廣西高二_課程動(dòng)_裝置技術(shù)加培訓(xùn)

1、RTSC系列動(dòng)態(tài)濾波無(wú)功補(bǔ)償裝置浙江瑞泰電力電子有限公司浙江瑞泰電力電子有限公司2010-8-18 2010-8-18 無(wú)功功率補(bǔ)償 諧波治理 動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償概述 動(dòng)態(tài)濾波無(wú)功補(bǔ)償概述 無(wú)功補(bǔ)償?shù)母拍钆c作用 國(guó)家相關(guān)政策 有功功率、無(wú)功功率與功率因數(shù) 自然功率因數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)功率因數(shù) 功率因數(shù)低的不良影響 無(wú)功補(bǔ)償原理 無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊饬x和作用有功功率、無(wú)功功率與功率因數(shù)有功功率、無(wú)功功率與功率因數(shù)電源 升壓變壓器 降壓變壓器 輸電線 電力用戶(hù)M PL+jQLPG+jQGP+jQ交流發(fā)電機(jī)輸出的功率(視在功率 -容量) (kVA)有功功率(kW):用于做功和發(fā)熱損耗的那部分電能。例如：轉(zhuǎn)換成機(jī)械能、熱能、

2、光能等；方向：電源至負(fù)載。一個(gè)周期的平均功率大于零。無(wú)功功率(kVar):用于電路內(nèi)電場(chǎng)與磁場(chǎng)交換的那部分電能。方向：上半周期從電源至負(fù)載，下半周期從負(fù)載至電源。一個(gè)周期的平均功率等于零。電能形成（電源）電能轉(zhuǎn)換（負(fù)載）功率因數(shù)：有功功率出力在設(shè)備容量中所占的比重。222PQScosSP sinSQ 節(jié)電：節(jié)電：P Scos1.0Q 0或功率三角形0 . 1cos0SPQ自然功率因數(shù)自然功率因數(shù) 負(fù)荷自然功率因數(shù)負(fù)荷自然功率因數(shù)：無(wú)功補(bǔ)償前負(fù)荷的功率因數(shù)cos =P/S負(fù)荷空載255075滿(mǎn)載配電變壓器0.15以下0.670.730.750.76感應(yīng)電動(dòng)機(jī)0.2以下0.5-0.550.7-0.

3、750.8-0.850.85-0.9典型負(fù)荷功率因數(shù)表典型負(fù)荷功率因數(shù)表：電焊設(shè)備0.35-0.60鍛壓設(shè)備0.55-0.65工業(yè)電熱0.5-0.85金屬加工0.55-0.65鑄鋼鑄鐵(中頻爐)0.88-0.97家用電器照明電器0.5-0.80.3-0.7提升、皮帶0.5-0.75水泵風(fēng)機(jī)0.70-0.80冷軋?jiān)O(shè)備0.3-0.7功率因數(shù)低的不良影響功率因數(shù)低的不良影響1、降低發(fā)電機(jī)的輸出功率，當(dāng)發(fā)電機(jī)需提高功率無(wú)功輸出，低于額定功率因數(shù)運(yùn)行時(shí)，將使發(fā)電機(jī)有功輸出降低。 2、降低了變電、輸電設(shè)施的供電能力。3、使網(wǎng)絡(luò)電力損耗增加（網(wǎng)絡(luò)中的電能損失與功率值一平方成反比），如電機(jī)、變壓器、電力電纜等

