低压无功补偿在工程中应用及节能
无功补偿装置与节能降耗的应用

无功补偿装置与节能降耗的应用随着科技的不断进步和电力网络的不断发展,无功补偿装置逐渐得到广泛应用,成为电力系统中不可或缺的一部分。
它不仅可以保障电力系统的稳定运行,还可以有效地节约能源,降低能耗,具有重要的经济和社会价值。
一、无功补偿装置的概念及作用无功补偿装置,一般指具有无源元件(如电容、电抗器等)的电气设备,它可以在电力系统中产生无功功率,以满足电力系统中无功功率的需求,从而提高电力系统的稳定性和质量。
无功补偿装置的作用主要有以下几个方面:1.提高电力系统的功率因数,减少线路、变压器等设备的电视应力,延长设备使用寿命,降低设备的维修费用。
2.缓解输电线路和变压器的负荷,减少电力系统的电流、电压谐波,保证电力系统的稳定供电。
3.提高电力系统的供电质量,减少电力设备发热,保证电力设备的工作效率,提高电力使用的效率。
二、无功补偿装置的应用方法无功补偿装置有多种应用方法,常见的包括串联式无功补偿、并联式无功补偿、混合式无功补偿等。
1.串联式无功补偿串联式无功补偿是将无功补偿元件接在直流侧的电容器串联在一起,并通过自己所带的感性电抗器保护直流侧的电容器,加大了无功补偿的功率。
2.并联式无功补偿并联式无功补偿是将无功补偿电容器或电感在直流侧并联在电路中,达到消峰、节电、提高功率因数的目的。
3.混合式无功补偿混合式无功补偿是在工厂、发电厂等如电力系统负荷较大的区域,采用串并联相结合的方法,将直接串联电容器和并联电容器一起使用。
三、无功补偿装置的节能降耗应用无功补偿装置的应用可以使电力系统的功率因数改善,从而达到节约能源,降低能耗的目的。
应用无功补偿装置可以达到以下几个方面的节能降耗效果:1.降低电力损耗在传统的电力系统中,电流是越高,损耗也就越大。
应用无功补偿装置可以矫正电流相位,减小系统的漏电,从而减少电力损耗,降低了电力成本。
2.降低电力费用在传统电力系统中,由于工业设备需要消耗大量的无功功率,因此电网运营商需要维护大量的设备以产生相应的无功电力。
矿热炉节能技术之一:低压动态无功补偿技术

矿热炉节能技术之一:低压动态无功补偿技术一、所属行业:有色金属行业二、技术名称:矿热炉低压动态无功补偿技术三、适用范围:铁合金、电石等高耗能行业四、主要技术内容:该技术根据电炉冶炼系统无功功率和谐波电流的实际问题和特点,提出科学、先进的技术解决方案,使得电炉冶炼系统在冶炼过程中交流母排、电炉装置等部分需要的无功功率,不需要经过低压交流侧通过交流母排、变压器、供电网络流转后和一次侧电网或高压侧的无功补偿装置交换;通过动态实时综合控制,使无功功率大部分的交换发生在电炉低压交流侧无功功率补偿装置中,达到动态实时补偿无功功率的目的,减小无功电流和总电流,能有效动态地控制电炉冶炼系统的无功功率,减小无功消耗。
同时,电炉冶炼装置等产生的5次、7次、11次、13次、17次等谐波电流,通过静止无功功率发生器(SVG),利用可控的大功率半导体器件向交流母排注入与谐波电流幅值相等、相位相反的电流,使交流母排上的总谐波电流为零并使无功功率趋于无限小。
电炉变压器产生的谐波电流不经过交流母排和电炉变压器流转,大幅度缩短了流转路径、减小了谐波电流幅值和总电流,能有效动态地控制冶炼系统的谐波电流,使得谐波产生的消耗大幅度减小。
总之,通过连接在低压交流侧无功补偿和静止无功功率发生器(SVG)的作用,有效降低了无功功率和谐波电流的流转路径和交换幅值,并通过减小三相功率不平衡,解决企业电耗高、效率低的问题。
五、主要技术指标:1. 补偿系统进入自动投切模式后,功率因数最高可达到0.98;2.补偿系统投入前后三相有功率的偏差小于单项平均功率的5%,即系统三相功率不平衡≤5%;3.超标谐波电压与谐波电流均不超过国家标准;4.补偿系统进入自动投切模式后功率有功功率增加16%以上;5.补偿系统进入自动投切模式后无功功率减小40%以上。
