波 的 问题 。通 信 方面 采 用 C N A 总线作为 配 电自动化 的局域通 信 网, 同时 也配置R 一 8 通信 网络 , S4 5 以适 应不 同 层 次 的应 用 需要 。液 晶汉 字 显 示,可适 时对 运 行 设备 的三相 和 单 相有 功 功 率 、无 功 功 率 、 视 在 功 率 、 电 能 、 频 率 、 各 相 电压 、 电 流 、 功 率 因数 等 有关参 数, 以及 控制器 的 工作状 态 、电容器 组 的投 切情 况、 晶闸管 组状 态 进 行监 控 。从硬 件 和算 法 方面 充 分考 虑 抗 干扰 措 施和 采 样 的准 确 性 。
10kV配电网低压侧无功补偿常见的问题及解决办法
10kV配电网低压侧无功补偿常见的问题及解决办法低压侧无功补偿在10kV配电网中起着至关重要的作用,能够提高电力系统的功率因数,稳定电压,提高供电质量。
低压侧无功补偿系统在实际运行中常常会遇到一些问题,下面是常见的问题及解决办法:问题一:无功补偿设备效果不明显,无法达到预期目标。
解决办法:1. 检查无功补偿设备的接线是否正确,确保设备与电网正常连接。
2. 检查无功补偿设备的参数设定是否合理,包括容量、切入切出电压等参数。
3. 检查无功补偿设备是否正常工作,包括电容器的损坏、接触不良等问题。
4. 对于较大的负载浮动情况,可以考虑增加无功补偿设备的容量,或者采用多级补偿的方式。
问题二:无功补偿设备发生过电流、过电压等异常情况。
解决办法:1. 检查无功补偿设备的电容器是否因为老化、损坏等原因导致过电流、过电压现象,如有需要及时更换损坏的电容器。
2. 检查无功补偿设备的保护装置是否正常工作,确保在发生异常情况时能够及时断开电容器的供电。
3. 对于频繁发生过电流、过电压现象的情况,可以考虑增加无功补偿设备的数量,以分摊负荷。
问题三:无功补偿设备占地面积大,给布置带来困难。
解决办法:1. 对于占地面积大的无功补偿设备,可以考虑在设计时预留足够的空间,避免布置不当造成困扰。
2. 采用集中式无功补偿方式,将多个无功补偿设备集中安装在一个地方,减少占地面积。
3. 采用模块化无功补偿设备,可以根据实际需要进行组合,灵活布置,减少占地面积。
问题四:无功补偿设备运行成本高。
解决办法:1. 选择高效的无功补偿设备,提高设备的能效,减少运行成本。
2. 对于负荷波动较大的情况,可以采用可变无功补偿装置,根据实际需要进行调节,减少电容器的运行时间,降低能耗。
3. 加强设备的维护管理,定期检查电容器的工作状态,及时清洁维护,延长设备的使用寿命。
总结:低压侧无功补偿对于10kV配电网的正常运行至关重要,但在实际运行中常常会遇到一些问题。
三相低压异步电动机就地无功补偿
三相低压异步电动机就地无功补偿1、概述异步电动机功率因数很低,在电网负荷中异步电动机所占的比重较大,是城乡电网的主要无功负荷。
它使各级网损也相应增大,尽管在各级变电所、配电变及各厂矿企业内均装有集中无功补偿装置来提高功率因数,减少电网线损,但集中补偿不仅无法降低低压电网的线损,而且价格较贵。
特别是在乡镇,随着乡镇经济的发展,小型家庭式的生产方式在各地较为普遍,加上用户分散,低压网络较长,采用集中无功补偿,仍不能降低低压电网的线损。
低压电网的高线损率对正在实施的城乡电网同网同价政策带来困难,因此,必须对乡镇家庭的异步电动机推广低价的就地无功补偿。
三相低压异步电动机就地无功补偿就是一台与异步电动机特性相配合的电容器直接并联于该电动机,其保护仅利用原异步电动机的保护,不需要外加其它保护装置。
为实施城乡电网同网同价,应大力推广异步电动机就地无功补偿,建议电容器制造厂家应生产与异步电动机相配套的产品。
2、三相低压异步电动机就地无功补偿的好处用三相低压异步电动机就地无功补偿有以下好处:①简单、价低。