4、。4、功率因數(shù)愈低線路的電壓降愈大，使得用電設(shè)備的運(yùn)行條件惡化。無(wú)功補(bǔ)償原理無(wú)功補(bǔ)償原理功率平衡：功率平衡：系統(tǒng)系統(tǒng)P+jQ負(fù)載負(fù)載-jQC無(wú)功補(bǔ)償原理圖無(wú)功補(bǔ)償原理圖PL+jQL0.1cos0:)(cos)(1 - - - - - - - -QPPQQPQtgQQQPPQQjPjQjQPjQPLCLCLLCLLCLL時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)cos 無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊饬x和作用無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊饬x和作用意義：意義： 就近提供負(fù)載所需的無(wú)功功率，避免負(fù)載與電源進(jìn)行無(wú)功功率交換。作用：作用：l 減少由于無(wú)功功率在電路內(nèi)往返傳輸過(guò)程中引起的電能損失；l 減少由于無(wú)功功率在電路內(nèi)往返傳輸過(guò)程中引起的電壓損失；l 增加設(shè)備輸電能力；

5、l 提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 規(guī)定用戶(hù)標(biāo)準(zhǔn)功率因數(shù)規(guī)定用戶(hù)標(biāo)準(zhǔn)功率因數(shù) 用戶(hù)在當(dāng)?shù)毓╇娋忠?guī)定的電網(wǎng)高峰負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)，應(yīng)達(dá)到下列規(guī)定： 高壓供電的工業(yè)用戶(hù)和高壓供電裝有帶負(fù)荷調(diào)整電壓裝置的電力用戶(hù)功率因數(shù)為0.90及以上，其他100kVA(kW)及以上電力用戶(hù)和大、中型電力排灌站功率因數(shù)為0.85及以上，農(nóng)業(yè)用電功率因數(shù)為0.80及以上。凡功率凡功率因數(shù)未達(dá)到上述規(guī)定的新用戶(hù)，供電局可拒絕接電或加收力率調(diào)整費(fèi)。因數(shù)未達(dá)到上述規(guī)定的新用戶(hù)，供電局可拒絕接電或加收力率調(diào)整費(fèi)。 ( (能源電能源電198819881818號(hào)號(hào) ，電力系統(tǒng)電壓和無(wú)功電力管理?xiàng)l例，電力系統(tǒng)電壓和無(wú)功電力管理?xiàng)l例) ) 諧波概

6、述諧波概述 諧波的危害諧波的危害 諧波治理的意義諧波治理的意義1 1、諧波定義、諧波定義供電系統(tǒng)諧波的定義是對(duì)周期性非正弦電量進(jìn)行傅立葉級(jí)數(shù)分解，除了得到與電網(wǎng)基波頻率相同的分量，還得到一系列大于電網(wǎng)基波頻率的分量，這部分電量稱(chēng)為諧波。諧波頻率與基波頻率的比值（n=fn/f1) 稱(chēng)為諧波次數(shù)。電網(wǎng)中有時(shí)也存在非整數(shù)倍諧波，稱(chēng)為非諧波（Non-harmonics)或分?jǐn)?shù)諧波。諧波實(shí)際上是一種 干擾量，使電網(wǎng)受到“污染”。電工技術(shù)領(lǐng)域主要研究諧波的發(fā)生、傳輸、測(cè)量、危害及抑制，其頻率范圍一般 為2n40。 2 2、諧波源、諧波源向公用電網(wǎng)注入諧波電流或在公用電網(wǎng)上產(chǎn)生諧波電壓的電氣向公用電網(wǎng)注入諧

7、波電流或在公用電網(wǎng)上產(chǎn)生諧波電壓的電氣設(shè)備稱(chēng)為諧波源。具有非線性特性的電氣設(shè)備是主要的諧波源，例設(shè)備稱(chēng)為諧波源。具有非線性特性的電氣設(shè)備是主要的諧波源，例如帶有功率電子器件的變流設(shè)備，交流控制器和電弧爐、中頻爐、如帶有功率電子器件的變流設(shè)備，交流控制器和電弧爐、中頻爐、感應(yīng)爐、熒光燈等。我國(guó)工業(yè)企業(yè)也越來(lái)越多的使用產(chǎn)生諧波的電感應(yīng)爐、熒光燈等。我國(guó)工業(yè)企業(yè)也越來(lái)越多的使用產(chǎn)生諧波的電氣設(shè)備，例如晶閘管電路供電的直流提升機(jī)、交氣設(shè)備，例如晶閘管電路供電的直流提升機(jī)、交- -交變頻裝置、軋交變頻裝置、軋鋼機(jī)直流傳動(dòng)裝置、晶閘管串級(jí)調(diào)速的風(fēng)機(jī)水泵和冶煉電弧爐等。鋼機(jī)直流傳動(dòng)裝置、晶閘管串級(jí)調(diào)速的風(fēng)機(jī)

