低壓無功補償?shù)慕?jīng)濟(jì)效益
1、問題的提出
在供電企業(yè)的管理工作中,線損率是供電企業(yè)的一個重要考核指標(biāo),它的高低直接關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
加強管理、優(yōu)化線路參數(shù)等降損方式大家已經(jīng)理解并在努力完善中,而對于采取就地無功補償方式降低線損并沒有得到科學(xué)的理解:有的電工嫌投入補償電容后總電表轉(zhuǎn)慢了,就停掉了JP柜內(nèi)的補償電容器;有的嫌晚上電壓高,切掉線路補償電容不再投入使用,使得電網(wǎng)無功補償現(xiàn)狀"雪上加霜"。的確,電容自身并不節(jié)電,但是根據(jù)電工原理我們知道補償電容在工作中電容電流可以抵消電感電流,從而減少輸配電線路中流動的電流,從而減少電流引起的損耗及電壓降。電表走慢了,是因為減少了低壓線路損耗,晚上線路電壓高,可以通過調(diào)整變壓器分接頭調(diào)節(jié)輸出電壓來實現(xiàn)。
就補償裝置來說,較高壓補償裝置而言,無功補償具備以下幾個優(yōu)點:一是安裝靈活方便,對環(huán)境要求不高,配套設(shè)備少,維護(hù)維修方便,**要求一般;二是投資少,由于電壓等級低,設(shè)備在市場上即可購到,投資是同容量高壓補償裝置的30%~50%;三是投切靈活,這也是它*大的優(yōu)點,可以根據(jù)線路無功電流的變化,自動投入切除電容,達(dá)到無功的平衡。相對于高壓補償裝置動輒幾百千乏的投切來說,使用低壓自動補償裝置可以達(dá)到"無極變速"。因此,在配電網(wǎng)中,為減少線路損耗達(dá)到*佳經(jīng)濟(jì)效益,應(yīng)盡量減少有功功率以外的功率流動。并且無功補償應(yīng)以隨機就地補償為主,高壓線路中的補償、變電站補償為輔。
2、無功補償的應(yīng)用實例
為說明采取低壓自動無功補償裝置節(jié)能降損的效果,舉例說明。
例1:某淀粉廠加裝470 kvar低壓自動補償電容柜,設(shè)定補償限值cosj為0.95,小于限值則自動順序投入電容器組。如功率因數(shù)超前,向線路反送無功功率,則開始順序切除電容器,使功率因數(shù)在一個相對穩(wěn)定的區(qū)域保持動態(tài)平衡。試機時一次電流1050 A,cosj = 0.7,裝置自動投入400 kvar后,功率因數(shù)達(dá)到1,一次電流變?yōu)?/span>750 A,電流是補償前的電流的70%,即減少線路電流30%左右。
表1列出了補償前后參數(shù)的變化。
例2:某造紙廠加裝500 kvar低壓自動補償柜,補償前功率因數(shù)小于0.75,線路電流1300 A,自動補償?shù)焦β室驍?shù)為0。96后一次電流是1000 A,直觀減少線路電流25%左右。
根據(jù)電路原理,線路的損耗與負(fù)荷電流的平方成正比,線路電流大則損耗大,線路電流減小則線損減少,例1中,補償前電流為I,補償后電流大約為0.7×I,根據(jù)DP =3I2R,所以補償后的線路損耗為補償前線路損耗值的49 %,線路損耗降低了大約51%左右。
例2中線路補償后電流大約是補償前電流的0.77,所以補償后的線路損耗大概是補償前線路損耗的59%。
推算出補償前后功率因數(shù)的變化與線路損耗變化的關(guān)系:
按表2所示:例1功率因數(shù)從0.7提高到1,補償后的線路損耗為補償前線路損耗的49%;線路功率因數(shù)從0.75提高到0.95后,線路損耗為補償前的63%,降低線損效果明顯。
用戶低壓端無功補償裝置一般按照用戶無功負(fù)荷的變化自動投切補償電容器,達(dá)到動態(tài)控制的目的,可以做到不向高壓線路反送無功電能。在配電網(wǎng)中,若各用戶低壓側(cè)配置了足夠的無功補償裝置,則可使配電線路中的無功電流*小,也使配電線路的有功功率損耗*小,這是*理想的效果。另外,線路中的無功電流小,也使線路壓降減少,電壓波動減少。
由此得出,配電網(wǎng)中的用戶端實現(xiàn)無功就地補償是合理的無功補償方式,大力推廣應(yīng)用自動控制裝置提高線路功率因數(shù),達(dá)到動態(tài)的管理,這是理想的節(jié)能降損辦法。否則,即使在線路關(guān)口處的功率因數(shù)很高,也不能有效地降低線路的有功功率損耗。 根據(jù)上述理論與實際應(yīng)用情況,順平供電公司修試所采用工業(yè)微電腦自動控制器控制電容的投切,控制器內(nèi)設(shè)過電壓保護(hù),可預(yù)防因系統(tǒng)過電壓損壞電容器,可自行設(shè)定投切限值、投切時間等。該補償裝置容量可根據(jù)現(xiàn)場需要進(jìn)行配置,在實際使用中,可根據(jù)儀表測量或通過理論計算方式確定應(yīng)補償?shù)娜萘浚瑧?yīng)用靈活方便,尤其適合低壓客戶隨機補償使用,可有效提高電機效率,在農(nóng)網(wǎng)中普及應(yīng)用,可大幅降低線損。