因为只是在电动机上并联一台合适的专用电容器就可,不需要外加其它保护装置,便于推广;②不仅能提高低压电网的功率因数,降低了线损,同时也提高了供电电网的功率因数,降低了配电网线损;③对用户来讲,节约了内线损耗,减少电费,同时可以不会因功率因数不合格而罚款(这对各厂矿企业内的异步电动机也同样)。
装置三相低压异步电动机专用无功补偿电容器,具有较好的经济效益;④提高了低压线路的功率因数,减少末端电压波动,改善了用户的电压,提高了电压质量,也增加了产品数量及质量;⑤因为补偿电容器随电动机投切,只要补偿的电容器容量配置适当,不存在无功过补偿,有较为理想的补偿效果。
用三相低压异步电动机就地无功补偿是一种经济、简单、高效、可靠的无功补偿方法,应在广大的乡镇和工矿企业推广。
为什么一个合适容量的电容器可以与异步电动机直接并联,而不需要外加其它保护装置,仅利用原异步电动机的保护就可,而且是一种经济的无功补偿。
低压无功补偿技术规格书
低压自动无功补偿装置技术要求1、总则1.1、本技术规范书适用于变电所内配置的RNT低压动态无功功率补偿装置,它提出了该动态无功功率补偿装置本体及附属设备的功能设计、结构、性能、调试和试验等方面的技术要求。
1.2本技术规格书中提出了最低限度的技术要求,并未规定所有的技术要求和适用的标准,未对一切技术细节做出规定,也未充分引述有关标准和规范的条文,供方须提供一套满足本技术规格书和相关标准规范要求的高质量产品及其相应服务,以保证的安全可靠运行。
1.3、供方须执行现行国家标准和电力行业标准。
有矛盾时,按技术要求较高的标准执行。
主要的标准如下:GB/T 15576-2008 《低压成套无功功率补偿装置》GB50227-95 《并联电容器成套装置设计规范》JB5346-1998 《串联电抗器》GB191 《包装贮运标准》GB11032-2000 《交流无间隙金属氧化锌避雷器》GB/T 2681-1981 《电工成套装置中的导体颜色》GB/T 2682-1981 《电工成套装置中的指示灯和按钮的颜色》GB1028 《电流互感器》GB10229 《电抗器》DL/T620-1997 《装置过电压保护和绝缘配合》GB 4208-93 《外壳防护等级》(IP代码)GB/T14549-93 《电能质量-公用电网谐波》另外,尚应符合本技术规格书规定的技术要求和买方的要求。
1.4、未尽事宜,供需双方协商确定。
2、设备环境条件2.1、周围空气温度最高气温:38.4℃最低气温: -29.3℃年平均气温: 6.8~10.6℃2.2、海拔高度:不大于1500米2.3、地震烈度: 6度区,动峰值加速度:0.05g2.4、安装地点:户内3、电容补偿柜技术参数1)额定电压:400V额定绝缘电压:AC 660V1min 额定工频耐受电压:2500V冲击耐压:8kV2)主母线:TMYPE母线:TMY3)系统容量与无功补偿设备等应达到设计要求;4)外形尺寸:具体见附图5)无功功率补偿全部采用动态补偿方式:采用380V电压等级下的动态电容无功补偿柜,补偿容量具体见附表。
低压动态无功补偿技术分析及应用
传统的低压无功补偿技术 , 由于使用普通 的接触器投
4 技术参数、 难点与创新点
. 1 技术 参 数 切 电容器 , 存在浪涌电流大 、 补偿时间慢 、 维护费用高和使 4 额定 电压 : A C 3 8 0 V;额 定频 率 : 5 0 H z ; S V G 动 态 响应 用 寿命 短 等 各 方 面 的 问题 , 已不 能满 足 现代 化 电 网 的要 ≤2 0 ms ; T S C 动 态 响应 时 间 : ≤4 0 ms 。 求。 动 态 无 功 补偿 是 面 向三 相 低 压 配 电 系统 , 具有动态 自 时间: . 2 技 术难 点 与创 新 点 动补偿无功功率和抑制用户负荷谐波作用的新 型无功补 4 偿技术 。 主要 采 用 静止 无 功发 生器 ( S V G) 和 晶闸 管分 组 投 切 电容器( T S C ) , 实现三相低压配 电系统无功功率 的动态