六、技术应用情况:目前已经推广应用的矿热电炉130台以上,占总数的10%左右。
七、典型项目投资额及效益:25000kVA矿热电炉投资额350万元,12500kVA矿热电炉投资额150万元。
无功补偿节能技术

无功补偿节能技术电网中的电力负荷如电动机、变压器等,大部分属于感性负荷,在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。
在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后,可以提供感性电抗所消耗的无功功率,减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率,由于减少了无功功率在电网中的流动,因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗,这就是无功补偿。
无功补偿可以提高功率因数,是一项投资少,收效快的降损节能措施。
电网中常用的无功补偿方式包括:①集中补偿:在高低压配电线路中安装并联电容器组;②分组补偿:在配电变压器低压侧和用户车间配电屏安装并联补偿电容器;③单台电动机就地补偿:在单台电动机处安装并联电容器等。
加装无功补偿设备,不仅可使功率消耗减小,功率因数提高,还可以充分挖掘设备输送功率的潜力。
确定无功补偿容量时,应注意以下两点:①在轻负荷时要避免过补偿,倒送无功造成功率损耗增加,也是不经济的。
②功率因数越高,每千乏补偿容量减少损耗的作用将变小,通常情况下,将功率因数提高到0.95就是合理补偿。
无功补偿具有显著优点:◎改善电能质量电网中无功补偿设备的合理配置,与电网的供电电压质量关系十分密切。
合理安装补偿设备可以改善电压质量。
负荷(P+JQ)电压损失ΔU简化计算如下:ΔU=(PR+QX)/U(1)式中 U-线路额定电压,kV P-输送的有功功率,kW Q-输送的无功功率,kvar R-线路电阻,Ω X-线路电抗,Ω安装补偿设备容量Qc后,线路电压降为ΔU1,计算如下:ΔU1=[PR+(Q-Qc)X]/U(2)很明显,ΔU1<ΔU,即安装补偿电容后电压损失减小了。
由式(1)、(2)可得出接入无功补偿容量Qc后电压升高计算如下:ΔU-ΔU1=QcX/U(3)由于越靠近线路末端,线路的电抗X越大,因此从(3)式可以看出,越靠近线路末端装设无功补偿装置效果越好。
◎降低电能损耗安装无功补偿主要是为了降损节能,如输送的有功P为定值,加装无功补偿设备后功率因数由cosφ提高到cosφ1,因为P=UIcosφ,负荷电流I与cosφ成反比,又由于P=I2R,线路的有功损失与电流I的平方成正比。
电气自动化中无功补偿技术的应用分析

73M achining and Application机械加工与应用电气自动化中无功补偿技术的应用分析朱 根(山东钢铁股份有限公司莱芜分公司能源动力厂,山东 济南 271104)摘 要:电气自动化技术的日渐纯熟促进了我国工业生产总值的可持续增长,尤其在进入二十一世纪后,工业生产领域电气设备数量不断增长,在满足正常生产需求的同时,电力能源消耗也呈现出逐年递增态势。
在这种形势之下,无功补偿技术逐步在电气自动化生产当中得到普遍推广和应用,该技术不仅能够提升供电效率,降低线路损耗,同时,能够节省大量的电力能源,进而为工业生产企业创造更多的经济效益。
因此,本文将围绕无功补偿技术的基本原理,以及在电气自动化中的应用优势与效果展开全面论述。
关键词:电气自动化;无功补偿技术;基本原理;具体应用中图分类号:TM714.3 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2020)24-0073-2 收稿日期:2020-12作者简介:朱根,男,生于1989年,汉族,山东平阴人,本科,中级工程师,从事电气设备技术与管理工作。
