Резюме:В основном описывается роль реактивной компенсации конденсатора и кратко анализируется тип реактивной компенсации параллельного конденсатора низкого напряжения, определение емкости компенсации емкости и выбор компенсационного управления.

Ключевые слова:Параллельные конденсаторы низкого напряжения; Неактивная компенсация; Технологии; Экономичность

0 Введение

Неактивная компенсация является основным фактором поддержания баланса энергосистемы на данном этапе. В системах передачи и распределения реактивная компенсация является условием нормальной работы электрочувствительного оборудования *, а также обычным средством обеспечения качества напряжения и нормальной работы электропитания. Оптимизируя реактивный баланс энергосистемы и повышая коэффициент мощности ее нагрузки, можно эффективно снизить потери активной мощности в трансформаторах и линиях и потери электроэнергии в других частях, улучшить качество электроэнергии, тем самым гарантируя нормальную работу энергосистемы и развитие производства в различных отраслях промышленности.

1 Роль пассивной компенсации

1.1 Содействие более широкому использованию преобразовательного и распределительного оборудования и сокращению инвестиционных расходов

Неактивная компенсация нагрузки с низким коэффициентом мощности, подключенная к параллельному конденсатору, при компенсации реактивного тока соответственно уменьшает ток нагрузки.

В трансформаторных распределительных устройствах уменьшенная мощность (кВА), вызванная увеличением коэффициента мощности, может быть выражена формулой (1):

В формуле cos fi1 - коэффициент мощности, компенсирующий предыдущую нагрузку; Коэффициент мощности для компенсации последующей нагрузки; S - уменьшенная емкость оборудования; P Активная мощность нагрузки.

Коэффициент мощности емкости нагрузки 1000 кВт до компенсации составляет 0,7, который может быть рассчитан формулой (1), и когда компенсированная мощность достигает 0,95 из - за значения, уменьшение мощности трансформаторно - распределительного оборудования, передающего напряжение в соответствии с нагрузкой, достигает 376 кВА. Это означает, что в новых проектах мощность трансформаторно - распределительного оборудования может быть на 376 кВА меньше, чем в первоначальной мощности, что позволяет сократить основные расходы на электроэнергию, а общие инвестиционные расходы на новые проекты также уменьшаются, что имеет очевидные экономические выгоды.

1.2 Снижение потерь энергии в энергосистеме

Когда коэффициент мощности нагрузки снижается с 1 до cos fi, потери мощности в сети увеличиваются примерно в процентах:

1.3 Уменьшение давления на линии

Передача тока в линии уменьшается с увеличением коэффициента мощности, что уменьшает потерю напряжения линии в системе и также очень полезно для улучшения качества электроэнергии в конце линии.

1.4 Повышение коэффициента мощности и сокращение энергопотребления

В « Методе корректировки тарифов на электроэнергию с учетом коэффициентов мощности», обнародованном в 1983 году Государственным министерством водных ресурсов и энергетики и Государственным управлением цен, четко определены стандартные значения коэффициентов для трех видов мощности, и на этой основе стоимость электроэнергии соответственно сокращается.

2 Классификация реактивной компенсации параллельных конденсаторов низкого напряжения

Неактивная компенсация параллельных конденсаторов низкого давления делится на централизованную компенсацию, индивидуальную компенсацию и групповую компенсацию тремя способами: (1) централизованную компенсацию. Прямое подключение фазосдвигающих трансформаторов к шинам понижающей подстанции или местной подстанции. Этот метод компенсации имеет высокий коэффициент использования конденсаторов, что приводит к снижению реактивной нагрузки на основные трансформаторы энергосистемы и подстанции, а также к снижению реактивной нагрузки на линии электропитания. Однако для сетей низкого напряжения метод централизованной компенсации не снижает их реактивную нагрузку. (2) Индивидуальная компенсация. Индивидуальные способы компенсации часто встречаются в сетях напряжения, конденсаторы которых напрямую связаны с потребляющим оборудованием. Отдельные формы компенсации обеспечивают более эффективную компенсацию за бездействие. Благодаря индивидуальной компенсации пассивный ток высоковольтных линий и трансформаторов уменьшается, а реактивный ток низковольтных магистралей и их ответвлений уменьшается, что значительно улучшает управление активными потерями линий и трансформаторов. Однако при использовании индивидуальных методов компенсации недостатком является то, что инвестиции в конденсаторы слишком велики, а использование конденсаторов невелико. Таким образом, индивидуальный метод компенсации имеет определенные ограничения, он часто имеет высокую эксплуатационную ценность для электрического оборудования большой емкости или для большей нагрузки, требующейся реактивной компенсации, а также для электрического оборудования на линиях электропитания на большие расстояния. (3) Компенсация по группам. Компенсация пакетов осуществляется путем прямого соединения фазосдвигающего конденсатора с шиной распределительной комнаты цеха. По сравнению с индивидуальными методами компенсации кластерная компенсация имеет более высокий коэффициент использования конденсаторов. Для высоковольтных линий электропитания и трансформаторов пакетная компенсация может эффективно снизить их реактивную нагрузку и может вводить или удалять конденсаторные группы на основе изменения нагрузки. Однако установка групповой компенсации является громоздкой и не может уменьшить реактивный ток в ветвях.