( 西 电宝 鸡 电气 有 限公 司 , 陕西 宝 鸡 7 2 1 3 0 6 )
摘 要: 随着 国民 经济 的快速 发展 , 电力 系统 的功 率 因数 较低 和谐 波 电流过 大 等 电能质 量 问题 、 节能 降耗 问题 越 来越
受到人 们 的重视 。 无功 功率在 电网 中传 输会 使 电 网损耗 增加 , 且 严重影 响供 电质 量 。 而使 用新 型 的动 态无 功补偿 技 术进 行 就近 和就 地补偿 , 则能有 效地 解决 电能质 量 问题 。 关键 词: 动 态无功补 偿 ; 电能 ; 无功功 率 中 图分 类 号 : T M 7 1 4 . 3 文献标识码: A 文章编号 : 1 0 0 6 — 8 9 3 7 ( 2 0 1 3 ) 1 7 — 0 0 7 5 — 0 2
的控制 性 能 , 同 时 简 化控 制 系统 的硬 件结 构 , 提 高 系 统 可 靠性。
低压无功补偿计算公式
低压无功补偿计算公式低压无功补偿是电力系统中的一项重要技术,它能够有效提高电力系统的功率因数,减少无功功率的损耗,提高电力系统的稳定性和经济性。
在低压无功补偿中,计算公式是非常重要的工具,它可以帮助工程师准确计算出所需的无功补偿容量。
在低压无功补偿中,常用的计算公式是:Qc = 3 × U × I × sin(φc)其中,Qc表示无功补偿容量,U表示电压,I表示电流,φc表示电流相位角。
这个计算公式可以帮助工程师快速计算出所需的无功补偿容量。
为了更好地理解这个计算公式,我们可以通过一个具体的案例来说明。
假设某个低压电力系统的电压为220V,电流为10A,电流相位角为30°,那么根据上述公式,我们可以计算出无功补偿容量:Qc = 3 × 220 × 10 × sin(30°) = 3300 Var通过计算,我们可以得出该低压电力系统所需的无功补偿容量为3300 Var。
这个结果可以帮助工程师选择合适的无功补偿设备,以提高电力系统的功率因数。
需要注意的是,在实际的工程应用中,还需要考虑一些其他因素,比如电流相位角的变化范围、设备的功率因数调整范围等。
这些因素都会对无功补偿容量的计算产生一定的影响,因此工程师在进行计算时需要综合考虑这些因素。
除了这个基本的计算公式外,还有一些其他的计算公式可以帮助工程师更准确地计算无功补偿容量。
比如,当电流相位角大于90°时,计算公式可以变为:Qc = 3 × U × I × sin(φc - 180°)这个公式可以帮助工程师计算出电流相位角大于90°时的无功补偿容量。
通过合理选择适用的计算公式,工程师可以更加准确地计算出所需的无功补偿容量。
低压无功补偿计算公式是电力系统中的重要工具,它可以帮助工程师准确计算出所需的无功补偿容量。
低压无功补偿计算公式
低压无功补偿计算公式低压无功补偿计算公式在低压配电网中,电力消耗非常大,电力线路存在较大的阻抗。
阻抗导致了电流的滞后,造成了电能的浪费,限制了电力系统的容量。
因此,无功补偿对于电力系统的稳定运行至关重要。
本文将介绍低压无功补偿的计算公式。
一、定义和作用无功功率是与系统负载中所必须的电磁场能量存储和释放以及电压和电流相位差有关的能量。
低压无功补偿就是为了改善负载中的功率因数,在低压配电系统中产生电力的同时,电流使电容器存储电能,抵消电感器所引起的物理现象,让电力系统更加稳定,实现无功功率的优化控制。
二、低压无功补偿公式无功功率与电感和电容的关系式如下:Q= V^2/ (Xc - Xl)其中,Q为无功功率,Xc为电容器的阻抗,Xl为电感器的阻抗,V是电压。