8、水泵和冶煉電弧爐等。 電流和電壓波形畸變；電流和電壓波形畸變； 電壓波動(dòng)及閃變加??；電壓波動(dòng)及閃變加??； 功率因數(shù)降低；功率因數(shù)降低； 供、配、用電設(shè)備發(fā)熱嚴(yán)重，電網(wǎng)供電能力（容量）下降，用電設(shè)供、配、用電設(shè)備發(fā)熱嚴(yán)重，電網(wǎng)供電能力（容量）下降，用電設(shè)備的利用率降低；備的利用率降低； 線路和變壓器損耗增加并加速老化；線路和變壓器損耗增加并加速老化； 電子設(shè)備及控制系統(tǒng)受干擾而無(wú)法正常工作，繼電器誤動(dòng)作；電子設(shè)備及控制系統(tǒng)受干擾而無(wú)法正常工作，繼電器誤動(dòng)作； 傳統(tǒng)的無(wú)功功率補(bǔ)償裝置損壞（電容器損壞）加劇，運(yùn)行費(fèi)用增加；傳統(tǒng)的無(wú)功功率補(bǔ)償裝置損壞（電容器損壞）加劇，運(yùn)行費(fèi)用增加； 對(duì)電能質(zhì)量已經(jīng)不

9、能僅用頻率和電壓這兩個(gè)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)了，對(duì)電能質(zhì)量已經(jīng)不能僅用頻率和電壓這兩個(gè)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)了，諧波已成為電能質(zhì)量另一個(gè)重要指標(biāo)。因此，無(wú)論是從保障電力諧波已成為電能質(zhì)量另一個(gè)重要指標(biāo)。因此，無(wú)論是從保障電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的角度，還是從用戶(hù)用電設(shè)備的安系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的角度，還是從用戶(hù)用電設(shè)備的安全、正常工作的角度，有效地治理諧波，將其限制在允許范圍之全、正常工作的角度，有效地治理諧波，將其限制在允許范圍之內(nèi)，還電網(wǎng)一個(gè)潔凈的電氣環(huán)境，營(yíng)造內(nèi)，還電網(wǎng)一個(gè)潔凈的電氣環(huán)境，營(yíng)造“綠色電網(wǎng)綠色電網(wǎng)”，諧波治理，諧波治理具有十分重大的意義。具有十分重大的意義。 l 動(dòng)態(tài)功率補(bǔ)償：投切開(kāi)關(guān)

10、采用大功率電力電子開(kāi)關(guān)器件和微處理器控制技術(shù)快速滿(mǎn)足電網(wǎng)的無(wú)功需求，維持高瞬時(shí)功率因數(shù)值。動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償響應(yīng)時(shí)間迅速可達(dá)20mS。l 動(dòng)態(tài)濾波無(wú)功補(bǔ)償：在濾除諧波與補(bǔ)償無(wú)功功率能同時(shí)滿(mǎn)足電網(wǎng)要求。陰魂借子 陰魂借子黑巖 http:/ 陰魂借子最新章節(jié)l 塑殼斷路器：l 動(dòng)態(tài)投切開(kāi)關(guān)：采用先進(jìn)的大功率晶閘管電流零過(guò)度投切技術(shù)，在10ms內(nèi)完成投切，實(shí)現(xiàn)零電流投入零電流切除，確保無(wú)涌流，無(wú)沖擊；同時(shí)配置智能型微機(jī)數(shù)字驅(qū)動(dòng)、保護(hù)模塊。 l 濾波電容器：中外合資佛山市順德潤(rùn)華電力電容器有限公司該公司所生產(chǎn)濾波電容器，可以長(zhǎng)期承受的諧波電流為基波電流的2倍。電容量制造精度小于1%，以保證濾波器有較低的諧振

