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增加了补偿电容,用电为何多了?

日期:2020-05-20    来源:工控论坛

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2020
05/20
09:02
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关键词: 供电系统 功率因数 无功自动补偿

有网友发帖表示:一工厂感性负载,未补偿前电流278左右,3*185铝电线165米左右,补偿电容,正泰20KVRA十路,用了八个,功率因数到0.97左右电流测量195左右,用电表测算,二十四小时比没补偿前多用了75度电左右,这个铝线上线损计算应一小时省3.5度左右,省电没省到反多用电了,咋回事儿?电表互感器0.5级和这有关系吗?

该网友持续进行交流反馈,跟进自己的发帖,并在5天之内结帖。以下为结帖反馈:感谢大伙热心帮助,经电表测算,达到预期效果,二十四小时节约主线路线损约六十五度电,在车间装无功补偿的目的就是减少车间到配电房这一段线损,原来厂里统计搞错了,末装电容柜,主线165米185铝线电流275补偿后电流195,计算线损减少约3.5kw时,但电容柜也发热浪费一部分,电表互感器用0.5级有部分误差,测算的65度,符合预期。

该问题最终得到了解决,讨论中有诸多精彩不知大家是否查阅过,涉及到的一些知识点,比如关于补偿电容,你又了解多少呢?小编对网络中各种相关知识进行了整理汇总,出发点是为了大家更好的理解学习掌握,内容或有重复,如有不妥之处,还请互相指出和补充哦。

补偿电容,也是无功补偿,也是功率因数补偿。

1、什么是功率因数?

功率因数一般是针对不同的负载而言的。

在直流电时代,是没有功率因数一说的,那时的功率因数为1。从特斯拉将我们带入交流电时代开始,功率因数就开始伴随我们的身边,功率因数小于1。我们知道:

功率因数就等于有功功率除以视在功率的比值。

有功功率就是用电设备消耗的电能。

与有功功率对应的是无功功率。

无功功率是在用电设备中空转的电能。

有功功率的平方+无功功率的平方=视在功率的平方。

2、为什么要无功补偿?

首先我们来看下,功率因数就是我们较常说的线路和负载中的电容和电感,这两种器件和一般的用电器件不同。它们不光要吃(消耗)电能,它们还要拿(储存),一般来说,其吃电的能力远远大于其拿电的能力。这就造成了一部分电能没有做功,但是却产生了电流。

其实这电做不做功,多数人认为那是科学家们研究的事,和我们关系不大。但是发电机表示自己本来能发1万千瓦一小时的电,现在功率因数比较低,在保证电流不过载(过载牺牲发电机寿命,并且容易故障)的条件下,自己发的电少了。

这下发电厂不干了,咱们卖电可是按有功功率算的呀,无功功率跟着凑什么热闹?供电局表示自己的线路都满载了,用电端说电不够,发电端说发不出来啦。哦,原来都给无功功率把容量给占用了。这就好比你坐地铁,买一次票,从起点到终点,再到起点。。。就是不出站。5元钱坐一天地铁。地铁人员表示很无奈。

那咋整?容性负载和感性负载能相互抵消?原来电容电流超前电压90°,而电感则是电压超前电流90°,那么两个容抗和感抗相等的电容和电感在一起,电路的功率因数就成1啦。

问题又来了,我们日常的供电系统的负载,是电感多还是电容多?

先说说电容,广义来说,任意两个导体组成的孤立体系都是一个电容器,但是这种电容的电容量很小,主要和导体上电荷量及导体间距离有关。

再说说电感,电感就是电线多转几个弯。最常见的就是线圈。见到过一个电焊机因为线长了,工人又犯懒,没有把卷在一起的电线分开,结果导致电焊机不能引弧。有人惊呼:上午用还是好的,怎么下午就坏了。

除了线圈,电动机也是属于电感型负载,通俗点说,只要有绕组的都是电感型负载。所以日常中,电感性负载的量要远大于电容性负载。

所以,我们要功率补偿。一般就是算一下自己这边的无功功率,然后上电力电容器。功率因数就上去了!

3、如何进行无功补偿?

前面已经非常通俗地帮助大家理解无功补偿,而接下来要说的是,因为大部分用户的负载元件的阻抗基本都是呈感性,感性负载消耗的无功只能从电网中获取,显然就加大电网的损耗。而无功功率对供电系统和负载的运行是十分重要的。那该如何解决这个问题?就地平衡无功,加装无功补偿装置,这就是解决办法。接下来,就具体分析补偿的办法以及如何计算补偿容量。

电容器补偿的方式的选择:

(1)采用并联电力电容器作为人工无功补偿装置时,为了尽量减少线损和电压损失,宜就地平衡补偿,即低压部分的无功功率宜由低压电容器补偿,高压部分的无功功率宜由高压电容器补偿。