由此可见,低压无功补偿公式的核心是电容器的阻抗和电感器的阻抗之差,即(Xc - Xl)。
如果电容器的电导和电感器的电阻相等,那么符合的阻抗之差将为零,这时将不产生任何无功功率,也就是说无功功率得到了补偿。
三、应用在低压无功补偿中,最常用的是RTU/TSC/MCC控制方式。
其中,RTU指的是远程监测终端单元。
它能够实时地了解电力系统内的数据,用于电力质量控制。
而TSC指的是转移开关控制器,用于自动转移到不同的线路,实现设备的升级更换。
最后,MCC指的是电机控制中心,可以实现低压设备自动开关。
四、总结以上就是低压无功补偿计算公式的相关知识。
通过对无功功率和电容器、电感器之间关系的分析和计算,从根本上提高了电力系统的效率。
低压无功补偿的应用,使得我们的低压设备快速、智能、自动控制。
因此,我们应该不断地更新技术、提高能力,为电力系统的稳定运行继续努力。
高压动补和低压动补比较
低压动态补偿与高压动态补偿的区别高压动态补偿和低压动态补偿相比,存在以下几个方面的区别:●网压波动方面高压动态补偿方法由于低压侧没有补偿,低压侧无功功率变化剧烈,引起的低压侧网压波动较大(一般波动为8%),影响计算机及自控系统的正常工作,不利于低压设备的可靠运行。
而低压动态补偿能利于补偿装置的容性无功在低压侧负载产生的感性无功,消除了无功冲击,因此低压侧网压很稳定。
采用低压动态补偿后低压侧网压稳定(一般波动为1%)。
●变压器增容方面低压就地补偿后,变压器视在电流下降,相当于增容,变压器带负载能力增强。
而高压补偿不能降低变压器的视在电流,因此不能给变压器带来增容效果。
●节能方面低压补偿可以使低压补偿点到高压补偿点的变压器、导线和供电设施电流下降,从而使这些设备温升下降(平均下降20%~40%)。
不仅提高了这些设备运行可靠性,而且可以从节能中直接回收补偿装置的投资。
而高压侧补偿不能给低压侧带来节能效果。
●自身损耗方面高压动态补偿的装置自身损耗比低压动态补偿的装置自身损耗大。
电容器的损耗只有装置容量的千分之一,而电抗器的损耗是装置容量的百分之五。
因此补偿装置自身损耗的大小主要取决于装置内电抗器容量的大小。
高压补偿通常采用TCR结构,补偿装置由电容器和电抗器组成,电抗器的容量很大,与补偿装置的容量相等。
谐波电流流过大容量的电抗器,造成了高压补偿装置自身损耗比较大。
而低压补偿采用TSC结构,电抗器容量只有电容器容量的6%。
由于低压TSC动态无功补偿装置没有大容量的电抗器,所以自身损耗比较低。
通常低压补偿装置自身损耗是高压补偿装置自身损耗的十分之一。
●设计正确性方面由于高压电网背景谐波的影响,补偿装置还吸收同一电网上其他用户的谐波,高压侧补偿设计上考虑因素较多。
而低压就地补偿由于低压变压器的隔离作用,设计上要准确一些。
●运行可靠性方面高压侧补偿是对同一母线上的所有设备进行补偿,若补偿装置出现故障,将影响所有设备的正常工作。
低压无功补偿方案
低压无功补偿方案引言在低压电网中,无功补偿是保证电能质量和提高电网稳定性的重要手段。
本文将介绍低压无功补偿的基本概念、作用和常见的无功补偿方案。
低压无功补偿的基本概念低压电网中的无功功率是电网负荷对电网造成的负面影响之一。
在无功功率存在的情况下,会降低电网的功率因数,增加线路和设备的损耗,降低电网供电能力。
因此,进行无功补偿是必要的。
低压电网中的无功功率主要由电感性负载产生,如电动机、变压器等。
这些负载在工作过程中会消耗无功功率,导致电网出现电压波动和电能损耗。
低压无功补偿的作用低压无功补偿的主要作用是改善电网的功率因数,提高电能质量和电网的稳定性。
具体来说,低压无功补偿可以实现以下几个方面的作用:1.提高电网功率因数:通过补偿隐性负载的无功功率,使电网的功率因数接近于1,减少无功功率对电网的负面影响。
