無功補償方案分析
1 怎樣進行無功補償
應(yīng)采取就地平衡的原則,使電網(wǎng)任一時刻無功總出力(含無功補償)與無功總負(fù)荷(含無功總損耗)保持平衡。望奎局已實現(xiàn)了變電所的集中補償,本文不再涉及,僅就10kV線路,配變與電動機的補償加以討論。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/178061.htm(1)10kV配電線路的無功補償:
望奎局在每條10kV配電線路上安裝1~2處高壓無功自動補償裝置,補償容量按線路配變總?cè)萘康?0%掌握。望奎局公用配變?nèi)萘繛?0500kVA,需補償無功容量約為4000kvar,約需資金55萬元。經(jīng)計算,安裝一處時,宜將無功自動補償裝置安裝在距線路首端的2/3線路長度處。安裝兩處時,第一處安裝在距線路首端的2/5線路長度處,另一處安裝在距線路首端的4/5線路長度處,各處容量為線路總補償容量的一半。具體安裝時,還應(yīng)考慮便于操作、維護和檢修工作等。
(2)配電變壓器的無功補償:
農(nóng)網(wǎng)的大部分配電變壓器晝夜負(fù)荷變化較大,許多村屯用電多為居民生活用電,白天及后半夜多數(shù)變壓器處于輕載或空載狀態(tài)。我們知道變壓器的損耗包括有功損耗和無功損耗,無功損耗包括空載勵磁損耗及漏磁無功損耗。從配電網(wǎng)線損理論計算可知,配電變壓器的無功損耗約占配電網(wǎng)總損耗的60%左右。為有效補償配電變壓器本身的無功功率,避免輕載時功率因數(shù)超前,電壓升高及節(jié)約資金,對容量在200kVA以下的配電變壓器按配變?nèi)萘康?%左右掌握實行靜態(tài)無功補償。將補償裝置裝設(shè)在配變低壓出口處,隨配變同時投切。對200kVA及以上的配變安裝自動跟蹤補償裝置。
(3)電動機的無功補償:
7.5kW及以上投運率高的電動機最好進行無功補償,為防止出現(xiàn)因過補而產(chǎn)生的諧振過電壓,燒毀電動機,應(yīng)將電動機空載時的功率因數(shù)補償?shù)浇咏?。因為電動機空載時的無功負(fù)荷最小,補償后滿載的電動機功率因數(shù)仍為滯后,這樣就避免過補償現(xiàn)象的發(fā)生。將低壓電容器同設(shè)備一起投切,直接補償設(shè)備本身的無功損耗。
①機械負(fù)荷慣性較小的電動機(如風(fēng)機等):
Qc≈0.9Qo (1)
式中Qc--補償容量,kvar
Qo--電動機空載無功功率,kvar
電動機空載電流可由廠家提供,如無,可參照(2)式確定:
Io=2Ie(1-cosφ),A(2)
式中Io--電動機空載電流,A
Ie--電動機額定電流,A
cosφ--電動機額定負(fù)荷時功率因數(shù)
②機械負(fù)荷慣性較大的電動機(如水泵等):
Qc=(1.3~1.5)Qo (3)
③車間、工廠集中補償容量可按(4)式確定:
Qc=Pm(tgφ1-tgφ2) (4)
式中Pm--最高負(fù)荷時平均有功功率
tgφ1--補償前功率因數(shù)角的正切值
tgφ2--補償后功率因數(shù)角的正切值
電動機的無功補償,由于受益方主要是客戶本身,因此投資應(yīng)由客戶自己承擔(dān)。
2 經(jīng)濟效益分析
(1)配電變壓器無功補償經(jīng)濟效益分析:
電網(wǎng)實現(xiàn)無功補償后,不僅降低配變用電設(shè)備的損耗,而且使高低壓配電電流減少,導(dǎo)致線損率的降低,同時主變銅損及上一級輸電線路的導(dǎo)線損失降低。全部考慮將使計算復(fù)雜。為簡化計算程序,可以采用無功補償經(jīng)濟當(dāng)量來計算無功補償后的經(jīng)濟效益。它的物理意義是每安裝1kvar的補償電容器,相當(dāng)于有功損耗降低多少千瓦。補償裝置于配電變壓器低壓母線側(cè),無功經(jīng)濟當(dāng)量值查有關(guān)手冊可取0.15。為使計算更具科學(xué)性,根據(jù)望奎縣實際情況,計算時取0.1。望奎縣供電區(qū)需安裝無功補償容量為2500kvar,經(jīng)計算,每年可減少電量損失170萬kW·h,每kW·h購電單價按0.3元計算,每年可有50萬元的收益。
(2)10kV配電線路無功補償經(jīng)濟效益分析:
10kV配電線路共需無功補償容量約為4000kvar,無功經(jīng)濟當(dāng)量查有關(guān)手冊可取0.06,補償設(shè)備每天投運按6小時左右,經(jīng)計算,每年可減少電量損失節(jié)約50萬kW·h,每kW·h按0.3元購電單價計算,每年可有15萬元的收益。
(3)無功補償設(shè)備本身的經(jīng)濟效益分析:
安裝無功補償設(shè)備后,設(shè)備本身損耗的電量可按下式計算:
A=Qc·tgφ (5)
式中Qc--投運電容器容量,kvar
tgφ--電容器介質(zhì)損失角的正切值
T--電容器投運時間
經(jīng)計算,無功補償設(shè)備年消耗電量為16萬kW·h,每年有5萬元的負(fù)收益。
通過以上分析表明,無功補償總投資約為100萬元,設(shè)備投運后每年可有60萬元的收益,兩年即可收回全部投資。
3 結(jié)論
進行合理的無功補償?shù)拇_是一條投資小、見效快、收益高、切實可行的、能較大幅度降低線損,提高電能質(zhì)量的有效途徑。
評論