必须安装低压无功补偿柜的说明

必须安装低压无功补偿柜的说明浏览次数：日期：2010年7月9日08:15摘要：根据广电集团2004年6月16日文件精神，为了保证供电质量，提高设备的利用率，减少电能损耗。规定电容补偿以高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主。为此，特作如下说明：一、无功补偿的作用与必要性①无功电流的产生与损耗大家知道，我们的工厂低压配电是通过厂用变将10KV变成400V，然后通过低压配电系统，给用电设备提供电源，驱动动力设备工作的，动力设备多为感性负载。如电动机、电焊机、空调机等。当它投入运行以后，将产生很大的感性电流，这种电流它不做工，是无功电流。由于它的存在，使得在配电网络中及变压器中，流过的电流就是电感电流与电阻电流之和，即I=IR+IL。而变压器的容量是电流乘电压，即S=3UI(KVA)。当电压一定时，要使变压器的容量得到充分利用，就必须减小电流，而减小电流的唯一办法，就只能使IL电感电流尽量减少。同时由于IL电感电流的存在使得损耗大量增加，它的损耗大小与IL电感电流的平方成正比，这些损耗在变压器及线路中转变成热量散发，使得变压器及配电设备温度升高。不仅影响设备的利用率，还由于温度过高，破坏设备的绝缘，缩短设备的使用寿命，甚至损坏设备。所以怎样减少电感电流，就成了企业减少能源损耗，设备挖潜增加经济效益与社会效益的必由之路。下面我们以调查东莞某外资企业的情况加以说明：该企业安装630KVA变压器两台，根据监测结果。补偿前平均功率因数COS=0.71（还不算太低）总输出电流385.5A，总无功功率186KVAR，补偿后平均功率因数COS=0.985，总输出电流只有284A，总无功功率只有34KVAR，从而使：a)无功功率下降率为Q=（1-Q2/Q1）×100%=(1-34/186)×100%=81.72%b)减少线损率为▲P=［1-(I2/I1)2］×100%=［1-(284/385.5)2］×100%=45.73%由此可见，投入补偿后明显减少了无功功率提高了功率因数，减少了电流和线损率。②优化电能质量a)抑制波动负荷和冲击负荷造成的电压波动和电压闪变，滤除高次谐波。大家知道，投入、切除感性负载时，根据电磁原理，一定会产生操作过电压，这种过电压是由于感性负载电流突变产生的高次谐波形成的，而高次谐波对于电容来说相当于短路状态，所以电容是高次谐波的吸收器。b)稳定电网电压仍以上面提到的企业为例，在投入电容前低压侧系统电压与投入电容后低压侧系统电压对比，投入电容后电压有明显提高：▲NU=(I1-I2)/I1×100%=(385.5-284)/385.5×100%=26.33%由此可见投入电容补偿以后不仅明显提高了功率因数，减少了电流和线损率，电压也相对稳定提高了供电可靠性，并能充分利用配电设备的容量，达到节能降损的预期目标。③电容补偿的目的和积极意义当前，我国的电力线损结构为220KV、110KV和35KV、10KV和0.4KV三个等级。线损的比例大致为1：1.5：2.5，可见降损的主要潜力就在10KV以下配电网络上。由于低压配电建设滞后，网架薄弱、设施老化、线路长、线经小，配电变压器大部份为高能耗变压器，所以广电总局提出的以高压补偿为辅，以低压补偿为主的方针是绝对正确的。大家可以通过以上事例，结合本企业的实际情况，仔细的算一笔账，你增加一套电容补偿柜的资金，多少时间能从电费中捞回来。无功电流的减少对以后的设备挖潜有多么大的好处，答案是十分明显的，不但对企业本身有利，对整个供电网络也有利，这样事关企业本身的经济效益和社会效益的双赢，又何乐而不为呢。二、电容柜为什么可以补偿无功电流如果以纯电阻性负载电流为基准，那么电感电流滞后90°角，而电容电流超前90°角，电感电流正好与电容电流方向相反。如果补偿合适投入的电容电流可以抵消负载产生的电感电流，而且这种电容补偿柜的安装地点越靠接近感性负载越好，避免无功电流在配电网络中流动，下图表示三种电流的关系。IL为电感电流（补偿前的感性负载产生的电流IL=IL1+IL2）IC为电容电流IR为纯电阻电流φ1为补偿前的功率因数角φ2为补偿后的功率因数角IL1为被补偿消除的无功电流IZ1为补偿前的电流和（IR+IL的矢量和）IL2为补偿后的无功电流IZ2为补偿后的电流和（IR+IL+IC的矢量和）a)从图中不难看出随着无功电流的变化，Iz2明显小于Iz1（即总电流随着补偿电流加大而减小）。同时，我们从图中也不难看出，随着无功电流的变化，φ角将发生变化。我们通常所称的功率因数角就是指的φ角，电容自动补偿装置就是利用这个原理，不断的比较φ角的大小，指挥系统增加或减少电容的投入。从而达到最理想的功率因数，适时投入最合适的电容量。三、电容柜的维护与保养①低压电容自动补偿柜，首先根据变压器的容量决定电容器的总容量，单个电容的容量我们目前通常的是15KVAR和30KVAR两种。根据实际情况，我们每个柜中一般都有15KVAR和30KVAR的回路各若干个，大小回路配合是为了选择最合适的补偿容量。