2.减少线路和设备的损耗:无功补偿可以减少电网中的无功功率流动,减少线路和设备的损耗,延长其使用寿命。
3.提高电网供电能力:通过无功补偿可以提高电网的稳定性和供电能力,减少电压波动,保证电力负荷的稳定供应。
常见的低压无功补偿方案在低压电网中,常见的无功补偿方案包括:恒定无功功率装置(SVC)、静态无功功率补偿器 (STATCOM)和电容补偿器。
1. 恒定无功功率装置 (SVC)恒定无功功率装置 (SVC) 是一种通过可控的电抗器和电容器组成的装置,用于补偿电网的无功功率。
SVC能够通过调节电抗器和电容器的容值,实现对无功功率的补偿。
通过控制SVC的输出,可以保持电网的功率因数在一个合理的范围内。
2. 静态无功功率补偿器 (STATCOM)静态无功功率补偿器 (STATCOM) 是一种可以快速响应电力系统需求的电力设备,能够调节电网的电压和无功功率,达到稳定电网电压的目的。
STATCOM通过控制其输出的电流和电压,实现对电网的无功功率补偿。
它具有快速响应的优势,可以迅速调整电压水平,以适应电网的需求变化。
低压配电系统采用分散和就地无功补偿的探讨
管 理杖 术 20 0 7年 第 3期
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低压配电系统采用分散和就地无功补偿的探讨
刘 浩 明
一
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概 述
为 了满足低压 配 电电源功率 因数 的要 求 ,工厂低压配电系统通常采用集中无功补
( )国家标准 G 5029 供配 电系 3 B 05 . 5( 统设计规范 )第 5 . . 3条规定:采用电力电 0 容器作为无功补偿装置时,宜采用就地平衡 原则……。容量较大,负荷平衡且经常使用 的用电设备的无功负荷宜单独就地补偿 。
路 的作用 ,产生一初始的冲击电流 ( 涌流) 。 根据美 国有关资料 ,在没有其他电容器充电 的情况下,当电容器投入时的最大冲击电流
大。
在电动机启动时,由于装了分散或就地 补偿 ,因启动电流减少而造成 的电压降低小 于未装时的数值 ,改善了启动条件。电动机 在运行时,由于电容器拾高了电压 ,使 电动 机的运行条件也有改善 。 ( )可 以释放 系统容量 。释放 系统容 3
同,由此而减少电费也相 同; 增加的功率相 同,相应减少 电贴费也相 同;从系统而言, 系统增加稳态 电压和受系统谐波影响也相
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维普资讯
管 理技 术 20 0 7年 弟 3期
从上式看 出 ,电容器分散或就地 补偿 时 ,因线路阻抗增加导致系统短路容量下 降,谐波次数有所下降。
( )电容器投入时的涌流 5 单独向电容器送电时,电容器起短路 电
( )F 4 t 本东京 电力公司技术法规规定: 三相低压异步电动机必须进行就地补偿 ,即
补偿 时,因线路阻抗增加而系统短路容量降 使 0 5 W 的电动机 ,也要补偿 3 H .K 5 0 F电容 低很多 ,电容器投入涌流相应下降很多 ,有 器 ,否则不予供 电。
动态无功补偿 配置原则
动态无功补偿配置原则:分级补偿,就地平衡的原则。
1、总体平衡与局部平衡相结合,以局部为主。
2、电力部门补偿与用户补偿相结合。
在配电网络中,用户消耗的无功功率约占50%~60%,其余的无功功率消耗在配电网中。
因此,为了减少无功功率在网络中的输送,要尽可能地实现就地补偿,就地平衡,所以必须由电力部门和用户共同进行补偿。
3、分散补偿与集中补偿相结合,以分散为主。
集中补偿,是在变电所集中装设较大容量的补偿电容器。
