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低壓配電系統(tǒng)無功補償柜的設(shè)計

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無功功率補償將降低供電系統(tǒng)的功率損耗和電能損耗，減少變壓器和線路中的電壓損失和提高供電設(shè)備利用率。試通過雞西赫陽燃氣有限公司低壓配電系統(tǒng)無功補償柜的設(shè)計過程來闡述低壓配電系統(tǒng)無功補償方式選擇及無功補償容量的確定。

無功功率；功率因數(shù)；補償

雞西赫陽燃氣有限公司公司變電所低壓配電系統(tǒng)無功補償柜因年久失修、疏于管理，已多年沒有正常投入使用，并且已有部分電力電容器損壞遺失。為了加強電力管理，我們決定重新配制低壓配電系統(tǒng)無功功率補償柜，以提高系統(tǒng)的功率因數(shù),增加系統(tǒng)出力,降低網(wǎng)絡(luò)損耗,改善電能質(zhì)量。

1 無功補償?shù)幕驹?/h2>

電力系統(tǒng)中，電動機及其它有線圈的設(shè)備用的很多，這類設(shè)備除從線路中取得一部分電流做功外，還要從線路上消耗一部分不做功的電感電流，這就使得線路上的電流要額外的加大一些，功率因數(shù)就是用來衡量這一部分不做功的電流的，當電感電流為0時，功率因數(shù)等于1，當電感電流所占比例逐漸增大時，功率因數(shù)逐漸下降，顯然，功率因數(shù)越低，線路額外負擔越大，發(fā)電機、電力變壓器及配電裝置的額外負擔也較大，這除了降低線路及電力設(shè)備的利用率外，還會增加線路上的功率損耗，增大電壓損失，降低供電質(zhì)量。為此，應(yīng)當提高功率因數(shù)。提高功率因數(shù)最方便的方法就是并聯(lián)電容器，產(chǎn)生電容電流抵消電感電流，將不做功的所謂無功電流減小到一定范圍以內(nèi)。無功電源同有功電源一樣，是保證電能質(zhì)量不可缺少的部分，在電力系統(tǒng)中應(yīng)保持無功平衡，否則，將會使系統(tǒng)電壓降低，設(shè)備損壞，功率因數(shù)下降，嚴重時，會引起電壓崩潰，系統(tǒng)解裂，造成大面積停電事故，因此，解決電網(wǎng)無功容量不足，增裝無功補償設(shè)備，提高網(wǎng)絡(luò)的功率因數(shù)，對電網(wǎng)降損節(jié)電，安全可靠運行有著極為重要的意義。

2 提高功率因數(shù)的辦法

提高感性負載功率因數(shù)最簡便的方法是用適當容量的電容器與感性負載并聯(lián),這樣就可以使電感中的磁場能量與電容器的電場能量進行交換,從而減少電源與負載間能量的互換，感性負載兩端并聯(lián)一個適當電容后，可以有效提高功率因數(shù)。

3 改善功率因數(shù)的好處

3.1通過改善功率因數(shù)，減少了線路中總電流和供電系統(tǒng)中的電氣元件，如變壓器、電器設(shè)備、導(dǎo)線等的容量，因此不但減少了投資費用，而且降低了本身電能的損耗。

3.2借由良好功因值的確保，從而減少供電系統(tǒng)中的電壓損失，可以使負載電壓更穩(wěn)定，改善電能的質(zhì)量。

3.3可以增加系統(tǒng)的裕度，挖掘出了發(fā)供電設(shè)備的潛力。如果系統(tǒng)的功率因數(shù)低，那么在既有設(shè)備容量不變的情況下，裝設(shè)電容器后，可以提高功率因數(shù)，增加負載的容量。

3.4減少了用戶的電費支出,通過各種電器設(shè)備損失的減少及功率因數(shù)的提高使用戶的電費支出大量減少，降低生產(chǎn)成本。

4 無功補償方式的選擇

4.1個別補償。即在用電設(shè)備附近按其本身無功功率的需要量裝設(shè)電容器組，與用電設(shè)備同時投入運行和斷開，也就是在實際中將電容器直接接在用電設(shè)備附近。