当无高压负荷时不得在高压侧装设并联电容器装置。当对电动机用电设备采用就地单独补偿时,补偿电容器的额定电流不应超过电动机励磁电流的0.9倍。在进行用电负荷计算时,应计入补偿后的无功功率。

(2)补偿电容器组的投切方式分为手动和自动两种。对于补偿低压基本无功功率的电容器组以及常年稳定的无功功率和投切次数较少的高压电容器组,宜采用手动投切。为避免过补偿或在轻载时电压过高,造成某些用电设备损坏等,宜采用自动投切。在采用高、低压自动补偿装置效果相同时,宜采用低压自动补偿装置。

(3)无功自动补偿的调节方式:以节能为主进行补偿者,采用无功功率参数调节;对冲击性负荷、动态变化快的负荷及三相不平衡负荷,可采用晶闸管(电子开关)控制,使其平滑无涌流,动态效果好,且可分相控制,有三相平衡效果。

(4)电容器分组时,应与配套设备的技术参数适应,满足电压偏差的允许范围,适当减少分组组数和加大分组容量。分组电容器投切时,不应产生谐振。

(5)高压电容器组宜串联适当参数的电抗器,低压电容器组宜加大投切容量,采用专用投切接触器或晶闸管,以减少合闸冲击电流。受用电设备谐波含量影响较大的线路上装设电容组时,电抗器宜串联。

给功率因数低的用户计算无功补偿:

计算无功补偿装置的容量,通常需要3个技术参数才能计算;

(1)没有加装无功补偿装之前的功率因数;用“cosφ1”表示

(2)希望将提高到多大的功率因数;用“cosφ2”表示

(3)专变客户的有功功率;用“P”表示 计算公式

公式中:

P:实际的有功功率;

Q1:没有加装无功补偿之前的无功功率;

Q2:并联无功补偿运行之后的无功功率;

Qj:需要补偿的无功功率;

案例:

假设某专变用户的变压器容量是630KVA,功率因数每个月均为0.6左右,导致该用户的力率调整电费被考核,现需要将功率因数提高到0.9左右,需要配置多大的无功补偿装置?

目前市场上的无功补偿装置容量规格有100、134、150、167、200、234、250、267、300、334、350、367、400、434、450、467、500、534、550、567、600等几种,因此加装334kvar自动投切装置比较合理。

对新增客户配置无功补偿装置:

对于新增加的负荷,简单来讲是不知道没有无功装置时的功率因数,通常来讲用情况一的方法是没有办法计算的,因为缺少一个已知参数。因此,这就需要我们引入一个经验值。

对于专变用户而言,供电局一般规定功率因数达到0.9才不被考核,而同一台630kW的变压器,用户的实际负荷不同,配置的无功补偿装置也是不一样的。通常情况下,我们取变压器容量的30-40%。

假设某新增加专变用户的变压器容量是630kVA,需要配置多大的无功补偿装置?

如果电机负载比重不大 Q=S×30%=630(kVA)×30%=189kvar,加装200kvar自动投切装置比较合理,如果电机负载比重较大,Q=S×40%=630(kVA)×40%=252kvar,加装250kvar自动投切装置比较合理。

以上为简单的介绍,基本是按照低压侧补偿的方式。实际无功补偿装置的配置与计算较为复杂,负荷性质千千万万,不能一概而论。精确的配置需要详细计算每个单体负载的利用率和推并推出理论功率因数才能计算。

4、补偿过头了有什么影响?

电容补偿原理:电容补偿时电容和负载是并联连接的,电容就和电库一样,当负载增大时,由于电源存在内阻,电源输出电压就会下降,由于电容的道两端要维持原来的电压,也就是电容内的电量要流出一部分,延缓了电压的下降趋势,就是电容补偿原理。

增加补偿电容器,电容量太大对供电端和用电端造成一定的影响。

1、对于电网来说,无论负载性质是感性还是容性,都将产生无功功率,都要产生有功电能损耗;补偿电容太大是没有必要的度。

2、另外,补偿电容太大、用电网络呈容性、由于供电网络一般都是感性的,这样就会产生谐振,产生谐振过电压和过电流,严重时会使电网解列或烧毁电气设备。所以供用电要求不能进行过补偿。

一般用电户的考核功率因数达到0.9就可以,但是这时用电网络中还有相当于有功功率一半的无功功率存在,此时的供电网络需供1.25倍的有功电流那样大的电流才能使负荷正常工作,这将使供电网络的线路损耗增加56%,即使是补偿到0.95,无功功率也还达到有功功率的31%,况且在进行补偿时采取如串联电抗器等措施,就不会产生谐振和电压电流的放大现象。

所以,现在常说的无功功率补偿,必须补偿到恰到好处才行。补偿不够,达不到要求要被罚款。补偿过头了,也会导致功率因数降低,如果低到标准之下,还是要被罚款。因为过补偿,实质上是容性无功功率过大了,既然是无功功率过大,无论容性还是感性,都是无功功率。


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