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　　（1）變電站補(bǔ)償：補(bǔ)償裝置一般集中接在變電站10kV母線上，因此具有管理容易、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是這種補(bǔ)償方式對(duì)10kV配電網(wǎng)的降損不起作用。

 

　　（2）隨機(jī)補(bǔ)償：將電容器組與電動(dòng)機(jī)并接，通過控制、保護(hù)裝置與電動(dòng)機(jī)同時(shí)投切的一種無功補(bǔ)償方式。隨機(jī)補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是用電設(shè)備運(yùn)行時(shí)，無功補(bǔ)償裝置投入；用電設(shè)備停運(yùn)時(shí)，補(bǔ)償裝置退出。更具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活、維護(hù)簡(jiǎn)單、事故率低的特點(diǎn)。適用于補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)的無功消耗，以補(bǔ)勵(lì)磁無功為主，可較好的限制配電網(wǎng)無功峰荷。年運(yùn)行小時(shí)數(shù)在1000h以上的電動(dòng)機(jī)采用隨機(jī)補(bǔ)償較其他補(bǔ)償方式更經(jīng)濟(jì)。

 

　　（3）隨器補(bǔ)償：將低壓電容器通過低壓熔斷器接在配電變壓器二次側(cè)，以補(bǔ)償配電變壓器空載無功的補(bǔ)償方式。隨器補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是接線簡(jiǎn)單，維護(hù)管理方便，能有效地補(bǔ)償配電變壓器空載無功，使該部分無功就地平衡，從而提高配電變壓器利用率，降低無功網(wǎng)損，是目前無功補(bǔ)償最有效的手段之一。缺點(diǎn)是由于配電變壓器的數(shù)量多、安裝地點(diǎn)分散，因此補(bǔ)償工作的投資比較大，運(yùn)行維護(hù)工作量大。

 

　　一、“無功補(bǔ)償”電容器容量計(jì)算舉例

 

　　1.1 電容器的容量計(jì)算

 

　　電容器的補(bǔ)償容量，需根據(jù)配變?nèi)萘俊⒇?fù)荷容量、負(fù)荷性質(zhì)、三相電壓平衡度、自然功率因數(shù)、目標(biāo)功率因數(shù)等背景參數(shù)，經(jīng)過計(jì)算確定。

 

　　（1）對(duì)于35～110kV變電所中電容器裝置的總?cè)萘浚�按照無功功率就近平衡的原則，可按主變壓器容量的10%～30%考慮。并建議10kV側(cè)電容器組分組容量確定為2000、3000、6000kvar。

 

　　（2）對(duì)于普通負(fù)荷的公用變的0.4kV低壓補(bǔ)償，可按配變?nèi)萘康?0%～30%進(jìn)行補(bǔ)償。

 

　　（3）當(dāng)三相電壓不平衡時(shí)（如單相負(fù)荷較多），需考慮一定容量的分相補(bǔ)償。

 

　　（4）對(duì)于企業(yè)專用變壓器的0.4kV低壓補(bǔ)償，可按配變?nèi)萘康?0%～60%進(jìn)行補(bǔ)償。

 

　　（5）當(dāng)補(bǔ)償點(diǎn)處有諧波時(shí)，還要考慮串聯(lián)一定比率的電抗器，以構(gòu)成調(diào)諧支路，濾除線路上的高次諧波。

 

　　（6）當(dāng)采用固定補(bǔ)償方式時(shí)，補(bǔ)償總?cè)萘繎?yīng)選小些，避免線路輕載時(shí)出現(xiàn)過補(bǔ)，產(chǎn)生無功倒送。

 

　　（7）當(dāng)采用自動(dòng)補(bǔ)償方式時(shí)，補(bǔ)償總?cè)萘繎?yīng)選大些，避免高峰負(fù)荷時(shí)出現(xiàn)欠補(bǔ)，造成力率過低。

 

　　（8）當(dāng)電容器額定電壓與系統(tǒng)標(biāo)稱電壓不相等時(shí)，補(bǔ)償容量≠安裝容量，裝機(jī)容量需進(jìn)行修正。

 

　　1.2 隨機(jī)補(bǔ)償裝置電容器容量QC的計(jì)算公式

 

　　（1）按電動(dòng)機(jī)的空載電流選擇

 

　　高壓電動(dòng)機(jī)隨機(jī)裝置電容器容量計(jì)算：

 

　　以從電動(dòng)機(jī)樣本中查取；③經(jīng)驗(yàn)方法，對(duì)于大容量電動(dòng)機(jī)，約為額定電流的20%～35%。對(duì)于小容量電動(dòng)機(jī)，約為額定電流的35%～50%（計(jì)算后，應(yīng)該取最小值，帶入計(jì)算）。

