动态无功功率补偿装置的有功节能只是降低了补偿点至发电机之间的供配电的损耗。所以高压网侧的无功补偿不能减少低压阀侧的损耗,亦不能使低压供电变压器的利用率提高,根据补偿理论,就地动态无功功率补偿节能效果比较显著。
另外,市场上很多补偿设备宣传“节能”“省电”等等概念,也基本上都是从无功补偿入手,提高功率因数,减少力率罚款,或者由力率罚款转化为力率奖励的方式,*终实现为配电用户省钱的目的。所以关于无功补偿,在自然界能量传递的角度认识的话,严格讲并不属于“节能”“省电”范畴,但是实实在在可以给配电用户省钱。
2、降低输电线路及变压器的损耗
合理的补偿可以有效的降低系统电流,以系统自然功率0.7为例,如通过补偿装置将系统功率因数提高到接近1的水平,系统电流将下降30%左右,即线路和变压器的损耗可降为P=I2R=(1-30%)2R=0.49R,即线路和变压器损耗可降低51%。用电企业的自然功率因数一般在0.7左右,功率因数从0.7提高到0.95以上线损降低率和变压器的铜损降低率如下表:
降低线路及变压器损耗,节约有功电度,是重要的节能措施。如在石油行业中,线路比较长,而且比较复杂,那么可以通过增加无功补偿设备来降低运行电流,从而降低线路损耗,节约有功电度,节能效果明显。
3、增加电网的传输能力,提高设备利用率
由于补偿装置可以有效的降低系统电流和视在功率,故可以有效的降低电网建设中所有相关设备的容量,从而降低电网建设中的投资。功率因数在0.7左右的系统,由于有效的补偿可使系统电流下降30%,即提高发电厂、变配电设施30%的带载能力。
如果变压器及线路小容量不足时,可以通过安装无功补偿装置的方法解决。安装无功补偿装置可以使无功功率就地平衡,从而减小流过线路及变压器的电流,减缓导线及变压器的绝缘老化速度,延长使用寿命。同时可以释放变压器及线路的容量,增加变压器及线路带负荷能力。如,有一台100KVA变压器,目前负载率为85%,COSΦ=0.7。如果加装无功补偿设备,可使变压器释放30%的带载量,用户可在变压器不增容的情况下,增加负载,进行扩大再生产。
4、改善电压质量
由于系统存在的大量感性负载将造成供电线路压降,尤其在供电线路末端更为严重,通过合理的补偿可以有效的缓解线路压降,改善电能质量。
线路中的电压损失的计算公式如下:
式中:
P —— 有功功率,kW
U —— 额定电压,kV
R —— 线路总电阻,Ω
Q —— 无功功率,kVar
Xl—— 线路感抗,Ω
由于系统的感抗远远大于阻抗,从上式中可以看到,无功的变化会引起电压产生很大的变化。当线路中,无功功率Q减小以后,电压损失也就减少了。
对于供电线路末端电压一般较低,可通过增加无功补偿装置来提升线路末端电压,使用记设备安全可靠运行。
另一方面,随着工业的发展,大量的自控设备及非线性负载的使用,使大量谐波在供配电网络中的流动,污染电网。通过合理的配置补偿滤波设备,抑制或大幅度降低谐波对供电系统和用电设备的影响是改善电能质量的主要手段之一。
**,电能质量问题随着新型电力系统的兴起,必然要面临很多电能质量相关问题,以下几类问题值得进一步了解、熟悉、探索:
① 谐振问题分析,什么是谐振?
② 什么现场经常会出现滤波器损坏现象?
③ 滤波器就地补偿和集中补偿的区别?
④ 要求谐波治理到5%,如何去理解?
⑤ 加装滤波器到底能不能起到“节能”的作用?
⑥ 储能、光伏、风电等电力电子器件的并网,对电能质量的影响如何?
⑦ 微电网系统对电能质量的需求是否重要?
⑧ 。。。
作者简介:
刘细凤,女,本科 安科瑞电气股份有限公司,主要研究方向为智能电网供配电
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