电力供电系统作为各种自动化电气设备的能源供应装置,为工业生产企业的自动化生产提供了源源不断的动力能源。
但是,受到电力供电系统功率因数的影响,系统在提供电力能源的同时,极易出现供电变压器与输送线路损耗,进而影响电网的供电质量,导致自动化电气设备无法正常运转。
而无功补偿技术的出现,能够提高电网的功率因数,有效改善供电环境,并且在保持稳定供电电压的前提下,能够节省大量的电力能源。
1 无功补偿技术基本原理无功补偿又称之为无功功率补偿,是电力供电系统当中调节和改善供电环境,提升电网功率因数的重要装置。
近年来,由于我国工业生产过程中使用的自动化电气设备越来越多,导致设备功率消耗量巨大,无形当中就增加了企业的经济负担。
而无功补偿技术的出现恰恰解决了这一难题,尤其在电气自动化生产过程中的应用,使得电网供电质量得到可靠保障,进而电网的电力能源损耗量也显著降低,因此,无功补偿装置始终在电力供电系统中扮演着不可或缺的角色。
无功补偿装置在10kV配电网节能工程中的应用

A C
适应系统无功负荷容量不 断增长 的要求 ,在 配 电网系 统 中应该预 留足够 多无功容量作 为系统备用 容量, 以 确保整个系统 中所有无功功率源发 出的无功 容量 能够
图 1 0V 配 电 网无 功 优 化 控 制 示 意 图 1k
P R+Q X
I i
—
U
、l ( 1 )
当配 电 网系统 并 联无 功 补偿 电容器 后 ,这 整个 配 电 网系 统 的 电压波 动 又可 以近 似 表示 为:
△U — ( Q-Q ) x
c
—
不相 同,从大量实际工作经验可知 ,不同无功补偿模式
f 9、
下其单位容量的综合投资经济效益情况大致如表2 所示:
网络系统 ,同时也是连接发 电厂 、高压输配 电网络 、 以及 终端 电力用 户 的重要环 节 。 由于 1 k 中低 压 配 v O 电网作为配 电线路末端直接与终端 电力用户相连 ,其
运 行 可 靠 性 、节 能 经 济 性 直 接 影 响到 电力 企 业 电 能供
应 的综合服务水平 。加上用户对 电能容量和供 电可靠 性 要求 的不 断提 高 ,用 户对 1 k 中低压 配 电网运行 0V 的安全、经济、 以及优质服务等方面也提 出了更 高的
等进行 完善统计分析,并结合配 电网实际结构特性 ,
以 电动 机 随 机 补 偿 和 低 压 变 压 器 随 器 补 偿 为主 要 无 功 补 偿 模 式 ,辅 助 变 电站 高 压 集 中补 偿 和 线 路 集 中补 偿 等 多 种 模 式 , 从 而 构 筑 完 善 的 1 k 配 电网无 功 补偿 优 0V 化策 略 ,从 而达 N lk 配 电网系 统节 能 降耗 的 目的 。 ov
无功补偿与节能降耗的分析

无功补偿与节能降耗的分析为了提高供电系统的安全性、可靠性和经济效益,因此在配网运行时,必须最大限度的进行节能降耗。
为了实现上述目标,本文主要从以下几个方面进行研究,首先对无功补偿技术的相关内容进行介绍。
其次还对实现无功补偿的措施进行探讨,分别从补偿点、补偿容量的确定与无功补偿设备、投切开关的选择这四个方面来进行探讨。
标签:10kV;配网;无功补偿;节能损耗在配网中,为了减少无功功率的损耗,可以安装无功补偿设备,比如:并联电容器,这样在电路运行时,无功补偿设备就会对电抗进行自动感应。
引起无功功率损耗的主要方式为:在电网运行时,线路中会存在无功功率,电网电源就将此无功功率提供给感性负荷,从这里可以看出,变压器和线路在输送电的工程中会产生无功功率,进而发生电能损耗,通过安装相关设备将此损耗降到最低的方式为无功补偿技术。
在电网中,无功补偿设备具有降损节能的作用,其优点为投资成本低、效益高,还可以不断提升功率因数,因此无功补偿技术值得在配网中推广与应用。