4.2分組補償。即將電容器組分組安裝在車間配電室或變電所各分路出線上，它可與工廠部分負荷的變動同時投入或切除，也就是在實際中將電容器分別安裝在各車間配電盤的母線上。

4.3集中補償。即把電容器組集中安裝在變電所的一次或二次側(cè)的母線上。在實際中會將電容器接在變電所的高壓或低壓母線上，電容器組的容量按配電所的總無功負荷來選擇。

對于低壓配電系統(tǒng)中的無功補償,通常采用在配電變壓器低壓側(cè)和用戶車間配電屏安裝并聯(lián)補償電容器。我公司焦化廠即采用這種無功補償方式，在配電變壓器的低壓側(cè)利用無功功率自動補償控制器,隨著負荷的變化,根據(jù)測得的功率因數(shù)自動地投入或切除電容器的部分或全部容量。

5 無功補償電力電容容量的確定

這里只介紹在配電變壓器低壓側(cè)多負荷補償容量的補償方式。多負荷補償容量的選擇根據(jù)補償前后的功率因數(shù)來確定。

5.1 對已生產(chǎn)企業(yè)欲提高功率因數(shù)，其補償容量Qc按下式選擇：

Qe=KmKj(tgφ1-tgφ2)/Tm

式中：Km為最大負荷月時有功功率消耗量，由有功電能表讀得；Kj為補償容量計算系數(shù)，可取0.8～0.9；Tm為企業(yè)的月工作小時數(shù)；tgφ1為補償前的功率因數(shù)正切值，tgφ2為補償后的功率因數(shù)正切值，tgφ1由有功和無功電能表讀數(shù)求得。

5.2 對處于設(shè)計階段的企業(yè)，無功補償容量Qc按下式選擇：

Qc=KnPn(tgφ1-tgφ2)

式中：Kn為年平均有功負荷系數(shù)，一般取0.7～0.75；Pn為企業(yè)有功功率之和；tgφ1、tgφ2意義同前。tgφ1可根據(jù)企業(yè)負荷性質(zhì)查手冊近似取值，也可用加權(quán)平均功率因數(shù)求得cosφ1。

多負荷的集中補償電容器安裝簡單，運行可靠、利用率較高。但電氣設(shè)備不連續(xù)運轉(zhuǎn)或輕負荷運行時，會造成過補償，使運行電壓抬高，電壓質(zhì)量變壞。因此這種方法選擇的容量，對于低壓來說最好采用電容器組自動控制補償，即根據(jù)負荷大小自動投入無功補償容量的多少，對高壓來說應(yīng)考慮采取防過補償措施。

6 結(jié)語

本文對無功補償?shù)淖饔?，無功補償?shù)姆绞竭x擇和無功補償容量的確定作了探討。在實際應(yīng)用中，要根據(jù)當?shù)仉娋W(wǎng)的情況及用戶的需要，具體問題具體分析,使無功補償獲得良好的經(jīng)濟效益。

[1]勒龍章，丁毓山.電網(wǎng)無功補償實用技術(shù)[M].中國水利水電出版社，2001.

[2]戴曉亮.無功補償技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].電網(wǎng)技術(shù)，1999,(23)6.

ClassNo.:TM714.3DocumentMark:A

(責任編輯：宋瑞斌)

DesignPowerCompensationCabinetforLow-voltagePowerDistributionSystem

Che Chengli

The paper tries to discuss the way to compensate the power lost in the low-voltage power distribution system and analyze how to define the compensating amount through the analysis of the design of cabinet for low-voltage power distribution system. in Jixi Heyang Fuel Gas Company L.t.

reactive power; power coefficient factor; compensation

車成立，助理工程師，雞西赫陽燃氣有限公司，黑龍江·雞西。郵政編碼：158100

1672-6758(2011)04-0063-2

TM714.3

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