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谈工厂供电系统的无功补偿技术

发布时间:2019-06-24    浏览次数:     文字:【】【】【

      随着我国国民经济的快速发展,工业用电不断增加,而工业电力在输送的过程中会有不同程度的耗损,无功补偿技术可以有效的降低电网中的功率耗损,提高功率因数,为工厂减少电能的损失,有效的节约能源。本文主要对工厂供电系统的无功补偿技术加以分析。

  随着社会的不断展进步,工厂使用的机械设备逐渐增多,用电量也随之增加,据相关统计数据分析,工业用电占全国发电量总额的70%左右,但是电能的损耗占据整个工厂电能消耗的20-30%。在社会主义市场经济条件下,各家企业之间的竞争日益激烈,工厂要想在激烈的市场竞争中立足就必须减少生产成本,重视对工厂电能的节约,可以在一定程度上减少工厂的生产成本,现阶段供电系统的无功补偿技术是用于降低供电系统损耗的有利措施。

  1 供电系统的无功补偿技术概况

  1.1 无功补偿的工作原理

  供电功率可以分为有功功率和无功功率两种,其中无功功率不能进行远距离的传输,为此对于一些下属用电和配电变压器的无功功率可以进行就地补偿。无功补偿是通过在供电系统中安装无功补偿装置的方式进行的,无功补偿设备可以与电路中的用电设备以及配电变压器等相互抵消无功功率,提高功率因数,以达到从整体上减少无功功率的目的。无功补偿的工作原理是把感性功率负荷与容性功率负荷装置两者连接在同一电路,使能量在两种不同的负荷中间进行相互交换,进而使得容性负荷输出的无功功率补偿感性负荷需要的无功功率。

  1.2 无功补偿技术的优点

  无功补偿技术在工厂供电系统中的使用可以给工厂带来多方面的收益。首先,无功补偿技术可以降低电压的波动,改善电网中的电压质量,提高工厂电压的稳定性,保证工厂各项生产的正常运转,避免由于电压不稳定而造成大量的经济损失;其次,工厂电网中的无功补偿设备可以改善工厂的电能质量,节约电能,减少电能在变压器和线路中的损耗,通过无功补偿,提高了功率因数,使得工厂变压器的供电能力得到加强,提高了电动机的负载率;再次,无功补偿措施可以将导线的截面积做到最小,以降低接触端的热量,延长用电设备的使用时间,进而可以节约各种有色金属的使用,尤其是铅的使用;最后,工厂使用无功补偿技术之后,功率因数的提高可以为工厂企业节省大量的电费,节省工厂的运营成本,增加工厂的市场竞争力。

  2 工厂供电系统的无功补偿技术

  现阶段提高工厂供电质量的方法可以分为提高自然功率因数和使用无功补偿技术提高功率因数两大类。其中自然功率因数的提高,与用电设备的负荷性质相关,工厂可以通过使用无压运行的电磁开关或者合理安排生产工艺流程的方式来改善电气设备的运行情况,另外,要尽量避免变压器长期进行低负荷运作或空载运转。相比提高自然功率因数来提高供电质量,无功补偿技术的使用在技术和实际应用上使用更加广泛,下文注重介绍工厂供电系统的无功补偿技术应用。

  2.1 工厂供电系统的无功补偿技术应用

  电力系统的功率因数对工厂企业的用电有着十分重要的作用,工厂供电系统的无功补偿技术可以有效提高工厂企业供电系统的功率因数,减少功率和电能的损耗,提高线路的输电能力,而且可以充分利用用电设备的容量,节约能源的同时节省了工厂的运作成本。我国无功补偿技术一般是根据配电网络和用户的实际情况采取低压集中补偿、变电所集中补偿、用户终端分散补偿以及杆上无功补偿等方式进行。工厂使用无功补偿技术之后,通过提高功率因数,来减低电流在变压器以及线路中的损耗。

  电力电容器又被称为静电电容器或者移相电容器,它可以产生超前电压容性电流与变压器或者电动机产生的感性电流相补偿,工厂可以在线路上安装静电电容器,使得线路前端电网中的无功电流降低。并联电容器的无功补偿方式既经济又简单,逐渐在企业工厂中间普及,它的补偿方式一般有三种类型。其一,实行低压分组补偿,这种电容器补偿方式是通过将电容器安装在车间变配电室母线的手段,减少所需电容器的总容量,提高电容器的使用效率。另外,这种低压分组补偿方式使用的低压开关和保护装置价格较低,可以实现自动控制,降低配电变压器和高压线中的电能损耗,使得工厂车间内的主变压器视在功率降低。但是在这个过程中,低压线路中的无功电流不能减少,所以,为了取得更好的补偿效果,管理人员可以将无功补偿设备设置在配电箱和低压用电设备附近,使分组补偿与个别补偿混合使用。其二,实行个别补偿,这种补偿方式又被称为随即补偿方式,是指将电容器直接与电动机的引出线端子相连,开关设备与电动机使用同一套。其三,实行高压集中补偿,将电容器安装在工厂总降压变电所低压侧为6-10KV的母线上,这种补偿方式的优势在于安装较为方便,利用率也较高,缺点在于这种电容器一般要设置在总降压变电所,因此它只能减少变电所前电力系统通过的无功功率,提高本变电所的电压质量,而不能降低工厂内部配电系统的无功功率,而且电容器的开关设备及其保护装置的价格都较高。所以这种补偿方式较之前两种经济效果较差。

  2.3 使用同步调相机

  所谓同步调相机,又称同步补偿器,实际上是一种同步电动机,在功率因数为0.8-0.9超前(过励磁运行状态)的状态下,向供电系统提供无功功率,相反,在欠励磁运行状态下,则会从电力系统中吸取无功功率。这种补偿器改善功率因数的效果比较明显,一般适用于恒速、低速并且长期连续工作容量较大的电动机,对于一些小容量的高速同步电动机则不应该使用这种同步调相机。但是这种同步补偿器的缺点在于结构较复杂,并且有起动控制设备,导致对这类设备的维护工作量较大。

  2.4 无功补偿以及消除谐波装置

  研究人员依据工厂供电系统谐波治理和无功补偿原理,研制并开发出动态谐波以及无功补偿装置,这种装置不仅用于提供供电系统的功率因数,提高电网的电能质量,而且还可以用于净化电网的电磁环境,保证电气设施的安全性,运行的稳定性,进而达到节约能源的同时提高工厂的生产效率。

  随着社会经济的发展,国内工厂用电不断增加,用电需求的增加对供电系统提出了更高的要求,无功补偿技术的使用可以减少无功功率在工厂电网中的流动,降低线路和变压器因为输送无功功率而造成电能损失;安装无功补偿设备可以有效的降低工厂电力网的损耗,另外,无功补偿可以提高功率因数,相对其他节能措施而言,是一项收效快、投资少的降损节能措施,可以使电力系统少送无功功率,多送有功功率,而且可以在电力系统无功功率不足时,迅速提供无功功率。

  3 结语:

  工厂供电系统通过使用无功补偿技术可以取得较好的经济效果,在工厂的实际生产过程中,无功补偿技术可以有效的提高功率因数,增加有功输出能力,充分利用设备容量,减少功率和电能的损耗,降低工厂的运营成本,达到提高电能利用率的目的。

 
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