11、阻抗。電容器為防爆濾波電容器。l 濾波電抗器：采用鐵芯閉合磁路結(jié)構(gòu)，具有防止電磁場(chǎng)輻射的屏蔽磁路，不產(chǎn)生射頻干擾影響其它控制設(shè)備，電感量制造精度小于1%。l 動(dòng)態(tài)濾波無(wú)功補(bǔ)償控制器l 電容器保護(hù)單元1. 額定工作電壓：AC 0.4kV1kV電壓畸變率：滿(mǎn)足GB/T1454993公用電網(wǎng)諧波標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。3. 功率因數(shù)：COS0.904. 工作電壓、電流：裝置允許在1.1倍的額定電壓或1.3倍的額定電流下長(zhǎng)期工作。5. 動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間：20ms。補(bǔ)償總?cè)萘浚焊鶕?jù)客戶(hù)實(shí)際需求7. 主接線方式：三相(角形接法)或星形接線 。8. 保護(hù)功能：裝置設(shè)計(jì)有相應(yīng)的保護(hù)及信號(hào)設(shè)施。主要有：短路保護(hù)；過(guò)流保護(hù)；

12、過(guò)壓保護(hù)；失壓保護(hù)；單臺(tái)電容器還有單臺(tái)熔斷器保護(hù)。1 1、動(dòng)態(tài)投切開(kāi)關(guān)、動(dòng)態(tài)投切開(kāi)關(guān)通過(guò)控制晶閘管實(shí)現(xiàn)各次濾波器組無(wú)觸點(diǎn)自動(dòng)投切，采用先進(jìn)的晶閘管柔性投切技術(shù)（FACTF）和特殊工藝設(shè)計(jì)的濾波器，避免了傳統(tǒng)接觸器投切及晶閘管過(guò)零投切時(shí)產(chǎn)生的涌流、暫態(tài)沖擊，無(wú)需放電即可再投。延長(zhǎng)了動(dòng)態(tài)補(bǔ)償系統(tǒng)的使用壽命。2 2、諧波濾除兼無(wú)功補(bǔ)償、諧波濾除兼無(wú)功補(bǔ)償不僅可以自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)無(wú)功負(fù)荷變化，進(jìn)行快速無(wú)功補(bǔ)償，還可以濾除電力系統(tǒng)中的諧波電流，保證用戶(hù)功率因數(shù)在規(guī)定的范圍內(nèi)。并且由于電容器與電抗器串聯(lián)。3 3、響應(yīng)迅速、響應(yīng)迅速濾波器組由控制器控制投切，提高了濾波器組的快速響應(yīng)能力，可根據(jù)配電系統(tǒng)的負(fù)荷情況

13、動(dòng)態(tài)頻繁的投切。動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間不超過(guò)20ms。4 4、控制、裝置功能先進(jìn)、控制、裝置功能先進(jìn)功能強(qiáng)大、易于調(diào)試的液晶顯示控制器，可實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)電壓、功率因數(shù)、投入系統(tǒng)濾波器的組數(shù)、系統(tǒng)電流等數(shù)據(jù)?？蓪?duì)功率因數(shù)、過(guò)壓值、失壓值、過(guò)流值、諧波畸變率值、投切延時(shí)等參數(shù)進(jìn)行編程。有過(guò)壓、過(guò)流、欠流等報(bào)警功能。5 5、合理的濾波補(bǔ)償設(shè)計(jì)方案、合理的濾波補(bǔ)償設(shè)計(jì)方案根據(jù)客戶(hù)系統(tǒng)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)，濾波效果明顯，補(bǔ)償后功率因數(shù)滿(mǎn)足要求。裝置所采用的晶閘管投切電力濾波器這一新技術(shù)的應(yīng)用，為配電系統(tǒng)提供了一種動(dòng)態(tài)補(bǔ)償提高功率因數(shù)、濾除諧波及穩(wěn)定電壓改善電能質(zhì)量，降損節(jié)能的新手段。 圖 2 零過(guò)渡過(guò)程投切電容器組的電網(wǎng)電壓和

