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单相负荷为主的低压供配电体系的无功抵偿

2017-05-10 13:29分类:机械维修 阅读:

 

咱们都知道,在供配电体系中,供电质量的好坏有三个评估要素:
一、在电源点电压和频率挨近于安稳;
二、功率因数趋近于1;
三、三相体系中,相电流与相电压趋于平衡。

其间,选用无功功率抵偿来完毕功率因数趋近于1,能够许多削减线路中因运送无功电流而发作的电能损耗,并有用地改进电压调度,因而无功功率的抵偿一向以来都是供配电体系中的一个首要环节。


在例如楼宇及居处小区等民用修建的低压供配电体系中,因为存在有许多的单相负荷(如照明灯具、家用电器、工作设备、核算机等),且该类负荷运用的随机性极高,使正本经过火配供电回路的负荷来完毕的三相平衡在实习工作中已全无含义,致使了低压供配电体系三相负载时期性的严峻不平衡。这种不平衡不具有规矩性,无法事前预知,也无法有用地改进。再加上每相负载的功率因数也不尽相同,便常常使得每相回路中需要抵偿的无功功率差异很大。


长时刻以来,低压供配电体系中的无功功率抵偿办法均为在用户变压器低压侧设备低压三相电力电容器组,在测得采样相(多为B相)的功率因数后,便依据此值投切三相电容器组对三相负载的无功功率作会集抵偿。这种抵偿办法在以三相负荷为主的低压供配电体系中表现优良,但在如前所述的以单相负荷为主的低压供配电体系中,则越来越表现出其先天短少的缺憾。


咱们来看一看以下数据:(表一、表二)
由表一及表二,咱们能够了解地看到,因为三相间无功负荷不平衡,且这种不平衡无法经过火配三相负载等办法来消除,所以假定选用低压三相电力电容器组按采样相值对三相进行无功抵偿,则抵偿后三相功率因数纷歧同。采样相抵偿作用好,而其他两相则会常常呈现欠抵偿或是过抵偿。欠抵偿使得设备的电力电容器组不能无缺表现作用,线路中依然流过较大的无功电流而添加电能损耗;而过抵偿则将向电网运送无功电流,尽人皆知,这是电力体系中所阻遏的。(在实习中咱们通常并不将功率因数抵偿值设为1,因为这在负载改换时,因为惯性会呈现过抵偿。)


实习上,以单相负荷为主的低压供配电体系中存在的三相无功功率不平衡的状况有或许远比表一、表二中所反映出的要严峻得多。咱们能够做一个简略的核算:一台500KVA的变压器,额外电流为758A,变压器低压侧母线出口断路器额外电流挑选为800A。因为变压器通常可容许负载不逾越25%的相间不平衡电流,再思考到一些电缆线路的电容走漏电流,故通常将变压器低压侧母线出口断路器的接地缺点电流整定值整定为0?3Ie。由此在本例中容许流过中性线的电流值约为240A。假定一个分外的工作工况(疏忽不计电缆线路的电容走漏电流),变压器的两相满载,另一相则或许会少负载52?8KVA,若设负荷功率因数均为0.8,体系选用三相低压电力电容器组按采样相值进行无功抵偿,则必定会有一相存在约32Kva的无功功率未抵偿,或反之会有两相存在约32kva过抵偿的无功功率经过变压器反响至电网。由这个数据可作出的对电网中无功功率过抵偿或欠抵偿的状况的广泛性及严峻性的差异无疑是令人颤动的,而且咱们还能够经过简略地证实得知,这种工况致使的作用尚不是最严峻的。


而假定选用单相电容器组按每相测出的功率因数值对三相别离进行无功抵偿,则会彻底防止上述状况的发作,充沛表现电力电容器组对无功负荷的抵偿作用,改进电能质量,削减体系中的电能损耗。因而,笔者主张在以单相负荷为主的低压供配电体系中,无功功率的抵偿应选用分相抵偿的办法。


对电容器额外容量的挑选也应留神与变压器容量相匹配。假定挑选大容量电容器组来抵偿小容骤变压器,则通常会难以准确抵偿;而假定选用小容量电容器组抵偿大容骤变压器,则将会致使电容器的投切再三。咱们知道,电容器在接通时,经振动而被充电到其安稳值,频率从几百赫到几千赫,呈现极高的尖峰电流,而假定在电容器组中接入单个电容器,因为已接入电网的电容器此刻变成附加动力,则将会发作更大的尖峰电流。这种尖峰电流对开关电器是极为倒运的,因而,咱们应尽或许削减电容器的投切次数。


因为如今电网中许多存在非线性负荷(如许多的半导体功率元件等),使得电网中的谐波含量常常很高。而装在电网上的电容器,从低压侧看来与变压器的感抗及剩余的电网电感构成一个振动回路。当这一回路的固有频率与电流谐波的频率相互重合时,振动回路励磁而发作很高的过电流,构成供电回路过载,乃至致使电容器的焚毁。因而需要在电容器接通回路中串联一个电感,一则防止发作谐振,二则可吸收高次谐波电流。因为这有些内容已非这篇文章所述计划,故在此不再多述。

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