低壓無(wú)功功率補(bǔ)償裝置的設(shè)計(jì)選用
低壓無(wú)功功率補(bǔ)償裝置的設(shè)計(jì)選用
摘 要 本文根據(jù)在公司多年的設(shè)計(jì)制造及現(xiàn)場(chǎng)事故分析經(jīng)驗(yàn)對(duì)如何合理選擇無(wú)功功率補(bǔ)償裝置作了探討。
關(guān)鍵詞 無(wú)功功率；補(bǔ)償裝置；設(shè)計(jì)選用
0引言
由于電網(wǎng)中大量非線性負(fù)載的使用，造成了系統(tǒng)電壓升降、電能損失、功率因數(shù)降低、諧波干擾等問(wèn)題，嚴(yán)重危及電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。國(guó)家“十二五”規(guī)劃明確指出，將“依托信息、控制和儲(chǔ)能等先進(jìn)技術(shù)，推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)”，而電能質(zhì)量和功率因數(shù)是智能電網(wǎng)的重要因素。世界各國(guó)對(duì)電力用戶的用電功率因數(shù)都有要求，并按功率因數(shù)的高低給予獎(jiǎng)懲。因此，合理選用無(wú)功功率補(bǔ)償裝置對(duì)電力系統(tǒng)有著重要的意義。
1 補(bǔ)償原理
造成功率因數(shù)低的主要原因是電網(wǎng)中的感性負(fù)荷，其無(wú)功電流相位滯后電壓90度，由于容性負(fù)荷的無(wú)功電流相位超前電壓90度，與感性無(wú)功電流的相位差180度，因此可用容性無(wú)功電流抵消感性無(wú)功電流，縮小功率因數(shù)角。一般情況下，可用電容器來(lái)補(bǔ)償負(fù)荷產(chǎn)生的無(wú)功電流。電容器價(jià)格便宜，易于安裝，到目前為止仍是我國(guó)主要的無(wú)功補(bǔ)償器件。
2 無(wú)功功率補(bǔ)償方式的選擇
根據(jù)投切容量的變化可分為穩(wěn)態(tài)補(bǔ)償和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。穩(wěn)態(tài)補(bǔ)償主要是安裝固定容量補(bǔ)償負(fù)載變化相對(duì)穩(wěn)定的補(bǔ)償方式，多采用并聯(lián)電容器進(jìn)行。將電容器組與負(fù)載并接，同時(shí)投切。優(yōu)點(diǎn)：投資和線路損耗減少、安裝容易、維護(hù)簡(jiǎn)單、故障率低等。
動(dòng)態(tài)補(bǔ)償則根據(jù)負(fù)載的變化隨時(shí)切換補(bǔ)償量進(jìn)行補(bǔ)償，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置用于急劇變動(dòng)的沖擊負(fù)荷，如煉鋼爐等，主要由補(bǔ)償器件電抗器和電容器、控制器、投切開(kāi)關(guān)等組成，控制器采集電網(wǎng)的電壓、電流量等參數(shù)，進(jìn)行運(yùn)算，再根據(jù)參數(shù)設(shè)定值發(fā)出投切指令。投切開(kāi)關(guān)器件主要有一代普通交流接觸器、二代電力電子元件（如晶閘管、絕緣柵雙極型晶體管）、三代復(fù)合開(kāi)關(guān)（將可控硅與接觸器并接）。電力電子元件控制，應(yīng)用較廣泛 。復(fù)合開(kāi)關(guān)具有可控硅過(guò)零投切的優(yōu)點(diǎn)，又具有接觸器無(wú)功耗的優(yōu)點(diǎn)，是較先進(jìn)的控制方式[1-2]。投切開(kāi)關(guān)參數(shù)選擇應(yīng)遵守《低壓并聯(lián)電容器裝置使用技術(shù)條件》（DL/T 842-2003）標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，否則很易損壞。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定： 對(duì)于半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)電器和復(fù)合開(kāi)關(guān)電器，額定電流（有效值）應(yīng)不小于2.5倍單組電容器額定電流選取。機(jī)械開(kāi)關(guān)電器額定電流額定電流（有效值）應(yīng)不小于2倍單組電容器額定電流選取。
并聯(lián)電容器裝置的設(shè)備選型應(yīng)遵守《并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50227-95的要求，根據(jù)電網(wǎng)諧波水平、補(bǔ)償容量及擴(kuò)建規(guī)劃等因素進(jìn)行確定。
施耐德公司針對(duì)低壓配電系統(tǒng)中的諧波污染程度的不同，提供了不同的無(wú)功補(bǔ)償方案，根據(jù)如下公式選擇：a= Gh /Sn 。a-諧波污染率，Sn-變壓器視在功率，Gh-產(chǎn)生諧波設(shè)備的視在功率（整流/變頻、中/高頻、電弧爐、電焊機(jī)等）[3]。
4結(jié)論
無(wú)功補(bǔ)償是電網(wǎng)優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。本文重點(diǎn)對(duì)電容補(bǔ)償?shù)娜萘坑?jì)算、容量修正、補(bǔ)償方式選擇進(jìn)行了探討，并通過(guò)大量的工程驗(yàn)證了實(shí)效性，僅供同行們?cè)谝院蟮脑O(shè)計(jì)中參考。
參考文獻(xiàn)
[1]田艷兵.礦山井下供電系統(tǒng)無(wú)功功率因數(shù)與節(jié)能[J].煤礦機(jī)械，2010，6.
[2]吳忠標(biāo)，陳國(guó)欣.淺析低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置現(xiàn)狀和發(fā)展[J].自動(dòng)化博覽，2005，S2.
[3]施耐德電氣（中國(guó)）有限公司.低壓配電產(chǎn)品造型手冊(cè)，2003.
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