14、電流波形圖 圖 1 非零過(guò)渡過(guò)程投切電容器組的電網(wǎng)電壓和電流波形圖 1 1、準(zhǔn)確的測(cè)量及完善的設(shè)計(jì)、準(zhǔn)確的測(cè)量及完善的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)濾波器的首要條件是諧波測(cè)量的準(zhǔn)確性，有了準(zhǔn)確的測(cè)量加上完善的設(shè)計(jì)才能得到良好的濾波效果。我公司采用的A級(jí)精度的電能質(zhì)量測(cè)試儀保證了測(cè)量的準(zhǔn)確性，采用的高端設(shè)計(jì)和仿真軟件有效的保證了設(shè)計(jì)的完善性和可靠性。2 2、可靠的晶閘管觸發(fā)、可靠的晶閘管觸發(fā)我公司研制開(kāi)發(fā)的晶閘管觸發(fā)控制電路，采用晶閘管柔性投切技術(shù)（FACTF）。這種技術(shù)可有效的解決采用傳統(tǒng)晶閘管電壓過(guò)零投切技術(shù)時(shí)產(chǎn)生的過(guò)電壓、過(guò)電流、暫態(tài)沖擊等問(wèn)題。充分解決了晶閘管觸發(fā)可靠性低、波形畸變、晶閘管損壞的問(wèn)題。3 3、

15、完善的保護(hù)、完善的保護(hù)可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期免維護(hù)。保護(hù)功能包括濾波器組過(guò)電流保護(hù)、晶閘管過(guò)熱保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、欠電壓保護(hù)。運(yùn)行可靠性高。4 4、精確迅速的控制、精確迅速的控制動(dòng)態(tài)功率補(bǔ)償裝置的控制器的控制模塊是以數(shù)字信號(hào)處理器DSP和高精度采樣電路為基礎(chǔ)，在每一個(gè)電網(wǎng)周期對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。先進(jìn)的控制方法，在520ms內(nèi)計(jì)算出所需要無(wú)功補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)，在諧波嚴(yán)重的情況下能進(jìn)行理想的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。該裝置廣泛應(yīng)用于電力、鋼鐵、煤礦、鐵道、石油、該裝置廣泛應(yīng)用于電力、鋼鐵、煤礦、鐵道、石油、機(jī)械、冶煉、化工、造船、港口、輕工、建材、礦山等低機(jī)械、冶煉、化工、造船、港口、輕工、建材、礦山等低壓壓380v380v、660

16、v660v、1000V1000V供配電系統(tǒng)中，要求動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償供配電系統(tǒng)中，要求動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償且需要抑制或治理諧波的場(chǎng)合，尤其適用于軋機(jī)、電焊機(jī)、且需要抑制或治理諧波的場(chǎng)合，尤其適用于軋機(jī)、電焊機(jī)、起重機(jī)、電梯、行車(chē)等有諧波，無(wú)功負(fù)荷較大且波動(dòng)頻繁起重機(jī)、電梯、行車(chē)等有諧波，無(wú)功負(fù)荷較大且波動(dòng)頻繁的場(chǎng)合。的場(chǎng)合。1 1、煤炭行業(yè)煤炭行業(yè)負(fù)荷特點(diǎn)負(fù)荷特點(diǎn)礦井提升機(jī)屬于動(dòng)態(tài)負(fù)荷，從提升機(jī)啟動(dòng)、穩(wěn)定到制礦井提升機(jī)屬于動(dòng)態(tài)負(fù)荷，從提升機(jī)啟動(dòng)、穩(wěn)定到制動(dòng)一個(gè)工作周期一般在幾分鐘之內(nèi)，而且在這一過(guò)程中無(wú)動(dòng)一個(gè)工作周期一般在幾分鐘之內(nèi)，而且在這一過(guò)程中無(wú)功變化大，功率因數(shù)在提升階段最低（達(dá)到功變化大，功率因數(shù)