分散补偿,指在配电网络中分散的负荷区,如配电线路,配电变压器和用户的用电设备等进行的动态无功补偿。
集中补偿,主要是补偿主变压器本身的无功损耗,以及减少变电所以上输电线路的无功电力,从而降低供电网络的无功损耗。
但不能降低配电网络的无功损耗。
因为用户需要的无功通过变电所以下的配电线路向负荷端输送。
因此,为了有效地降低线损,必须做到无功功率在哪里发生,就应在哪里补偿。
中、低压配电网应以分散补偿为主。
4、降损与调压相结合,以降损为主。
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该装置应用的补偿技术不需附加缓冲电感,可控硅以10ms速率直 接将电容器投入电网,降低了补偿装置成本。而且,在电网电压高低 不同时可采用不同的补偿算法,以确保不发生欠补偿和过补偿产生的 电网电压升高。 因此,低压用户就地补偿从降低线路损耗和用户变压器增容方面来 看,都比高压补偿效益明显。
3.3 TSC补偿原理
微机控制无功补偿装置主要由控制器、触发器和投切电容器电路组成 (见控制原理图二)。微机控制器将电压、电流功率信号采集,并通过模数 转换电路经微机接口输入,微机经过数据运算处理后输出驱动触发器。 补偿装置由若干路三角形连接的L-C串联谐波滤波器组成,谐波滤波 器对50Hz基波呈容性,用来抵销负载产生的感性无功功率;谐波滤波器对 要滤除的谐波呈很小的感抗(一般为变压器谐波漏抗的10%以下),使负载 产生的谐波90%以上流入滤波器,而不通过变压器流入电网。反并联的两 只晶闸管作为电子开关控制滤波器投入或退出电网。
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4.无功补偿方案的选择
由于主厂房吊车负载存在功率因素低的特点,主要按以下几点确定 选择方案: 能采用就地补偿的地方尽量选用就地补偿方案、就地平衡负载无功 功率,以消除无功功率对供电系统的影响,使整个供配电设施都以较 小电流供电,从而损耗最小; 选用动态补偿方式补偿无功功率,动态 跟随负载无功功率变化,不仅可以使供电电流减小,获得较大的经济 效益,而且从根本上消除了静态滤波器补偿时网压过高和过低对设备 损坏问题。 选用TSC(晶闸管投切电容器)补偿方式,吊车供电负载属于感性负 载,采用可变的容性无功直接进行补偿。基于以上几点,具有谐波治 理功能的TSC就地动态无功补偿方案是本工程无功补偿方案的理想选 择。
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电力电子技术的发展及其在电力系统中的应用,将晶闸管的静止无 功补偿装置推上了无功补偿的舞台。静止无功补偿装置(SVC)成了专指 使用晶闸管的静止无功补偿装置,包括晶闸管控制电抗(Thyristor ontrolled Reactor--TCR)和晶闸管投切电容(Thyistor Switched Capactor--TSC),以及这两者的混合装置(TCR+TSC),或者TCR与固定 电容器(Fixed Capacitor--FC)或机械投切电容(Mechanically Switched Capacitor--MSC)混合使用的装置(即TCR+FC、TCR+MS等。 TCR+FC型SVC全称如下:
公司
徽标
中冶南方工程技术有限公司自动化室 齐春玲 2005.07.14
低压就地动态无功补偿 在吊车群供电中的应用探讨
{摘要}对某钢厂扩建改造工程有关吊车供 电系统改造方 案展开 讨论,为使改造工程量降到最小,节省投资,供电变压器满足增容需 要,提高电网功率因素,提出在滑触线供电处采用就地动态无功补偿 装置,TSC的设计方案。 {关键词}TSC就地动态无功补偿
