如何选择配电网无功补偿容量

补偿容量的选择,要根据变压器的负载率和容量,以及线路的负荷决定。其原则是,轻负荷时不能向系统倒送无功,节能效益达到最大。轻负荷时,不同配电变压器所需补偿的容量不同,当补偿容量等于低压侧平均无功负荷时,节能效益最大。综合考虑高峰所需容量和节能效益,可按配电变压器容量计算。

若用户的功率因数偏低,就要补偿无功功率,使之达到电力公司规定的要求,这是降低网损的主要措施之一。用户提高功率因数不外乎两种方法:一是提高自然功率因数,让设备运行于最佳状态;二是自然功率因数达不到要求时,采取无功补偿的方法。但将功率因数补偿到多大才算较合理呢?一般资料中都比较笼统地提出将功率因数补偿到0.95以上,或最低目标是达到规定的功率因数,然后是越高越好,尽量使其接近1。这种片面追求高功率因数的做法是缺乏对总体经济效益考虑的。有功功率P、无功功率Q和相角 ϕ 之间的关系为

在 不变的情况下(这同实际用户负荷 一定是相似的),tan ϕ 与 的变化关系为

设相角为 ϕ 时有tan ϕ ,无功功率 

相角为 ϕ 时有tan ϕ ,无功功率 

随着 ϕ 值的变化,无功功率的变化可用下式表示:

Δ – (tan ϕ -tan ϕ )

在补偿的过程中有一个经济问题需要考虑。

例如:设某一有功负荷 =2000kw,自然力率为0.8。现需用电容器补偿至0.93,经计算需要增加710kvar的电容器。如将力率补偿到0.96,经计算需增加920kvar的电容器,则需多用电容器210kvar。按现行市场价每kvar综合投资60元计算,则多投资12600元。与力率0.93时相比,增加投资约30。对于实行按功率因数调整电费的用户,有人认为把力率补偿大些可以从减收的电费中得到益处。其实,当功率因数补偿到0.9时,按规定可减收当月全部用电费用的百分率很小,而6~l0kV电力补偿电容器的年运行费用却达10~17,所以补偿量过大时取得的经济效益很少。因此:(1)对于已运行的用户,采用集中补偿或根据昼夜负荷变化配合就地补偿的办法,将力率补偿到0.9~0.93为宜,以节约投资。(2)对新建企业用户,设计上选取设备容量一般都偏大,因此带来自然力率偏低的问题,建议尽可能使计算负荷接近实际值或以实际运行负荷来确定无功补偿较为合理。

一般可以通过简单的计算得到其补偿容量:

(1)变电所集中装设的补偿容量可以按照主变容量的20~40来选择。

(2)配电线路上的分散补偿容量可以按照“三分之二”法则来选择。即:在均匀分布负荷的配电线路上,安装电容器的最佳容量是该线路平均负荷的2/3;

(3)电动机就地补偿以不超过电动机空载时的无功消耗为度,配变低压侧电容器补偿要防止轻负荷时向10kV配电网倒送无功。

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