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移相电容器补偿容量的确定

时间:2011-06-28 19:24 点击:
采用电容器补偿时,补偿容量的大小决定于电力负荷的大小、补偿前的电力负荷的功率因数cos 1 ,补偿后准备达到的平均功率因数cos 2 ,则: Q=P j (cos 1 -cos 2 ) 式中:Q为需要装设的电容

        采用电容器补偿时,补偿容量的大小决定于电力负荷的大小、补偿前的电力负荷的功率因数cosφ1,补偿后准备达到的平均功率因数cosφ2,则:

                                  Q=Pj(cosφ1-cosφ2)                             

式中:Q为需要装设的电容器总容最(kvar) ;

             Pj为最大负荷月的平均有功功率(M;

             cosφ1为补偿前功率因数角φ1的正切值;

             cosφ2为补偿后功率因数角φ2的正切值。

             其中Pj、 cosφ1可由最大负荷月的有功及无功用电量求出。

        为了迅速求出补偿容量,也可以用查表法。下表的数值为每1kW有功负荷所需要的补偿容量(kvar/kW),由补偿前的功率因数cosφ1和补偿后要达到的功率因数cosφ2,查出相应的数值,然后乘以有功功率的千瓦数,即得到所需的补偿容量。

每1kW有功负荷所需要的补偿容量

        由上表可见,补偿电容器的容量随着补偿深度(功率因数)提高而迅速增加。补偿越深(即补偿后的功率因数越高),所需的补偿电容量就越大。通常将功率因数从0.9提高到1所需的补偿容量,与将功率因数从0. 72提高到0.9所需的补偿容量相当。

        计算表明,当功率因数补偿到0.95以上时,所需的无功补偿电容量增长幅度大大提高,而补偿后的视在功率减少量却有限。即在高功率因数下进行补偿,其效益将显著下降。因此,无功补偿到什么程度(即cosφ2的确定),要衡量无功补偿装置的投资与补偿收益等因素,通过技术经济比较后确定。

        对感应电动机进行个别补偿时,补偿容量的确定不能用上述方法,即此时电容器容量的选择,不应以负荷情况计算,而应以电动机空载时将其功率因数补偿到1来考虑。因为以空载情况补偿,则满载时仍为滞后,若以负载情况下将功率因数补偿到cosφ=1,则电动机空载(或轻载)时,势必过补偿(即功率因数超前)。过补偿的电动机在切断电源后,由于补偿电容器的放电作用,相当于供给电动机以激磁电流,能使仍在旋转的电动机成为感应发电机。这时,电动机的端电压会超过额定电压好多倍,可能导致电动机和电容器绝缘的破坏。因此,个别补偿的感应电动机的补偿容量由下式确定:

                                  个别补偿的感应电动机的补偿容量确定

式中:Q为电动机的补偿容量((kvar);

            Ue为电动机的额定电压(kV);

            IO为电动机的空载电流(A)。

        由于一般感应电动机的空载电流IO约占其额定电流的25%~40%,因此电动机个别补偿容量也相应为其容量的25%~40%。一般情况下,电动机个别补偿的补偿容量确定也可以用查表法。下表列出电动机个别补偿容量。

表:电动机个别补偿容.

电动机个别补偿容量

        根据国内的经验,对于异步电动机的无功就地补偿并联电容的容量,一般可按其额定功率PN乘以0. 2~0. 3kvar/kW计算,即

                                  QC=(0.2~0. 3)PN                    

        一般的异步电动机,若按0. 2PN配置补偿电容量时,电动机在有效区域内运行,可把功率因数提高到0.9以上。若按0.3PN配置,可把功率因素提高到0.95以上。容量较大的异步电动机,功率因数较好,励磁容量相应减小,无功补偿可以少一些,可按0.2系数配置。也能把功率因数提高到0.95以上。功率因数较差的电动机可按0.3系数配置,即使其满载时功率因数降低到0.8的电动机,补偿后仍可提高到0.9以上。对于极对数较多。自身功率因数过低的电动机,可适当把系数放大一些。但如前所述,过深的补偿是不经济的,乃以适度为宜。

提高企业用电的功率因数对企业十分有利:

        ①、可以增加变压器的负载能力,减少变压器的装置容量;

        ②、可减少用户内部配电线路的负荷电流,降低用户内部配电线路的功率损耗;

        ③、可以减少企业电费开支,降低企业生产成本;

        ④、可延长电器使用寿命;

        ⑤可提高全厂的经济效益。

        另一方面,提高用电的功率因数,不仅关系到企业自身的利益,而且关系到发电厂和整个电网的经济运行,关系到国家的电力供应。所以提高功率因数,是节电的根本措施之一,不仅对企业自身具有良好的经济效益,而且具有良好的社会效益。制冷装置是耗能大户,设计者对此应给予足够的重视。

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