论文部分内容阅读
摘要:在工业企业的电气设计当中,有非常多的设备,这些设备的安装数量非常大,总安装功率也很大,但功率因数非常低。尽管配电干线负荷计算需要系数比较低,但是单一配电回路电流仍然非常大。很多企业会采取增加无功功率补偿的方式来降低低压线路电流,当机加工厂房内没有设置变电所,无功补偿位置不同,那么安装的运营成本就会非常的大。笔者针对这个问题进行了分析,具体如下。
关键词:机加工;厂房;无功补偿;工业
一、低压无功补偿的意义和作用
(一)提高电气设备利用率
在进行了无功补偿之后,负载电流会逐渐的降低,甚至降低到之前的30%左右。因为低压电流有所降低,这会使导线、开关设备、配电变压器不至于过热,因此也提高了电气设备的利用率。
(二)降低低压电网线损
因为线路损耗和电流的平方是成正比的,所以采取无功补偿来减少负荷电流,能够在一定程度上降低线路的损耗。对于供电区域比较大,而且线号比较小的电网,这会产生非常明显的节电效果。
(三)改善电压的质量
在电路中,电能的损失和线路中传输的无功功率、有功功率、线路的电阻、电抗是成正比的,采用了无功补偿之后,无功功率会逐渐的减少。同时这也会减少电压的损失,这也一来,电能的质量自然也提高了。
(四)提高功率因素
低压无功补偿还能够降低电能损失,减少电动机、电磁铁以及电磁阀等用电设备,这些用电设备在运行的过程中因为电磁转换会导致武功损耗占低压网当中无功损耗的60%以上。为了帮助企业获得经济效益,必须降低无功损耗,提高功率因数。
根据我国制定的《功率因数调整电费方法》,可以将0.9、0.85、0.85作为基础,当功率因数超过了这几个值之后,那么就可以根据比率降低电费。当功率因数低于这几个值之后,就需要根据比例增加使用者这个月的电费。计算的公式是:(1+a%)(F1+F2)等于w,在这个式子当中,a%代表的是力调电费系数,F1代表的是基本电费,F2代表的是电度电费,W代表的是当日电费。
在功率因数大于0.9、0.85、0.80的时候,a%小于0,当功率因素小于0.9、0.85、0.80的时候,a%大于0,当功率因数等于0.9、0.85、0.80的时候,a%等于0。由此可得,在实施了无功补偿,并且提高功率因数之后,可以在一定程度上减少电费开支,降低成本,为企业带来经济效益。
二、如何实施无功补偿
(一)补偿容量的配置
要对补偿容量进行配置,方法有很多种,一般情况下只能对7.5千瓦以上的电动机进行补偿。补偿的具体方法是:第一,降低线损,第二,提高运行电压,第三,提高功率因数。
要对补偿容量进行配置,就需要根据企业加工设备的用电实际情况以及国家的相关规定,从提高功率因数开始做起。可以用这样的公式来计算补偿容量, 等于 ( 减去 ),有的时候需要将cos 进行提高,使其比cos 要大,但是比cos 要大,那么它的补偿容量 应该是这样的, ( 减去 )≤ ≤ ( 减去 )。
在上面这个式子当中, 代表的是所需补偿的容量,它的单位是KVA,也就是千伏安。 代表的是最大负荷日平均有功功率,它的单位是KW,也就是千瓦。cos 则代表的是补偿前的功率因数,cos 表示的是补偿后的功率因数,cos 代表的是补偿后要求非常高的功率因数。
在确定cos 的时候,必须要充分的考虑其他因素,这是因为加工用电负荷的波动性非常大,所以在实际加工生产当中的补偿电容器会根据负荷的变化来投切。这个时候,需要将补偿电容器分成很多个组,将清负荷下的补偿容量进行固定,剩下的补偿容量则作为根据负荷的调整容量。
此外,还有另外的比较简易的补容量配置方式,也就是以电动机额定功率容量的三分之一来选取电容量KVA,但是补偿容量不能够大于电动机的空载无功。这个公式是这样的, 小于等于 ,一般情况下, 在0.95——0.99之间是比较合适的。在以上式子当中Ue代表的是额定电压,单位为V,也就是伏, 则代表的是电动机空载电流,其单位为A,也就是安。 则代表的是补偿电容器容量,单位是千伏安。