3 Технические проблемы, на которые следует обратить внимание

3.1 Предотвращение потоков

В процессе ввода конденсатора часто сопровождается большим потоком. Формула вычисления потока конденсаторов в статье конденсаторов 831 публикации IEC (2) выглядит следующим образом:

В формуле Is является потоком при вводе конденсатора (A); In Номинальный ток конденсатора (A); S - мощность короткого замыкания на установке конденсатора (MVA); Q - емкость конденсатора (МВАР).

В этом случае в контуре конденсатора низкого напряжения можно управлять тремя способами: (1) последовательное подключение реактора; (2) Увеличение емкости сбрасываемых конденсаторов; (3) Использование контакторов, специально предназначенных для сброса конденсаторов.

3.2 Предотвращение воздействия системных гармоник

Контур конденсатора, как схема LC, может легко генерировать резонансное явление для определенных гармоник, так что гармоника усиливается, ток увеличивается, напряжение также увеличивается. Для решения таких явлений можно рассмотреть возможность последовательного соединения реакторов с определенными индуктивными значениями, чтобы избежать резонансных явлений. Здесь мы берем процент реактора для буквы K, в сети, когда 5 гармоник выше, 3 гармоники немного ниже, значение K должно быть 4,5%; Если три гармоники слишком высоки, значение K получает 12%; В случае низкой гармоники значение K лучше взять 0,5%.

3.3 Предотвращение возникновения самовозбуждения

При использовании конденсатора для компенсации реактивной мощности двигателя на месте конденсатор подключается непосредственно к двигателю, и когда питание отключено, двигатель будет продолжать работать в течение некоторого времени из - за инерции, в это время разрядный ток конденсатора становится током возбуждения. Когда емкость конденсатора, используемого для реактивной компенсации, слишком велика, магнитное поле двигателя получает самовозбуждение, которое, в свою очередь, создает напряжение, то есть двигатель все еще находится в рабочем состоянии выработки электроэнергии. Таким образом, в процессе реактивной компенсации компенсационная мощность конденсатора должна быть ниже холостой емкости двигателя, как правило, в 0,9 раза. Формула расчета (3) является следующей:

В формуле Qc компенсирует емкость конденсатора; U - напряжение системы; Ио - холостой ток двигателя.

4 Выбор управления компенсацией емкости и определение компенсаторной емкости

В энергосистеме некоторые оконечные подстанции из - за слишком длинных линий электропередачи, чрезмерной нагрузки, напряжение также значительно ниже, что оказывает большое влияние на нормальную работу энергопотребляющего оборудования. Для улучшения качества электроснабжения в электроэнергетическом секторе на некоторых линиях или подстанциях обычно добавляются конденсаторные блоки для повышения конечного напряжения и достижения цели равновесия напряжения.

4.1 Способ сброса конденсаторной группы

Конденсаторы сбрасываются вручную и автоматически. Ручное сбрасывание применяется для компенсации низковольтных реактивных и многолетних стабильных высоковольтных конденсаторов; Автоматическое сбрасывание применяется во избежание чрезмерной компенсации, чрезмерного напряжения при легкой нагрузке и подверженности повреждению оборудования. Если эффект компенсации высокого давления такой же, как и эффект компенсации низкого давления, приоритет отдается устройству автоматической компенсации низкого давления.

