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无功功率补偿控制与选择

北极星输配电网  来源:论文网    2015/11/2 8:46:20  我要投稿  
所属频道: 电能质量  关键词:无功补偿装置 电容器 输电线路 

3.2.3复合投切开关、复合固态继电器

交流接触器投切开关压降小、发热少,但涌流大、寿命短,电力电子投切开关涌流小、寿命长,但压降高、功耗大、需要散热,各有优缺点。能否整合它们的优点,优势互补,制造出具有“零压差”投入、零电流切除、低压降保持特性的投切开关,科技人员采用电力电子开关负责控制电容器的投入和切除,交流接触器负责保持电容器投入后的接通的方法制造出了复合投切开关。这种投切开关同时具备了交流接触器和电力电子投切开关的优点,不但抑制了涌流,避免了拉弧,而且功耗较低,不再需要配备笨重的散热器和冷却风扇。尤其是复合固态继电器将复合投切开关集成一体,体积小、重量轻、性能优良,是低压无功自动补偿装置中并联补偿电容器的理想投切开关。

4补偿容量测量与计算

4.1测量方法

采用双钳相位表测量(以单相为例)A相电流、电压值以及电流电压角,譬如电流53A、电压224V、电压超前45°,则:

总功率S=I*U=53*224=11.87(kW)

有功功率P=I*U*COSΦ=53*224*COS45°=8.393(kW)

无功功率Q=I*U*SINΦ=53*224*SIN45°=8.393 (kva)

若将功率因数由目前的0.707分别提高到0.9和1需要并联多少千乏电容器, Q1=P*SINΦ/ COSΦ=8.393*0.43/.09=4.06(kva)

ΔQ=8.393-4.06=4.333(kva)

故:提高到0.9和1需要并联4.333和8.393千乏电容器,由上式可知功率因数由0.707提高到0.9需要4.333千乏功率因数由0.9提高到1需要4.06千乏。这说明功率因数由低提高到高投入容量较小,而由较高水平提高到更高则投入容量大。所以,要合理选择功率因数提高的水平。

4.2 根据电度表及负荷工作时间计算方法

已知:某工厂有功功率月耗电量15000kWh,月平均功率因数为0.65,30天日平均负荷工作时间为6小时。欲把功率因数提高到0.95,需配多大容量电容器。

平均有功功率P=15000/30*6=83.33kW

无功功率Q=P*tgφ=83.33*1.169=97.42(kav)

功率因数提高到0.95时,S=P/COSφ=83.33/0.95=87.72KVA

Q=S*SINφ=87.72*0.31=27.2(kva)

故补偿电容量ΔQ=97.42-27.2=70.22(kva)

5 无功补偿投资与经济效益

以上述为例,选择20kva,380V,50Hz电容器6只(每千乏10元),控制器一只(约700元),FKA系列智能复合开关6只(每只300元),控制屏一个(约1200元),共计4900元,每月无功功率调整电费15000*0.6*0.15=1350(元)

投资回收期(月)=4900/1350=4(月)

一般来说无功补偿投资回收期应小于2年为宜。

结语

随着电力电子技术的迅猛发展,造价低廉,控制精度高,稳定性好的可控硅开关、固态继电器、复合固态继电器将不断面世,为无功功率补偿的应用提供了更好的前景。大力推广无功功率补偿技术必将为企业带来良好的经济效益和创建节约型社会做出贡献。

原标题:无功功率补偿控制与选择

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