(二)补偿方式以及它的接线
无功补偿的方式有很多种,根据实际情况可以采用下面的几种方式,第一种是随机补偿,所谓的随机补偿,指的是将低压电容器组和电动机并联,通过控制保护装置和电动机同时进行投切,这时再与电动机共同使用一组保护熔断器,电容器熔断器的熔断电流需要根据其额定电流的2倍来进行选择。它的随机补偿主接线如图1所示。
在上面这个随机补偿主接线图当中,QS代表的是开关,FU、FU1代表的是熔断器,KM代表的是交流接触器主触头,D代表的是电动机,C代表的是补偿电容器。
第二种是随器补偿。所谓随器补偿,指的是将低压电容器通过低压熔断器,接在配电变压器二次侧上面。这样就可以补偿配电变压器空载无功。这种补偿方法因为需要在低压侧进行来补,所以接线非常简单,而且管理和维护起来也没有太大的难度,能够达到补偿配变空载无功的目的。此外这样还能够提高配变利用率,降低无功损耗。但是,随器补偿仅仅只能补配变的空载无功,若是补偿容量大于配变的空载无功,那么配变接近空载的过程中,会产生过补偿的现象。随器补偿主接线如图2所示。
第三种是三相分补,这种方法就是每一个相都要分别采取投入不同的补偿容量。它适合用于这样的情况,三相负载相差很大,而且每一个相的功率因数都有很大差别。很多加工厂都有专用变压器,同时还有电动机、三相电磁阀、电磁铁等等,这些会产生三相负载不平衡的现象,而且功率因数的相差也非常大,所以适用这种方式。
这种方法的特点是,单台并联电容器的额定电压是230V,采用Y接法,控制器是分相运行的,不会互相干扰。但是它的成本非常高,比随器补偿的装置大概高25%左右。
三、总结与体会
为了避免电网的电能质量问题,必须根据电力电网方面的因素来进行操作,并且对用电设备生产的无功功率和谐波来实施补偿。这样才能达到无功补偿的目的,并且为企业带来经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]赵国柱.工厂供电系统无功补偿的探讨[J].黑龙江科学,2013(5):87-88.
[2]黄彬.工厂供电系统无功补偿技术研究[J].华东科技:学术版,2013(5):208-208.
关键词:机加工;厂房;无功补偿;工业
一、低压无功补偿的意义和作用
(一)提高电气设备利用率
在进行了无功补偿之后,负载电流会逐渐的降低,甚至降低到之前的30%左右。因为低压电流有所降低,这会使导线、开关设备、配电变压器不至于过热,因此也提高了电气设备的利用率。
(二)降低低压电网线损
因为线路损耗和电流的平方是成正比的,所以采取无功补偿来减少负荷电流,能够在一定程度上降低线路的损耗。对于供电区域比较大,而且线号比较小的电网,这会产生非常明显的节电效果。
(三)改善电压的质量
在电路中,电能的损失和线路中传输的无功功率、有功功率、线路的电阻、电抗是成正比的,采用了无功补偿之后,无功功率会逐渐的减少。同时这也会减少电压的损失,这也一来,电能的质量自然也提高了。
(四)提高功率因素
低压无功补偿还能够降低电能损失,减少电动机、电磁铁以及电磁阀等用电设备,这些用电设备在运行的过程中因为电磁转换会导致武功损耗占低压网当中无功损耗的60%以上。为了帮助企业获得经济效益,必须降低无功损耗,提高功率因数。
根据我国制定的《功率因数调整电费方法》,可以将0.9、0.85、0.85作为基础,当功率因数超过了这几个值之后,那么就可以根据比率降低电费。当功率因数低于这几个值之后,就需要根据比例增加使用者这个月的电费。计算的公式是:(1+a%)(F1+F2)等于w,在这个式子当中,a%代表的是力调电费系数,F1代表的是基本电费,F2代表的是电度电费,W代表的是当日电费。
在功率因数大于0.9、0.85、0.80的时候,a%小于0,当功率因素小于0.9、0.85、0.80的时候,a%大于0,当功率因数等于0.9、0.85、0.80的时候,a%等于0。由此可得,在实施了无功补偿,并且提高功率因数之后,可以在一定程度上减少电费开支,降低成本,为企业带来经济效益。