 

　　建議：兩種計(jì)算方法取得的QC值的結(jié)果可能并不一致，應(yīng)采用較小的數(shù)值。

 

　　高壓電動(dòng)機(jī)采用進(jìn)相器實(shí)施無功補(bǔ)償，也是近年來應(yīng)用比較多的一種隨機(jī)補(bǔ)償設(shè)備。

 

　　與電機(jī)定子側(cè)并聯(lián)電容器的補(bǔ)償方式有著本質(zhì)的區(qū)別。電容補(bǔ)償只是在電機(jī)之外的電網(wǎng)上對(duì)電機(jī)的無功進(jìn)行補(bǔ)償，無法改善電機(jī)本身的運(yùn)行狀況；而進(jìn)相機(jī)裝置是串接在電機(jī)轉(zhuǎn)子回路中，不僅可顯著提高功率因數(shù)，使電機(jī)定子電流約減少15%~20%左右，而且電機(jī)溫升明顯降低，電機(jī)的效率和過載能力有一定提高。

 

　　經(jīng)濟(jì)效果分析舉例

 

　　（1）顯著改善電壓質(zhì)量

 

　　從（3）式可以看出，越靠近線路末端裝設(shè)無功補(bǔ)償裝置效果越好。

 

　　（2）降低電能損耗

 

　　如輸送的有功P為定值，加裝無功補(bǔ)償設(shè)備后功率因數(shù)由cosΦ提高到cosΦ1，因?yàn)镻=U×I×cosΦ，負(fù)荷電流I與cosΦ成反比，又由于P=I2R，線路的有功損失與電流I的平方成正比。當(dāng)cosΦ升高，負(fù)荷電流I降低，即電流I降低，線路有功損耗就成倍降低。反之當(dāng)負(fù)荷的功率因數(shù)從1降低到cosΦ時(shí)，電網(wǎng)元件中功率損耗將增加的百分?jǐn)?shù)為ΔPL%，計(jì)算如下：

 

　　③安裝無功補(bǔ)償設(shè)備，可使發(fā)電機(jī)多發(fā)有功功率。系統(tǒng)采取無功補(bǔ)償后，使無功負(fù)荷降低，發(fā)電機(jī)就可少發(fā)無功，多發(fā)有功，充分達(dá)到銘牌出力。

 

　　（4）減少用戶電費(fèi)支出

 

　　①可以避免因功率因數(shù)低于規(guī)定值而受罰。

 

　　②可以減少用戶內(nèi)部因傳輸和分配無功功率造成的有功功率損耗，因而相應(yīng)可以減少電費(fèi)的支出。

 

　　三、應(yīng)用說明

 

　　對(duì)于遠(yuǎn)離配電中心、功率又比較大的低壓電動(dòng)機(jī)采用無功功率就地補(bǔ)償，就是把電動(dòng)機(jī)所需要的無功電流局限在電動(dòng)機(jī)設(shè)備的終端，實(shí)現(xiàn)無功功率就地平衡，使得整個(gè)變配電網(wǎng)絡(luò)的功率因數(shù)都比較高，有效地減少輸配電線路的無功損耗。

 

　　同時(shí)，低壓電動(dòng)機(jī)采用無功就地補(bǔ)償裝置，還有利于降低電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流，延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)與控制設(shè)備的使用壽命。低壓電動(dòng)機(jī)起動(dòng)頻繁或經(jīng)常正反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合，不宜采用就地補(bǔ)償。

 

　　電容器對(duì)電壓變化十分敏感，長(zhǎng)時(shí)間過電壓會(huì)使電容器嚴(yán)重發(fā)熱，電容器的絕緣會(huì)加速老化，壽命縮短，甚至發(fā)生電擊穿或熱擊穿；電網(wǎng)電壓一般應(yīng)低于電容器本身的額定電壓，長(zhǎng)期工頻穩(wěn)態(tài)過電壓不得超過1.1倍額定電壓。因此，并聯(lián)電容器裝置必須能在1.05倍額定電壓下長(zhǎng)期運(yùn)行，并在一晝夜中，在最高不超過1.1倍額定電壓下允許運(yùn)行時(shí)間不超過6h；當(dāng)周圍空氣溫度24h平均最高值低于標(biāo)準(zhǔn)10℃時(shí)，電容器能在1.1倍額定電壓下長(zhǎng)期運(yùn)行。根據(jù)調(diào)查，部分水泥企業(yè)的低壓配電電壓經(jīng)常運(yùn)行在420～430VAC之間，這對(duì)電容器的安全運(yùn)行是十分不利的。同時(shí)，對(duì)電動(dòng)機(jī)的節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行也是十分不利的，建議加強(qiáng)這方面的管理工作。

 

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