电容补偿装置客户培训剖析.ppt

电容补偿装置客户培训 William Wang 王卫群 说明 所有电气设备需要两种能源： 转变为机械能和热能的“有功”?能量用千瓦时（kWh）来计量 感应电路（如变压器，电机……）所必需的“无功”能量用千乏时（kVarh）来计量 无功能量的供给 功率因数 整个装置的电能效率通过功率因数来计算： 主要的几种无功能耗的形式 标准异步电动机不同负载率下的功率因数： 100% cos j @ 0.85 75% cos j @ 0.8 50% cos j @ 0.73 25% cos j @ 0.55 荧光灯 (无补偿） : cos j @ 0.5 放电灯 : cos j @ 0.4 to 0.6 感应加热炉(补偿式） : cos j @ 0.85 电阻式钎焊机 : cos j @ 0.8 固定式1相电弧焊接装置 : cos j @ 0.5 电弧炉 : cos j @ 0.8 tg j 常常用tg j 来代替 cos j既然这样, 可以通过下面的式子来计算 : 对一个特定的时间段，这个比值也代表损耗  无功能量的定义 优点 经济方面 : 通过以下方式减少电费 : 减少了来自公用电网的无用功 减少了有用功消耗 (损失) 技术方面 : 电压降减小 有功功率增加 焦耳损失降低 通过无源式谐波滤波器（电容器+电感）提高电流品质 举例：提高功率因数的好处 视在功率需求量为 : 变压器过载 目标： cos j 2 = 0.92 所需的无功功率： Q = P (tan j1 - tan j2) = 230 kvar 新的视在功率需求： 结论： 变压器无过载 87 kVA 余量 降低了电能需求 电压降 R = 电缆阻抗 X = 电缆感抗 P = 有功功率 Q = 无功功率 电压降的减少 举例： 架空线中的电压降 电压 : 90 kV 长度 : 40 km 电缆 : 366 mm2的铝线 阻抗 : Z = R + jX = 3.6 + jx15.2 Ohms 焦耳损失的减少 铝电缆的年损失 : 横截面 : 95 mm2 长度 : 100 m t = 2 500 小时/年 负载 : P = 100 kW cos j = 0.8 Wj = 9 800 kWh/年 cos j = 1 Wj = 6 300 kWh/年 R : 单位长度的有效电阻 (W/km) P : 有功功率 (kW) L : 长度 (km) t : 每年的作业时间 (hours) 如何确定补偿电容器的容量 ? 从电量的计算得知 : 根据最初的功率因数值和目标功率因数值得到 : 根据电机功率 根据变压器容量 = 使用 REGLAVAR 软件 根据电机功率 (1) 当电容器组与异步电动机的接线端子相连时 有可能产生自激 注意 : Ic ￡ 0.9 Io Qc ￡ 2 x Pn (1 - cos jn) 根据电机功率(2) 当电容器组与各自的开关设备连接时 不会发生自激 功率可以根据额定的负载和功率因数值来计算 注意 : 电容的放电时间 (50 sec) 如果几个电容器组连接于同一网络中，在中压应该使用电抗器来限制瞬间峰值电流；在低压使用电抗器或者电容接触器来限制峰值电流 根据变压器 功率因数修正术语 如果电容器组的容量(kvar)小于或等于变压器的额定容量(kVA) 的15% 电容器组安装在何处 ? 1. HV 电容器组安装在 HV 电力网上 2. MV电容器组安装在 MV 配电网上 3. MV电容器组用于 MV消耗 4. 可调或固定式的 LV 电容器组用于LV 消耗 5. LV电容器组用于MV 消耗 6. LV/MV电容器组用于各自的补偿 无功功率补偿 全局补偿 电容器组与主配线盘的母线相连 适用于稳定的连续性负载 可以使用分步投切方式 局部补偿 电容器组与每个局部配线盘的母线相连 适用于较分散的安装 单独补偿 电容直接与感性负载（电机）的接线端子相连 适用于电机的功率相对于整个安装功率来说比较大 低压产品系列 固定式和自动式的电容 标准的，污染的和高污染的电网 标准型 加强型 带电抗器型或滤波器 单独的或 Prisma 机柜结构 Varplus HQ 安全装置元件 自复作用的聚丙烯 用HRC保险丝保护高故障电流 通过下面两者的结合可以保护低故障电流 : 一个过压分离装置 HRC 保险丝 Protection of LV capacitors电容器的投切控制与保护 Limitation of Inrush currents Using ??Specific contactors?? 专用接触器，限制涌流 Internal protection = Use of