?1、怎樣進(jìn)行無功補(bǔ)償
應(yīng)采取就地平衡的原則,使電網(wǎng)任一時(shí)刻無功總出力(含無功補(bǔ)償)與無功總負(fù)荷(含無功總損耗)保持平衡。望奎局已實(shí)現(xiàn)了變電所的集中補(bǔ)償,本文不再涉及,僅就10kV線路,配變與電動(dòng)機(jī)的補(bǔ)償加以討論。 (1)10kV配電線路的無功補(bǔ)償:
望奎局在每條10kV配電線路上安裝1~2處高壓無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置,補(bǔ)償容量按線路配變總?cè)萘康?0%掌握。望奎局公用配變?nèi)萘繛?0500kVA,需補(bǔ)償無功容量約為4000kvar,約需資金55萬元。經(jīng)計(jì)算,安裝一處時(shí),宜將無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置安裝在距線路首端的2/3線路長(zhǎng)度處。安裝兩處時(shí),第一處安裝在距線路首端的2/5線路長(zhǎng)度處,另一處安裝在距線路首端的4/5線路長(zhǎng)度處,各處容量為線路總補(bǔ)償容量的一半。具體安裝時(shí),還應(yīng)考慮便于操作、維護(hù)和檢修工作等。 (2)配電變壓器的無功補(bǔ)償:
農(nóng)網(wǎng)的大部分配電變壓器晝夜負(fù)荷變化較大,許多村屯用電多為居民生活用電,白天及后半夜多數(shù)變壓器處于輕載或空載狀態(tài)。我們知道變壓器的損耗包括有功損耗和無功損耗,無功損耗包括空載勵(lì)磁損耗及漏磁無功損耗。從配電網(wǎng)線損理論計(jì)算可知,配電變壓器的無功損耗約占配電網(wǎng)總損耗的60%左右。為有效補(bǔ)償配電變壓器本身的無功功率,避免輕載時(shí)功率因數(shù)超前,電壓升高及節(jié)約資金,對(duì)容量在200kVA以下的配電變壓器按配變?nèi)萘康?%左右掌握實(shí)行靜態(tài)無功補(bǔ)償。將補(bǔ)償裝置裝設(shè)在配變低壓出口處,隨配變同時(shí)投切。對(duì)200kVA及以上的配變安裝自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償裝置。 (3)電動(dòng)機(jī)的無功補(bǔ)償:
7.5kW及以上投運(yùn)率高的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行無功補(bǔ)償,為防止出現(xiàn)因過補(bǔ)而產(chǎn)生的諧振過電壓,燒毀電動(dòng)機(jī),應(yīng)將電動(dòng)機(jī)空載時(shí)的功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)浇咏?。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)空載時(shí)的無功負(fù)荷小,補(bǔ)償后滿載的電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)仍為滯后,這樣就避免過補(bǔ)償現(xiàn)象的發(fā)生。將低壓電容器同設(shè)備一起投切,直接補(bǔ)償設(shè)備本身的無功損耗。 ①機(jī)械負(fù)荷慣性較小的電動(dòng)機(jī)(如風(fēng)機(jī)等): Qc≈0.9Qo
(1)式中Qc--補(bǔ)償容量,kvar
Qo--電動(dòng)機(jī)空載無功功率,kvar 電動(dòng)機(jī)空載電流可由廠家提供,如無,可參照(2)式確定: Io=2Ie(1-cosφ),
(2)式中Io--電動(dòng)機(jī)空載電流,A Ie--電動(dòng)機(jī)額定電流,A
cosφ--電動(dòng)機(jī)額定負(fù)荷時(shí)功率因數(shù) ②機(jī)械負(fù)荷慣性較大的電動(dòng)機(jī)(如水泵等): Qc=(1.3~1.5)Qo
(3) ③車間、工廠集中補(bǔ)償容量可按(4)式確定: Qc=Pm(tgφ1-tgφ2)
(4) 式中Pm--最高負(fù)荷時(shí)平均有功功率
tgφ1--補(bǔ)償前功率因數(shù)角的正切值
tgφ2--補(bǔ)償后功率因數(shù)角的正切值 電動(dòng)機(jī)的無功補(bǔ)償,由于受益方主要是客戶本身,因此投資應(yīng)由客戶自己承擔(dān)。 2、經(jīng)濟(jì)效益分析 (1)配電變壓器無功補(bǔ)償經(jīng)濟(jì)效益分析:
電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償后,不僅降低配變用電設(shè)備的損耗,而且使高低壓配電電流減少,導(dǎo)致線損率的降低,同時(shí)主變銅損及上一級(jí)輸電線路的導(dǎo)線損失降低。全部考慮將使計(jì)算復(fù)雜。為簡(jiǎn)化計(jì)算程序,可以采用無功補(bǔ)償經(jīng)濟(jì)當(dāng)量來計(jì)算無功補(bǔ)償后的經(jīng)濟(jì)效益。它的物理意義是每安裝1kvar的補(bǔ)償電容器,相當(dāng)于有功損耗降低多少千瓦。補(bǔ)償裝置于配電變壓器低壓母線側(cè),無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量值查有關(guān)手冊(cè)可取0.15。為使計(jì)算更具科學(xué)性,根據(jù)望奎縣實(shí)際情況,計(jì)算時(shí)取0.1。望奎縣供電區(qū)需安裝無功補(bǔ)償容量為2500kvar,經(jīng)計(jì)算,每年可減少電量損失170萬kW?h,每kW?h購(gòu)電單價(jià)按0.3元計(jì)算,每年可有50萬元的收益。 (2)10kV配電線路無功補(bǔ)償經(jīng)濟(jì)效益分析:
10kV配電線路共需無功補(bǔ)償容量約為4000kvar,無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量查有關(guān)手冊(cè)可取0.06,補(bǔ)償設(shè)備每天投運(yùn)按6小時(shí)左右,經(jīng)計(jì)算,每年可減少電量損失節(jié)約50萬kW?h,每kW?h按0.3元購(gòu)電單價(jià)計(jì)算,每年可有15萬元的收益。 (3)無功補(bǔ)償設(shè)備本身的經(jīng)濟(jì)效益分析:
安裝無功補(bǔ)償設(shè)備后,設(shè)備本身?yè)p耗的電量可按下式計(jì)算:A=Qc?tgφ
(5) 式中Qc--投運(yùn)電容器容量,kvar
tgφ--電容器介質(zhì)損失角的正切值
T--電容器投運(yùn)時(shí)間 經(jīng)計(jì)算,無功補(bǔ)償設(shè)備年消耗電量為16萬kW?h,每年有5萬元的負(fù)收益。 通過以上分析表明,無功補(bǔ)償總投資約為100萬元,設(shè)備投運(yùn)后每年可有60萬元的收益,兩年即可收回全部投資。