4.2 Определение компенсирующей емкости конденсатора

Прежде чем определить компенсирующую емкость конденсатора, необходимо произвести расчет нагрузки, определить реактивную мощность Q и активную мощность P, коэффициент мощности, который должен быть компенсирован, составляет cos fi 2, коэффициент естественной мощности до компенсации - cos fi 1, тогда компенсирующая емкость конденсатора:

При определении емкости реактивной компенсации конденсатора необходимо обеспечить следующие 3 пункта: (1) при легкой нагрузке избегайте чрезмерной компенсации, чтобы бесполезная работа не приводила к увеличению потерь мощности и не приводила к растрате ресурсов. (2) Изменение коэффициента мощности обратно пропорционально действию уменьшения потерь компенсируемой мощности на кВт. То есть, чем выше коэффициент мощности, тем менее очевидным является эффект уменьшения потерь, и мы обычно считаем, что разумно компенсируемое значение силы составляет 0,95. (3) Электрический ток возбуждения является основным параметром выбора для компенсации емкости конденсатора на месте, необходимым условием для выбора емкости конденсатора является то, что конденсатор не вызывает явление самовозбуждения, здесь можно использовать формулу (3) для расчета.

5 Смарт - конденсаторы AZC / AZCL

5.1 Общий обзор

Интеллектуальные конденсаторы серии AZC представляют собой новое поколение реактивных компенсационных устройств с низким напряжением 0,4 КВ и 50 Гц для энергосбережения, снижения потерь проводов, повышения коэффициента мощности и качества электроэнергии. Он состоит из интеллектуального блока измерения и управления, цепи комбинированных переключателей с тиристорами, блока защиты линии, двух электрических конденсаторов с общим дополнением или одним субдополнением низкого напряжения. Альтернатива обычным автоматическим реактивным компенсационным устройствам, состоящим из плавких предохранителей, комбинированных переключателей или механических контакторов, тепловых реле, низковольтных электрических конденсаторов, индикаторов и т.д., соединенных проводами внутри и на поверхности шкафа. Изменился объемный и громоздкий структурный режим традиционного устройства реактивной компенсации, так что новое поколение оборудования реактивной компенсации низкого давления имеет более компенсационный эффект, меньший размер, более низкое энергопотребление, более низкую цену, большую экономию средств, более гибкое использование, более удобное обслуживание, более длительный срок службы, более высокую надежность характеристик, адаптированных к современным сетям для более высоких требований к реактивной компенсации.

Интеллектуальные конденсаторы серии AZC используют настраиваемый сегментный ЖК - дисплей, который в режиме реального времени отображает напряжение трехфазной шины, ток трехфазной шины, трехфазный коэффициент мощности, частоту, число путей конденсатора и состояние сброса, активную мощность, реактивную мощность, общую скорость искажения гармонического напряжения, температуру конденсатора.

На основе AZC, интеллектуальные интегрированные устройства компенсации электрической емкости серии AZCL последовательно соединяют сопротивление подходящего коэффициента реактивности (7% для гармонической среды более 5 / 7 раз, 14 & для гармонической среды более 3 / 5 / 7 раз), эффективно сопротивляются гармонике, избегают гармонической усиливающей гармоники и защищают срок службы самого конденсаторного шкафа.

5.2 Условия применения

Больничный класс, бизнес - центр, дата - центр, преобразовательная промышленность, фотоэлектрическая промышленность, порт / нефтяное месторождение, химическая / металлургическая категория. Это...

5.3 Выбор интеллектуальных конденсаторов AZC / AZCL

AZC Интеллектуальное устройство компенсации электрической емкости

Интеллектуальное интегрированное устройство компенсации электрической емкости AZCL

6 Заключение

Неактивная компенсация - это энергосберегающая мера, которая может эффективно повысить коэффициент мощности и имеет характеристики быстрой эффективности и меньших инвестиций. Параллельные компенсационные конденсаторы работают по простому принципу, удобны в эксплуатации, экономически эффективны в эксплуатации и могут быть сброшены по группам, чтобы обеспечить соответствие напряжения и рациональность коэффициента мощности. В настоящее время средний коэффициент распределительных и сельскохозяйственных сетей в значительной части нашей страны слишком низок, и я считаю, что благодаря использованию компенсационных конденсаторов для разумной компенсации качество электропитания, безусловно, будет эффективно улучшено и может принести более очевидные экономические выгоды.