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如何理解无功补偿经济当量的问题

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如何理解无功补偿经济当量的问题

发布日期:2017-10-13 作者: 点击:

   我们知道无功会增加系统的损耗,但是又有新的问题出现了,就是无功电流究竟增加了多少损耗呢?


  根据无功平衡原理,我们已经知道,无功电流可以从负荷一直传送到发电机,也就是说,无功损耗是分布在整个电网之中的,因此要测量精确无功电流造成的损耗是不可能的事情。


  为了解决这个难题,就提出了无功经济当量的概念。所谓无功经济当量就是将无功电流折算成有功电流,这样无功电流造成的损耗就可以很容易计算出来。当然无功经济当量是根据经验数据统计计算出来的,并不一定准确,但是却为我们确定设计方案提供了方便条件。


  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。标准中的无功经济当量值考虑了变压器的损耗,因此当负荷直连发电机母线时无功经济当量最小,当负荷经过三次变压后供电时,无功经济当量最大。


  比如我们安装了一台无功补偿装置,减少了100Kvar的无功功率,而无功补偿装置是400V电压等级的,那么我们就可以根据GB12497标准取三次变压的KQ=0.09,那么这个无功补偿装置的节能效果就可以计算出来: 100×0.09=9KW


   如果这台无功补偿柜装置每天运行10小时,我们就可以说:这台无功补偿装置每天节电90KW.h。



     由于电容器的容量是固定的,为了能够控制补偿装置的补偿量,需要在一套补偿装置中安装若干台电容器,控制电容器的投入数量,就可以控制总的补偿量。


  最常见的设计方案是使用若干台相同容量的电容器,这时,步进台阶就是单台电容器的容量。按标幺值计算,设总补偿量为1,则步进台阶为电容器数量的倒数。例如:在一套补偿装置中安装了10台20Kvar的电容器,则总补偿量为200Kvar,步进台阶为20Kvar。按标幺值计算,步进台阶为1/10。这种设计方案比较简单,也比较容易使电容器循环投切。缺点是步进台阶过大,即使安装了15台电容器,步进台阶仍然为1/15,在被补偿用户负荷较轻时,仍然不能取得良好的补偿效果。


  还有一种设计方案是将电容器容量按2进制排列,例如最小的电容器为5Kvar,然后依次为10Kvar、20Kvar、40Kvar、80Kvar、160Kvar。这种方案使用的电容器数量最少,步进台阶也最小,总容量310Kvar的补偿装置只安装6台电容器,步进台阶为5Kvar,标幺值为:5/310=1/62。这种方案的致命缺点是电容器的投切过于频繁。例如当系统需要的补偿量为150Kvar时,需要投入10Kvar、20Kvar、40Kvar、80Kvar共4台电容器。当系统需要的补偿量增加到160Kvar时,需要将10Kvar、20Kvar、40Kvar、80Kvar共4台电容器切除,然后投入160Kvar电容器。反之当系统需要的补偿量为减少到150Kvar时,需要将切除160Kvar电容器,然后投入10Kvar、20Kvar、40Kvar、80Kvar共4台电容器。


相关标签:无功补偿柜

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