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为什么需要无功补偿,无功补偿的原理及作用

2019.08.27

随着时代不断发展,国家经济实力越来越强,企业在享受到各种减费降负利好的同时,也面临越来越严格的各种规章制度,比如说电力企业要求投入补偿电容器做无功补偿

 

 

一、为什么需要无功补偿?

 

①降低电力企业罚款

 

2000年以来,随着国家对环境保护的越来越重视,电力企业逐渐严格治理企业用电浪费现象,因此电力企业罚款在部分企业用电成本中占比越来越大,为了减少电力企业罚款,企业开始投运电力电容器补偿电网无功功率,降低用电支出。

 

②提高设备稼动率

 

随着中国制造2025战略的提出,越来越多的自动化设备投入生产,企业生产计划开始以分钟甚至是秒来计算,但是自动化设备有很多非线性负载,而且对电能质量要求较高,为了提高设备稼动率,企业选择投入补偿电容器用于提高电能质量,减少设备维护时间。

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③延长设备使用寿命

 

在生产成本中,企业需要计算设备折旧率核算生产成本,最终确定企业年净利润,但是很多设备往往使用3-5年就因为设备磨损严重不得不放弃,很大一部分是因为无功功率过高,造成设备老化,因此越来越多的企业开始投入补偿电容器延长设备使用寿命。

 

④符合节能环保时代主题

 

如果无功功率过高,电能中一部分被设备以热量的形式散发出去,若在恒温车间,这部分热量还需要使用中央空调平衡,对电能形成了双重浪费,而投入补偿电容器可以降低设备无功功率,减少电能浪费,符合节能环保时代主题。

 

 

二、无功补偿的原理:

把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并接在同一电路,当容性负荷释放能量时,感性负荷吸取能量,而感性负荷释放能量时,容性负荷吸取能量,能量在两种负荷之间交换。这样,感性负荷所吸取的无功功率可由容性负荷输出的无功功率中得到补偿,这就是无功补偿的原理。

 

 

三、无功补偿的效果:

 

1、改善供电品质,提高功率因数。

2、减少电力的损失,工厂动力配线依据不同的线路及负载情况,使用电容提高功率因数后,总电流降低,可降低供电端与用电端的电力损失。

3、延长设备寿命。改善功率因数后线路总电流减少,使接近或已经饱和的变压器、开关等机器设备和线路容量负荷下降,可以降低温度增加寿命。

4、满足电力系统对无功补偿的监测要求,消除功率因数过低而产生的罚款。近年来静止无功补偿装置获得了较大的发展,(类似于谐波治理)已广泛用于负载无功补偿。静止无功无功补偿装置的重要特性就是它能连续调节补偿装置的无功功率。而这种连续调节是依靠调节TCR中的晶闸管的触发延迟角得到实现的。TSC只能分组投切,不能连续调节无功功率,它和TCR配合使用,才能整体调整无功功率的连续调节。

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四、无功补偿常见的方式:

 

  1、跟踪补偿:此种无功补偿方式的控制保护装置通常为无功补偿投切装置,并采用该投切装置,于大用户0.4kv母线上补偿低压电容器组。跟踪补偿方式运行可靠、灵活,且具有较小的运行维护工作量,补偿效果良好,应用的范围多为视载功率超过100kVA的专用变配电用户。该补偿方式的主要缺陷在于具有相对较大的首期投资,且无功补偿投切装置较为复杂。

  2、随器补偿:这一补偿方式是一种以低压保险为媒介,将低压电容器接于配电变压器二次侧,进而对其空载无功进行补偿的武功补偿方式。在空载或者轻载的情况下,变压器的空载励磁无功则为配变的主要无功负荷。对于用电单位而言,其配变空载无功是其主要的无功负荷,着部分损耗在轻载配变的供电量中占有非常大的比重,并增加了电费单价,增加了经济损失。运用随器补偿方式,可对配变的空载无功进行有效地补偿,且接线简单,并可实现对农网的无功基荷进行有效限制,最终促进无功就地平衡实现,且经济性较好,是有效降低电网损耗,实现无功补偿的有效途径。

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  3、随机补偿:此种无功补偿方式,主要是通过电机、保护装置等,实现电动机与低压电容器组的并接与同时投切,其优势在于易于安装、配置灵活、投资少,无需对补偿容量进行频繁地调整,并随着用电设备的运行与停运,随之投入与退出,事故率相对较低,可对用电单位的无功负荷实行有效地限制,适用于以励磁无功补偿为主的电机无功消耗补偿。


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