每个回路电容的投、切都服从电脑无功自动补偿装置的指挥。自动补偿装置有自动与手动两种选择，一般情况都是自动运行、手动仅为备用。②在电容柜投运前请详细检查，各回路熔断器是否插好，接触器的接线是否牢固，（这点特别重要，因为接线不牢通过电流时，将在该处产生高温，甚至拉弧，以至烧坏接触器）。因为运输等原因，虽然出厂时螺丝已打牢，但振动等原因可造成螺丝松动，这点请用户特别注意。检查完元件接线完好，你可以投入电容柜总进线刀熔开关，这时电压表将有读数，将面板上“自动、停止”旋钮打到自动位置，这时无功功率自动补偿装置将有显示，将自动补偿装置上的功能开关拔到运行档时，自动补偿装置应作“投入”动作。③电容柜投入运行后，请经常巡视电容柜中各回路接触器的分合情况，如发现接触器的接线端头打火，请立即停电并拧紧该处接线螺丝。电容柜运行一段时间以后，应该普遍检查各回路主电路的螺丝是否有松动现象，因为每个主回路都要通过几十安培的补偿电流，如有接头松动，就会发热以至烧坏接触器或电容器，这样的事情以前都有发生，都是因为接线头松动造成的。四、常见故障判断：故障现象故障原因及检查将面板上“自动、停止”开关接通电源不通，请检查自投装置US1、US2是否有电压，接线是否松后，自动补偿器无任何显示动。如无电压，检查US1是否与A相接通，US2是否与零线接通（220V控制电源，如果是380V的控制电源，US1、US2应接B、C相）自投装置面板上的功能开关拔到“运行”档时，自投装置不动作。拔到“试验”档时，又能自动快速循环投切。1.欠流灯亮，表示无负载，不自投属于正常，有负载请检查自投装置IS1、IS2接线是否牢固，取样线引入端子是否打紧；2.欠流灯不亮，COSφ表指示超前，请交换取样电流两根线；3.过压灯亮，表明线路过压，为了保护电容器，自投装置不但不投入，反而会切除已经投入的电容器。五、高次谐波对普通电容的危害我国的供电频率以50HZ（赫兹）为标准频率，所以我们的设备都是在50HZ（赫兹）的基础上设计的。电力电容器也不例外，也是按照50HZ设计的。那么高次谐波为什么会对电容产生如此巨大的危害呢？U大家都应该懂得欧母定律I=这个公式指出了电流、电压与电阻三者之间的关系，RI表示为电流（单位A）U表示为电压（单位U）R表示为纯电阻（单位Ω）但是在供电线路及用电设备中，我们的阻抗不光是纯电阻阻抗，而是既有感抗也有容抗。所以阻抗应表示为ZX=R+XL+XC三者之和。下面我们对容抗与电流、电压三者之间的关系加以说明：π为圆周率=3.1415f为频率（单位HZ）c为电容（单位法拉）由②式不难看出，当C及U一定时，决定IC大小的只有f（频率）.当你使用中频炉等设备时，由于它的工作原理是依靠设备本身的电感L与电容C产生振荡来熔化铁水的。所以振荡产生的高次谐波（大部分为三次谐波和五次谐波）反送到配电设备，使电容电流猛增。三次谐波使电容电流较50HZ时增加三倍，五次谐波增加五倍，这就是为什么当你使用中频炉时，我们的每个回路电容达到100多安培的原因。所以炸掉我们用于短路保护的熔断器，甚至损坏电容，我可以肯定的说，这些电容表面看来由于熔断器保护，现在还没有损坏，但这样大的电流对它的冲击，已经受到的伤害是免不了的，所以这样的电容不能对中频炉等产生高次谐波的设备进行功率因数补偿，况且中频炉设备运行时，由于电容与电感产生振荡，本身已经进行了补偿。单就中频炉而言，在它运行时，功率因数可以达到0.9以上，不需要对它再补偿了附录投入低压电容自动补偿柜（或称低压无功自动补偿柜）以后给企业带来的经济效益举例说明我们仍以前面提到的东莞某外资企业的情况举例说明：前面提到在未补偿以前该企业的总输出电流是385.5A，补偿以后总输出电流是284A，那就说明在电容补偿以前有101.5A（385.5A-284A=101.5A）的电流没有做功浪费掉了，不防让我们算一笔经济账吧。我们的计算电费以度为单位，即KWH（千瓦小时），W（瓦）=U·I（电压乘电流）每天以24小时计，101.5A×0.4KV×24=974.4Kwh（度）。如果工业用电每度按1元计，则每天浪费974.4元每月按30天计，则浪费974.4×30=29232元每年白白浪费掉35万多元，真是不算不知道一算吓一跳，这是一笔多么大的损失。诸位计算过没有？以上事例中：630KVA变压器使用的负荷仅仅只有变压器容量的三分之一。如果负荷加大，无功损耗将更加大。总之，这种无功电流带给输电网络的危害巨大，使输电网络电压波动，从而降低了供电的可靠性和安全性。由于这种无功电流的存在，使设备不能得到充分利用（因为设备相当一部分容量被无功占有了，用于有功的容量相对减小）。由于这种无功电流的存在，使输电网络供电设备，产生大量的热量散发。损害设备的绝缘，缩短设备的使用寿命。由于无功电流在整个供电网络中是以热量的形式损耗的。所以我们毫不夸张的说，无功电流是以产生的热量在烧钱！由于无功电流给供电系统带来了巨大的损失，所以电力部门不得不向无功超标单位收取一定的损失费用。综上所述，无功自动补偿柜，只要是用电单位就必须安装。这是既有利于自己，又有利于整个供电网络的事情。