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智能低压配电系统无功补偿柜的设计分析

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智能低压配电系统无功补偿柜的设计分析

发布日期:2017-07-13 作者: 点击:

智能低压配电系统无功补偿柜的设计分析


无功功率补偿即为无功补偿,在电子供电系统中起提高电网的功率因数的作用,降低供电变压器及输送线路的损耗,提高供电效率,改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力 供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置,可以做到最大限度的减少网络的损耗,使电网质量提高。反之,如选择或使用不当,可能造成供电系统,电压波动,谐波增大等诸多因素。


  1 无功补偿基本原理

  

  在交流电路中,由电源供给负载的电功率有两种;一种是有功功率,一种是无功功率。有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率,是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。


  无功功率比较抽象,它是电路内电场与磁场的交换,在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功,而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备,要建立磁场,就要消耗无功功率。无功功率决不是无用功率,它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场,使转子转动,从而带动机械运动,电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率,才能使变压器的一次线圈产生磁场,在二次线圈感应出电压。因此,没有无功功率,电动机就不会转动,变压器也不能变压,交流接触器不会吸合。


  在正常情况下,用电设备不但要从电源取得有功功率,同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求,用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场,这些用电设备就不能维持在额定情况下工作,用电设备的端电压就要下降,从而影响用电设备的正常运行。但是从发电机和高压输电线供给的无功功率远远满足不了负荷的需要,所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率,以保证用户对无功功率的需要,这样用电设备才能在额定电压下工作。无功补偿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,感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。


  2 智能低压配电系统无功补偿柜的优点

  

  低压无功补偿装置在现代应用越来越广泛,在电网端和用户端都有很好的功效,智能低压配电系统无功补偿柜在现在的电网系统当中占领了重要的地位,不论的工业用电,还是平民用电,都离不开智能低压配电系统无功补偿柜,这主要是因为低压无功补偿柜能够有效提高用电效率。因此,低压无功补偿柜有许多的优点如下:


  (1)便于安装。智能低压配电系统无功补偿柜在安装时,不受外界环境的影响,所以多地区都便于安装设备;(2)低投入。智能低压配电系统无功补偿柜的内痔电压较低,所以不同于高电压的投入,节省了大量开支;(3)能灵活切换。在智能低压配电系统无功补偿柜线路中电流变化能自动灵活的切换,达到就地平衡。


  3 低压配电网无功补偿分类

  

  3.1 随机补偿

  

  随机补偿就是将低压电容器组与电动机并接,通过控制、保护装置与电机,同时投切。随机补偿适用于补偿电动机的无功消耗,以补励磁无功为主,此种方式可较好地限制用电单位无功负荷。


  随机补偿的优点:用电设备运行时,无功补偿投入,用电设备停运时,补偿设备也退出,而且不需频繁调整补偿容量。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活,维护简单、事故率低等。


  3.2 随器补偿

  

  随器补偿是指将低压电容器通过低压保险接在配电变压器二次侧,以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。配变在轻载或空载时的无功负荷主要是变压器的空载励磁无功,配变空载无功是用电单位无功负荷的主要部分,对于轻负载的配变而言,这部分损耗占供电量的比例很大,从而导致电费单价的增加。


  随器补偿的优点:接线简单、维护管理方便、能有效地补偿配变空载无功,限制农网无功基荷,使该部分无功就地平衡,从而提高配变利用率,降低无功网损,具有较高的经济性,是目前补偿无功最有效的手段之一。


  3.3 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,将低压电容器组补偿在大用户0.4kV母线上的补偿方式。这种补偿方法适用于100kVA以上的专用配变用户,它可以替代随机、随器这两种补偿方式,并且补偿效果很好。


  跟踪补偿的优点是运行方式灵活,运行维护工作量小,比前两种补偿方式寿命相对延长、运行更可靠。


  4 智能无功补偿柜的补偿方式

  

  4。1 固定补偿与动态补偿相结合

  

  社会在不断的发展,人们面临的负载型也越来越复杂,对于配电系统方面,人们对电网系统的无功要求也越来越高,为了保障人们的需求,必须尝试新的补偿方式。所以,仅仅靠着固定补偿已经不能够满足用户的要求了,必须有新的元素加进去,新的动态无功补偿技术才能较好地适应负载变化。固定补偿与动态补偿相结合能够更加全面的解决人们对于无功补偿的要求,这也是一次无功补偿的有效配合方式。


  4.2 三相共补与分相补偿相结合

  

  目前,人们接触越来越多的新型电力设备,在用电方面也越来越需要一种无功补偿式的电网系统,对于那些新的设备尤其是大量的电力电子、照明等家居设备,都是单相供电的设备,所以,电网中会出现越来越多的三相不平衡情况,为解决这个问题,必须从三相共补方式转换,因为这种方式已经承载不起这样多的新型用电设备,但是,如果全部采用单相补偿方式的话,就会出现投资较大的现象。因此根据负载情况充分考虑经济性的共分结合方式在新的经济条件下日益广泛应用。


  4.3 稳态补偿与快速跟踪补偿相结合

  

  在经过多次尝试之后,有关证明显示,稳态补偿与快速跟踪补偿相结合的补偿方式对于电网系统的发展非常有利,因此,稳态补偿与快速跟踪补偿相结合成为了未来发展的一个重要趋势。这种补偿结合方式主要是针对一些大型的钢铁、冶金等企业,这些企业的工艺比较复杂,并且用电量很大,所以企业的负载变化很快且会出现较大的波动性,因此,这些大型企业必须进行充分而有效无功补偿,这样,不仅能够有效的提高功率因数,还能减少能量损耗,同时采用稳态补偿与快速跟踪补偿相结合的方式能够充分挖掘设备的工作容量,充分发挥设备的应用能力,提高工作效率,从而提高总体的产量和质量,达到较大的经济效益。


  5 结束语

  

  在电力发展快速的现代社会,人们对于电力的功率损耗很是看重,在保证电力系统正常运行时,保证功率损耗达到最低,提高利用率已经成为现代电力系统发展的方向。本文在讨论了对于无功补偿的方法方案后,对于智能低压配电系统无功补偿柜的研究设计就更加确定了研究目的。社会在发展,电力系统也在不断更新,智能低压配电系统无功补偿柜对于电力的发展有着极其重要的意义。


 

 


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