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SVC的调节器自动跟踪负荷(具有严重冲击无功功率)的工作状态, 发出与冲击负荷相关的TCR晶闸阀的触发脉冲。不同的触发角,改变 了TCR主抗器的电流量,从而改变了TCR回路的感性无功率量。通 过TCR回路的感性无功功率的跟随作用,使用户流入电网的无功功率 趋于零(或一定值)由于晶闸管阀及电子设备的动态响应很快,即实 现了动态补偿的功能。
表二
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根据表二可知 ,原供电方案已完全不能满足要求。主要存在的问题为: 由于扩容,变压器容量不够;由于变压器供电线路电流增大,引起有功和 无功损耗增加。 由上述数据可知,扩容后原供电变压器3X2500kVA及配电开关及下级配 电开关和滑触线均不能满足扩容后供电要求。 照此,原供电变压器及低压配电柜及滑触线全部要改造,重新设计,而 且变压器容量要加大到4000kVA以上,这样,开关的短路容量要求更高,供 电电缆更多,滑触线全部更换,施工难度更大,从而改造费用巨大,停产 时间长。 根据负荷计算结果,也曾考虑过在电气室采用低压侧无功补偿方 案,由于电气室空间限制和投资的限制,也曾考虑加大变压器容量的方案。 但变压器容量已选最大,无法再扩容。 为了既保证变压器总输出容量不增加,又解决新增设备的供电需要,经 过多方比较、论证,最后决定采用低压就地动态无功补偿方案。 2.无功补偿的作用及性能 提高功率因素,减少供电线路的输入的无功功率,充分发挥现有变压器 容量。 3.无功功率补偿技术的现状 目前,国内电网采用的电容补偿技术主要是集中补偿与就地补偿技术。 下面是几种常用的补偿装置。
Pjs (kW)
总负荷计算 钢水接收跨 2612 1193
Qjs (kvar)
4520 2064
Sjs (kVA)
5220 2383
CosØ
0.5 0.5
Ijs (A)
7941 3626
加料跨
784
1356
1566
0.5
2382
表一
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由上表负荷计算结果和负荷性质,考虑到主厂房吊车供电要求的 高可靠性,采用了变压器相互备用的方案,具体见下图一。
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3.1
同步调相机
早期的无功功率补偿装置主要为同步调相机,多为高压侧集中补偿。 它是专门用来产生无功功率的同步电机,在过励磁或欠励磁的情况下, 能够分别发出不同大小的容性或感性无功功率。自20世纪2、30年代以来 的几十年中,同步调相机在电力系统中作为有源的无功补偿曾一度发挥 着主要作用,所以被称为传统的无功动态补偿装置。然而,由于它是旋响应速度 慢,难以满足快速动态补偿的要求。
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控制原理图二
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当负荷运行时,在电网和负荷之间就有无功电流流过,这时补 偿装置的无功计算单元将电流互感器检测到的电网的感性无功电流进 行计算,得到相间投入的单位电容数nab
