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无功电容补偿在低压配电系统中的应用

  
评论: 更新日期:2011年03月09日

  (8)采用模块化结构设计,易于维护和升级。

  从上述产品的功能可以看出,智能三相自动无功补偿能自动检测各相负载的功率因数,同时自动分相投入各相所需的电容补偿量,以使各相的无功功率补偿达到最佳状态,对于大量使用单相用电负荷,易产生三相不平衡的用电单位如住宅小区、宾馆、饭店、大型商场等民用建筑的配电系统有改善功率因数、提高电网效率、改善电压质量、节约用电、增大变压器有功容量等显著效果,较大程度满足了“电网绿化”的要求。  2分组电容自动补偿的应用在低压电网中大量的用电设备为电感性,尤其是在大面积、大开间的商场、办公楼等日常生活和办公场所,大都会采用发光效果好的荧光灯进行人工照明。荧光灯具有光效好、寿命长、无污染等特点,属绿色光源。目前,民用建筑工程中大量使用电感型镇流器荧光灯,它具有成本低、寿命长、维修工作量少、投资少等优点,但其启动时间长,功率因数低,约为0.5~0.6,自身损耗大,加大了供配电系统网络损耗,造成了能源的浪费。

  通过电容补偿的方式来解决大面积商场、办公楼的感性负荷功率因数低的问题是目前设计中常用的方法。

  我们在设计中通常的做法有两种:在变配电所设置集中高压或低压补偿柜,对系统前端进行补偿,虽能满足供电部门对并网功率因数的要求,但对以下各级分支电路不作补偿,因此低压配电线路中无功电流大,从而造成线路截面和配电开关容量不能减小,且不能保证整个低压系统的供电质量;另一种做法是在每台用电设备或每盏照明灯具内设置电容器个别单独进行补偿,这种方式效果较好,对于厂矿企业使用的单台大容量用电设备比较适用,但对于大型商场等民用建筑来说,补偿投资成本太大,性价比低,安装分散,造成后期维修量大、维修困难,且电容器利用率低,实际应用并不理想,所以很少采用。

  在目前低压补偿电容器技术和制造质量、自动投切装置有了很大提高的前提下,笔者认为在这类民用建筑的配电系统中分组设置补偿电容,即根据建筑使用功能分区,用电较集中、电气设备功率因数较低的配电箱处设置电容补偿装置较为适宜。

  分组补偿可提高设备利用率,减少配电系统容量

  视其功率S=,由此可知在有功功率不变的前提下,提高功率因数可降低无功功率,减小配电系统的容量。

  当功率因数由0.65提高到0.92时,设备利用率为:

η=×100%=×100%=29.35%  即补偿后设备利用率提高了29.35%。

  在选用型号及截面相同的电缆时,减少了线路损耗

  根据公式:I=,线损P=I2R,则:

ΔP=2R-2R  η==×100%=×100%=50.08%  即补偿后线路损耗降低了50.08%。

2分组补偿的可行性

  下面结合工程应用举例说明分组补偿的可行性。

  某地新华书店大楼由商场、书店营业厅、餐饮、宾馆、地下车库、办公室组成,属一类高层,功能较复杂。其中1~6层为书店营业厅,单层面积约2800m2(标准层,每层均相同),其照明采用电感类荧光灯,功率因数较低。方案设计时只在变电所设集中补偿柜.

  1~6层配电照明箱由变配电所采用一回路供电,开关为1250A,空气绝缘母线槽选用一段1250A,每层配电照明箱进线开关选用250A;分组每层设电容补偿比在变配电所设集中补偿柜电容器总容量要高出20%左右。但减少了开关、供电线路的投资,这部分费用相对于电容器的投资要高许多。每层在配电照明箱处设电容补偿并不增加配电箱的数量,只需将配电照明箱的尺寸加大,电容器装于箱内,这样也节省了低压配电室内电容补偿柜的占地面积。另因为补偿电容配置了智能控制器,产品模块化,具有数据采集功能和标准的通信接口(RS232),可实现远程实时监测和计算机联网管理,便于检测、维护和升级。

  从上述举例可看出,根据各层配电照明箱的设置分组装设电容补偿的方式较好地解决了集中和个别设置补偿造成的线路中无功电流增大、相应配电线路截面及开关容量加大和补偿投资成本大、安装分散、后期维修量大、维修困难等问题。对于大型商场、写字楼等大量使用低功率因数设备的民用建筑设计应根据具体情况采用分组设置电容补偿方式比较合理。

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