二、如何实施无功补偿
(一)补偿容量的配置
要对补偿容量进行配置,方法有很多种,一般情况下只能对7.5千瓦以上的电动机进行补偿。补偿的具体方法是:第一,降低线损,第二,提高运行电压,第三,提高功率因数。
要对补偿容量进行配置,就需要根据企业加工设备的用电实际情况以及国家的相关规定,从提高功率因数开始做起。可以用这样的公式来计算补偿容量, 等于 ( 减去 ),有的时候需要将cos 进行提高,使其比cos 要大,但是比cos 要大,那么它的补偿容量 应该是这样的, ( 减去 )≤ ≤ ( 减去 )。
在上面这个式子当中, 代表的是所需补偿的容量,它的单位是KVA,也就是千伏安。 代表的是最大负荷日平均有功功率,它的单位是KW,也就是千瓦。cos 则代表的是补偿前的功率因数,cos 表示的是补偿后的功率因数,cos 代表的是补偿后要求非常高的功率因数。
在确定cos 的时候,必须要充分的考虑其他因素,这是因为加工用电负荷的波动性非常大,所以在实际加工生产当中的补偿电容器会根据负荷的变化来投切。这个时候,需要将补偿电容器分成很多个组,将清负荷下的补偿容量进行固定,剩下的补偿容量则作为根据负荷的调整容量。
此外,还有另外的比较简易的补容量配置方式,也就是以电动机额定功率容量的三分之一来选取电容量KVA,但是补偿容量不能够大于电动机的空载无功。这个公式是这样的, 小于等于 ,一般情况下, 在0.95——0.99之间是比较合适的。在以上式子当中Ue代表的是额定电压,单位为V,也就是伏, 则代表的是电动机空载电流,其单位为A,也就是安。 则代表的是补偿电容器容量,单位是千伏安。
(二)补偿方式以及它的接线
无功补偿的方式有很多种,根据实际情况可以采用下面的几种方式,第一种是随机补偿,所谓的随机补偿,指的是将低压电容器组和电动机并联,通过控制保护装置和电动机同时进行投切,这时再与电动机共同使用一组保护熔断器,电容器熔断器的熔断电流需要根据其额定电流的2倍来进行选择。它的随机补偿主接线如图1所示。
在上面这个随机补偿主接线图当中,QS代表的是开关,FU、FU1代表的是熔断器,KM代表的是交流接触器主触头,D代表的是电动机,C代表的是补偿电容器。
第二种是随器补偿。所谓随器补偿,指的是将低压电容器通过低压熔断器,接在配电变压器二次侧上面。这样就可以补偿配电变压器空载无功。这种补偿方法因为需要在低压侧进行来补,所以接线非常简单,而且管理和维护起来也没有太大的难度,能够达到补偿配变空载无功的目的。此外这样还能够提高配变利用率,降低无功损耗。但是,随器补偿仅仅只能补配变的空载无功,若是补偿容量大于配变的空载无功,那么配变接近空载的过程中,会产生过补偿的现象。随器补偿主接线如图2所示。
第三种是三相分补,这种方法就是每一个相都要分别采取投入不同的补偿容量。它适合用于这样的情况,三相负载相差很大,而且每一个相的功率因数都有很大差别。很多加工厂都有专用变压器,同时还有电动机、三相电磁阀、电磁铁等等,这些会产生三相负载不平衡的现象,而且功率因数的相差也非常大,所以适用这种方式。
这种方法的特点是,单台并联电容器的额定电压是230V,采用Y接法,控制器是分相运行的,不会互相干扰。但是它的成本非常高,比随器补偿的装置大概高25%左右。
三、总结与体会
为了避免电网的电能质量问题,必须根据电力电网方面的因素来进行操作,并且对用电设备生产的无功功率和谐波来实施补偿。这样才能达到无功补偿的目的,并且为企业带来经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]赵国柱.工厂供电系统无功补偿的探讨[J].黑龙江科学,2013(5):87-88.
[2]黄彬.工厂供电系统无功补偿技术研究[J].华东科技:学术版,2013(5):208-208.