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低压无功功率补偿系统设计研究

时间:2013-07-19来源:易品期刊网 点击:
一。低压功率补偿原理由于点感性的负荷电力相对要比电压滞后,所以,用电容器的电容电流特要超前比储能特性和电压性能,在同一电路中把电感与电容器连接起来,同时保证电压与电流的相位角相一致。在电感进行能量吸收时,电容器也开始进行能量的释放,反之,电感在进行能量放出时,电容器也开始进行能量的吸收。这种能量的转换,就称之为低压无功功率补偿,所以,无功功率补偿装置就是电容器的组成装置。
    二。低压功率补偿装置设计供电局在变压器的规定上,一般会要求企业用户用高于100KVA的变压器,其功率的因数要在0.9-0.95以上,丹药满足电网的合理需求,防止功率补偿过度,无功功率的因数就要一直处于先前预定的(COS∮)范围,并始终保持不变。对其补偿装置的合理选择,能够在最大程度上达到对网络消耗进行减少的目的,最终达到电网质量的提高。所以,一般会在低压配电室的母线内进行电容器补偿柜的集中安装,并用智能的自动容器组对动态补偿装置进行控制,以对线路的状况进行跟踪的状态来达到电容器投切的目的。
    1.补偿容量值对补偿容量值的确定,有以下几种方法:a.对功率因数需要进行提高;b.对线路的有功消耗进行降低;c.对运行中的电压进行提高;等等。其中最为简单的且最为常见的方法就是根据需要的功率因数的提高来进行对容量的补偿确定:如果电网平均功率用P来表示,在功率补偿前的因数用COS∮1来表示,而补偿过后的因数用COS∮2来表示,那么,所需补偿容量则用公式表示为:QC=P(tg∮1-tg∮2),(tg∮1-tg∮2),也称为无功补偿率[3]。
    2.补偿装置的元件选择2.1.选择电容器:在选择电容器时,要求各项的参数都要符合规定的要求,同时还要保证其重量轻、体积小、耗功低、并具有非常好的自愈性能,用金属化聚丙烯膜来充当介质和电极是最好的选用材料,电容器内的压力要起到对电容器放电电阻和装置进行保护的作用。
    2.2.选择接触器:在选用接触器时,要保证其能对浪涌装置起到抑制作用,而且还能对在电容器接通时产生的瞬间涌流起到抑制效果,此外,还能对合闸涌流的冲击及过电压进行有效的降低。接触器的额定电流与电压要与相关的控制和线路要求相符合。
    2.3.选择智能控制器:在智能控制器的选用上,其智能控制器应该以单片机为中心,同时具有工作稳定、界面操作简单、功耗低、对功率因数的测量精确度高以及体积小等优势。
    3.补偿装置的设计补偿装置具有瞬时投切、延时投切和混合投切三种方式。
    1.瞬时投切:即为动态补偿方式,瞬时投切是数字技术与半导体电力器件进行合成的技术结晶,其实它就是一种快速随动的系统,一般情况下,在半周波到一周波的时间内,控制器才能做到采样计算的完成工作,而且控制器到了两周波,已经能够对控制信号进行发出。用脉冲信号导通晶闸管,要完整的完成一个动作,投切电容器要进行大约5-10s的时间,而机械类接触容器无法对此控制方式进行实现。动态的补偿是一种新型的补偿装置,在当代应用的非常广泛。如图1所示:
    LG串联法的原来如图2所示2.延时投切:即为静态补偿方式,此投切是一种传统接触器投切,而且电容器在进行投切时,能对电容涌流起到抑制的作用,其目的就是对接触器在运动频繁时造成电容器的损坏进行有效的预防效果,而且还能对电容在投切过程中引起的系统动荡进行有效的防备。电网负荷在供电过程中呈现感性状态时,例如电焊机和发动机等的负载,此时的电网电流将比电压滞后一个角度,而负荷在供电过程中呈现容性状态时,例如:控制器补偿过量,此时的电网电流就比电压超前一个角度,而功率的滞后超前,说的就是电压和电流相位关系。这种静态补偿在变化平稳、负载稳定场所比较适用。
    3.混合投切:混合投切其实就是动态补偿与静态补偿的结合,使电容器组一部分为电力半导体,另一部分则是接触器。混合投切的方式能够在很大程度上形成优势互补的效果,但是,在控制系统方面,控制软件还是不够完善,混合投切通常用于小区、工矿以及域网等的改造上。相比单一投切,混合投切使应用的范围更加拓宽,其补偿的效果更理想、更细致。
    三。低压功率补偿意义1.供配电设备中供电能力得到提高供电能力在供配电设备运行过程中,基本上是由配电变压器容量与线路的输送能力决定,在无功功率的补偿装置进行使用后,都是用补偿装置来对负载无功功率进行提供,同时,变压器仅仅对其提供部分功率就能达到理想效果,这也在客观上实现了供电能力提高的目的。
    2.配电线路消耗得到降低,供电末端电压质量得到提高配电线路电流在经过补偿之后,得到很大程度的减少,同时也在很大程度上降低了电压消耗,此外,供电线路和配电变压器电压的损耗,与它们在电流经过时的电流平方是相对应,成正比例的,所以起到在大范围内减低损耗的目的,此外,电容器同样能够对电网高次谐波进行很好的吸收,以此达到供电末端在供电过程中,电压质量的提高。
    3.电费支出得到减少对低压无功功率的补偿装置进行投入后,变压器及供电线路等相关设备功率损耗得到很大程度的降低,供电系统功率因数也有了很大的提高,同时,供电公司对增加电费利率调整也进行了取消。
    四。结束语在电力的供电系统中,无功功率的补偿装置具有非常重要的且不可或缺的作用,对补偿装置的合理选择能够最大限度的对电网消耗的减少,从而能够实现供电质量的提高,但是,如果对其选择不规范,那么就会造成供电谐波加大、电压波动等不良现象的发生。随着现代大功率、高科技电力电子设备及技术的迅猛发展、智能控制系统技术调节无功功率的补偿、以及新型的滤波器在设备中的应用,为选择无功功率补偿装置应用于电力配电系统提供了更加有利的条件。
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