1 无功补偿的相关介绍在配网运行时,为电感负载提供无功补偿是一项极其重要的工作,其实现方式主要有两种:(1)直接通过输电系统来进行补偿,如果是应用此方法来实现的话,就要综合两个方面来考虑,一方面是无功功率,另一个方面是有功功率。
因此此方式就存在缺点了,增加电能损耗,这主要是对无功功率进行输送造成的,从而增加电力运输的成本,违背了经济性原则;(2)通过电容器来实现补偿,此方式可以有效避免上述存在的问题,也可以有效的对无功损耗进行降低,使功率因数倍增,提升电力系统的经济性。
功率因数在电力系统运行时,也发挥着重要的作用,它是电源输出是否有效的反映,这样就可以通过功率因数对有效利用率进行计算,真实的了解电力的运行情况。
在配网运行时,如果存在大量的无功损耗,将会给配网的安全、经济运行造成很大的影响,主要有两个方面:一是使线路损坏的发生率不断提高;二是造成供电系统不稳定,使得用户的用电质量不断下降。
低压电网的无功补偿

低压电网的无功补偿摘要:近年来,电力负荷增长迅速,造成电力供应紧张的现象,部分省市甚至出现拉闸限电,这对供电公司来讲,尽可能提高输配电设备的能力显得尤为重要;电力用户对电能的质量要求不断提高;减少电费开支、降低生产成本始终是电力用户一个目标。
这些都对提高功率因数提出了迫切的要求。
功率因素是反映电源输出的视在功率有效利用程度的一个基本概念,是用电设备的一个重要指标。
提高用户的功率因数,对于提高电力运行的经济效益和节约电能都具有重要意义。
由于目前我国在配网中普遍采用的变电所低压母线集中补偿和配电变压器低压侧集中补偿等方式,不能补偿低压电网中大量的无功损耗。
本文针对低压网的特点,从工程实际出发,提出了低压线路无功补偿方式及灵敏度分析法与无功分量直接分析法两种计算方法,以确定补偿电容的最佳安装位置和容量,并讨论了实际应用中电容器的在线动态控制。
计算表明,在低压线上投入无功补偿后,大大降低了线损,经济效益显著,可以推广采用。
电网中的电力负荷如电动机、变压器等,大部分属于感性负荷,在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率,导致电网中出现大量的无功电流。
无功电流产生无功功率,给电网带来额外负担且影响供电质量。
因此采用无功补偿,提高功率因数、节约电能、减少运行费用、提高电能质量是很有效的措施。
本文对无功补偿的种类、特点、作用以及实际应用中所产生的经济效益等进行了论述。
关键词: 低电压;无功补偿;节电技术;功率因数;经济效益论文类型:调研报告1 绪论1.1 电力客户功率因数的现状在数值上,功率因数就是有功功率和视在功率的比值,既cosΦ=P/S。
要提高功率因数,就必须尽可能地减少无功功率在使用过程中的消耗。
功率因素提高后,可以减少输送电流,减少设备的成本,提高设备资源的利用率,减少资源的浪费。
而功率因数降低,会使线路的电压损失增加,结果负载端的电压下降,严重影响电动机、空调及其它用电设备的正常运行。
特别是在用电高峰季节,功率因数太低,会出现大面积的电压偏低,对工业生产带来很大损失,并严重影响居民的正常生活。
特高压变电站低压侧无功补偿装置

特高压变电站低压侧无功补偿装置特高压变电站低压侧无功补偿装置是指在特高压变电站的低压侧安装无功补偿设备,以提高系统的功率因数和电能利用率,保证电网稳定运行和提高电能质量。
特高压变电站是电网的重要组成部分,其稳定运行对整个电网的运行稳定性具有重要影响。
而特高压变电站低压侧无功补偿装置的作用就是优化系统功率因数,减小电网损耗,提高电能利用率。
本文将从特高压变电站低压侧无功补偿装置的原理、功能、作用和发展趋势等方面展开阐述。
一、原理二、功能1. 调节功率因数特高压变电站低压侧无功补偿装置主要功能之一是调节系统的功率因数。
在电网运行过程中,由于负载变化和电力设备的非线性特性等原因,系统的功率因数会发生波动,如果功率因数偏低将导致电网的传输损耗增加,影响电能质量。