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式中Uab、Ubc、Uca为电网线电压有效值;I”ab、I”bc、I”ca为三 相补偿电流有效值;Xc为每个电容器50Hz时的容抗。 无功计算单元计算 出需要投入的电容量后立即向微机控制单元发出相应补偿投入命令;微机 控制单元根据投切管理单元发出的投入命令;在电压过零点时将相应补偿 单元的晶闸管导通,投入相应的容性无功电流,抵销感性无功,减少感性 无功对电网的占用,提高电网供电能力。同时,为了滤除谐波电流,补偿 装置设计为滤波器电路。(即LC电路),有针对性地消除各高次谐波。 TSC装置主要特点: 1)补偿装置动态响应时间为15ms,投切时间10ms。 2)TSC控制,电流过零点投切,补偿电容入网、退网时电流均为正 弦变化,对电网无冲击。 3)可靠性提高。 TSC低压就地无功动态补偿装置的微机控制单元(结构如图四)采用按 无功功率投切电容器组的补偿原理,只需一次到位,大大减少了开关动作 次数。这种控制克服了按功率因素投切电容器组所带来的不利因素。通常 按功率因素投切电容器组需要多次投切才能找到合适的补偿容量,开关动 作次数多,影响了电容器的使用寿命,同时还不能保证电压合格率。
3.2. 静止补偿装置
静止补偿器的基本作用是连续而迅速地控制无功功率,即以快速的响 应,通过发出或吸收无功功率来控制它所连接的输电系统的节点电压。 静止补偿器由于其价格较低、维护简单、工作可靠,在国内仍是主流补 偿装置。静止补偿器(SVC)先后出现过不少类型,目前来看,有发展前途 的主要有直流助磁饱和电抗器型、可控硅控制电抗器型和自饱和电抗器 型3种。饱和电抗器比之同步调相机具有静止、响应速度快等优点;但其 铁芯需磁化到饱和状态,因而损耗和噪声还是很大,而且存在非线性电 路的一些特殊问题,又不能分相调节以补偿负荷的不平衡,所以未能占 据主流。
图1:TCR+FC型 SVC主回路接线图
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实际上,由断路器(电磁型交流接触器)操作的电容器和电抗器在电网 中正在大量使用,可以说这种补偿技术是静态的,因为它不能及时响应 无功功率的波动。这种装置以电磁型交流接触器为投切开关,由于受电 容器承受涌流能力、放电时间及电容器分级以及接触器操作频率、使用 寿命等因素制约,因而无法避免以下不足: (1)补偿是有级的、定时的,因而补偿精度差,跟随性不强,不能适应负 荷变化快的场合;受交流接触器操作频率及寿命的限制,静态补偿装置 一般均设有投切延时功能,其延时时间一般为30s。对一般稳定负荷,即 负荷变化周期大于30s的负荷,这类补偿装置是有效的,但对一些变化较 快的负荷,如电梯、起重、电焊等,这类补偿装置就无法进行跟踪补偿。 (2)对波动负载不能及时响应,易产生过补和欠补,例如对大型电动机启 动过程无法补偿,造成网压动态下降。 (3)不能做到无涌流投入电容器,对于接触器加电抗器方案,增加损耗较 大,对于容性接触器方案,事故率较大,对金属化电容器的使用寿命影 响很大;目前,低压电力电容器以金属化自愈式电容器为主,这种电容 器的引线喷金属端面对涌流承受能力有限,因此,涌流的大小及次数是 影响电容器使用寿命的主要因素。
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上述用户侧就地补偿方式可以使补偿在以前的整个线路的电流下降, 补偿点越接近用电负载,其节电效果就越显著。 因此无功功率补偿不应仅仅局限于高压侧进行补偿,同时应在用 户侧进行就地补偿。
吊车供配电图 图一
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新建的二期工程,引起加料跨及钢水接收跨吊车台数和容量增加 很多,根据厂家提供的参考资料,我们对吊车供电系统进行了计算:见 表二:
二期工程负荷计算
Pjs (kW) 总负荷计算 钢水接收跨 加料跨 3853 1497 1722 Qjs (kvar) 6664 2589 2979 Sjs (kVA) 7697 2990 3441 CosØ 0.5 0.5 0.5 Ijs (A) 11709 4549 5233