通过无功补偿装置对系统进行精确的无功功率补偿,可以使系统的功率因数得到有效调节,减小电网损耗,提高供电质量。
2. 抑制谐波特高压变电站低压侧无功补偿装置还具有抑制谐波的功能。
在电力系统中,由于非线性负载的存在,会引起电网谐波问题,严重影响电能质量和设备的稳定运行。
通过无功补偿装置对谐波进行过滤和补偿,可以有效降低谐波水平,提高电能质量,保证设备的正常运行。
3. 提高电网稳定性三、作用1. 优化电网结构特高压变电站低压侧无功补偿装置可以通过对系统功率因数的调节和谐波的抑制,优化电网结构,减小电网损耗,提高电网稳定性,保证电能质量,从而达到优化电网结构的目的。
2. 提高电能利用率特高压变电站低压侧无功补偿装置的应用可以降低电网传输损耗,提高电网的稳定性,从而提高电能利用率,减少能源浪费,降低供电成本。
3. 保证电网安全运行四、发展趋势随着电力系统的不断发展和技术的不断进步,特高压变电站低压侧无功补偿装置也在不断地发展。
未来,特高压变电站低压侧无功补偿装置的发展趋势主要体现在以下几个方面:1. 技术创新未来特高压变电站低压侧无功补偿装置将更加注重技术创新,包括无功补偿设备的智能化、自适应控制技术的应用、新型无功补偿设备的研发等,从而提高设备的性能和稳定性。
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浅析低压无功补偿在工程中的应用及节能摘要: 无功补偿可降低电能损耗, 论述了异步电动机无功就地补偿、低压无功集中补偿技术及其应用。
提倡大力推广低压无功补偿, 以达到节能降耗的目的。
关键词: 低压无功补偿;节能
1. 前言
众所周知,由于我国人均能源资源短缺(尤其是油、气、水),环境容量(亦是资源)有限,西部生态脆弱,这个问题尤为严重,它将极大的制约我国的可持续发展以及为中华民族子孙万代生生息息留有生存空间。
近年来,我国gdp每年以10%的速度发展,能源消耗急骤增加,环境、生态日益恶化。
这种对自然无序的、掠夺性索取的发展模式已难以为继,实际上已造成当前十分严重的、不可逆转的后果,大自然的惩罚已经不断地凸现出来,并还要继续加重。
在这样的严峻形势下,中央高度重视节能减排工作,出台了一系列重大政策措施,2007年5月23日,国务院又印发《节能减排综合性工作方案》,对节能减排工作进行了全面部署,提出了新的要求。
为此我们针对在工程应用中的无功补偿进行浅析,优化设计,达到节能减排的目的。
2.理论分析
交流异步电动机应用广泛, 所需无功功率最大, 未经补偿的综合负荷的自然功率因数为0.6~0.9,异步电动机比例较高的负荷的功率因数为0.6。
低压用户点多量广、比较分散,很多异步电动机都
未装设无功补偿装置, 低压电网功率因数较低, 线路损耗及变压
器损耗比较大。
针对目前对低压电网的无功补偿不重视的现状, 本文大力提倡推广异步电动机无功就地补偿及低压电网无功集中补偿, 以达到较明显的节能降耗效果。
低压补偿无功功率, 可采用并联电容器的方法, 可分散装设或集中使用, 能做到就地补偿无功
功率以降低电网的电能损耗。
电容本身并不节电, 但电容电流可抵消电感电流, 从而减少输配电线路中流动的电流, 从而减少电流
引起的损耗及电压降。
总之, 功率因数提高, 可减少输电线路和变压器电能损耗。
采用并联电容器作无功补偿,为了尽量减少线损和电压损失,
宜就地平衡, 尽量减少无功功率的长距离、跨电压级的传送。
即低压部分的无功宜由低压电容器补偿, 高压部分的无功宜由高压电
容器补偿。
对容量较大、负荷平稳经常使用的用电设备的无功功率, 宜就地补偿。
补偿基本无功的电容器组宜在配变电所内集中补偿, 居民的无功负荷宜在小区变电所低压侧集中补偿。
下面先重点谈异步电动机的无功补偿。
gb12497- 90《三相异步电动机经济运行》第7.6 条规定: 50kw 以上的电动机应进行功率因数就地补偿。
本人认为50kw 以下电动机如有条件也可进行功率因数就地补偿。
电动机容量虽小, 但数量多, 电容器补偿无功率及节能降耗也是可观的。
采用电容器就地补偿电动机无功功率, 电容器直接并联在电动机上, 切断电源后, 电动机在惯性作用下继续
运行, 此时电容器的放电电流成为励磁电流,如果电容过补偿,就
可使电动机的磁场得到自励而产生电压,因此电容的补偿容量一般不应大于电机的空载无功容量。
下面讲一下异步电动机并联电容就地补偿应用中应注意的一些问题:
1. 接到电动机的电容器容量, 不应超过为提高电动机空载功率因数到0.9 所需的数值。
2 .当电容器补偿容量过大,会引起电网电压升高,并会导致电容器损坏,工频长期过电压不应超过电容器额定电压的1.1 倍。
3.对电动机进行就地补偿时, 首先应选用长期连续运行且容量较大的电动机配用电容器, 对于可能产生过电压和超转矩的情况下, 可采用电动机视在功率50%的电容器。
4.三相低压异步电动机就地无功补偿电容器, 可选用常用的低压自愈式金属化膜电容器, 该电容器以金属化聚丙烯薄膜作介质, 有自愈性, 价格低, 考虑到乡镇电网电压波动较大, 后半夜电压稍高, 加上无功补偿后, 电压要相应提高一点, 电容器的额定电压选用常规的400v 产品。
5.电动机仍在继续运转并产生相当大的反电动势时, 不应再起动。
6.不应采用星一三角形起动器。
7.对吊车、电梯等机械负载可能驱动电动机的用电设备,在重物下降时,为避免过电压, 不采用电容器单独就地补偿。
对于补偿基本无功及常年稳定无功和投切次数少的高压电容器
组, 宜采用手动投切; 为避免过补偿或轻载时电压过高, 易造成
设备损坏的, 宜采用自动投切.高、低压补偿效果相同时, 宜采用
低压自动补偿装置.无功自动补偿的以节能为主调节时, 采用无功
功率参数来调节。
集中补偿的电容容量计计算为:qc = p( tgφ1 - tgφ2) , 其中,p 为有功功率, tgφ1 、tgφ2 是补偿前后功率因数角的正切值。
低压母线上装设自动投切的并联电容器主要用来补偿变压器本
身及以上输电线路的功率损耗, 而在配线路上产生的损耗并没有
减少, 此补偿不宜过大, 否则变压器轻载或空载运行时, 将造成
过补偿, 补偿容量应为变压器额定容量的30%~40%。
下面看某厂加装无功补偿后的节能实例。
某厂加装300kvar 低压自动补偿柜, 补偿前功率因数小于0.75, 线路电流1253a, 自动补偿到功率因数为0.93 后的电流为1014a, 直观减少线路电流25%左右.理论和实践都证明无功补偿可减少电
能损耗、节省电费。
为了在运行中调节无功补偿的大小, 可将电容器连接成若干组, 根据负荷的变化分组投入式切除. 可用专门投切电容器组的接触
器频繁操作来投入或切除.可控硅投切电容器型补偿装置, 可以实
现无功补偿功率的连续调节.
自动投切装置能根据无功负荷的变化自动投切电容器组, 使功
率因数保持在0.92 以上且不过补偿.
3.小结
在配电网中, 若各用户低压侧配置了足够的无功补偿装置, 则可使配电线路中的无功电流最小, 也使配电线路的有功功率损耗最小, 这是最理想的效果.配电网中的用户端实现无功就地补偿是合理的无功补偿方式, 大力推广应用自动控制装置提高线路功率因数, 达到动态的管理, 这是理想的节能降耗方法.
我国现行《功率因数调整电费办法》只对100kva 及以上的用户的功率因数标准作了规定,并执行功率因数调整电费,而对100kva 以下用户的功率因数没有规定,这些用户大多没有安装无功补偿设备,在设计中亦不考虑无功补偿.因此为节能降耗,可大力推广低压无功集中补偿,特别是重点推广异步电动机就地无功补偿,可以取得较显著经济效益。
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