17、在提升階段最低（達(dá)到0.20.2左右），左右），制動(dòng)階段則較高。提升機(jī)啟動(dòng)頻繁，一般箕斗從井下提升制動(dòng)階段則較高。提升機(jī)啟動(dòng)頻繁，一般箕斗從井下提升到井上需要到井上需要2 23 3分鐘時(shí)間，其中加速時(shí)間約為分鐘時(shí)間，其中加速時(shí)間約為10101212秒。秒。大功率提升機(jī)普遍采用晶閘管供電的直流系統(tǒng)或交大功率提升機(jī)普遍采用晶閘管供電的直流系統(tǒng)或交- -交變交變頻調(diào)速系統(tǒng)。對(duì)電網(wǎng)的供電質(zhì)量要求較高，在供電突然中頻調(diào)速系統(tǒng)。對(duì)電網(wǎng)的供電質(zhì)量要求較高，在供電突然中斷時(shí)，容易產(chǎn)生危險(xiǎn)事故，設(shè)備損壞，生產(chǎn)中斷，造成企斷時(shí)，容易產(chǎn)生危險(xiǎn)事故，設(shè)備損壞，生產(chǎn)中斷，造成企業(yè)重大損失。因此，煤礦企業(yè)負(fù)荷屬于重要負(fù)荷

18、，必須保業(yè)重大損失。因此，煤礦企業(yè)負(fù)荷屬于重要負(fù)荷，必須保證供電的可靠性。證供電的可靠性。陰魂借子 陰魂借子黑巖 http:/ 陰魂借子最新章節(jié)2 2、港口港口負(fù)荷特點(diǎn)負(fù)荷特點(diǎn)碼頭主要負(fù)荷是卸船機(jī)、斗輪機(jī)、裝船機(jī)、皮帶機(jī)等碼頭主要負(fù)荷是卸船機(jī)、斗輪機(jī)、裝船機(jī)、皮帶機(jī)等設(shè)備，這些設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中頻繁起動(dòng)，具有很大的波動(dòng)設(shè)備，這些設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中頻繁起動(dòng)，具有很大的波動(dòng)性。特別是在吊裝貨物的過(guò)程中，無(wú)功波動(dòng)更加明顯，影性。特別是在吊裝貨物的過(guò)程中，無(wú)功波動(dòng)更加明顯，影響電壓穩(wěn)定。電網(wǎng)原采用固定式的電容補(bǔ)償裝置進(jìn)行功率響電壓穩(wěn)定。電網(wǎng)原采用固定式的電容補(bǔ)償裝置進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償，但存在以下問(wèn)題：因數(shù)補(bǔ)

19、償，但存在以下問(wèn)題：1 1）固定式電容補(bǔ)償裝置，由現(xiàn)場(chǎng)值班人員手動(dòng)操作。）固定式電容補(bǔ)償裝置，由現(xiàn)場(chǎng)值班人員手動(dòng)操作。2 2）功率因數(shù)達(dá)不到）功率因數(shù)達(dá)不到0.90.9，每年利率調(diào)整費(fèi)額達(dá)到幾十萬(wàn)元。，每年利率調(diào)整費(fèi)額達(dá)到幾十萬(wàn)元。3 3）備操作頻繁，經(jīng)常出現(xiàn)故障。）備操作頻繁，經(jīng)常出現(xiàn)故障。4 4）維護(hù)量大。）維護(hù)量大。3 3、造船、汽車(chē)行業(yè)造船、汽車(chē)行業(yè)負(fù)荷特點(diǎn)負(fù)荷特點(diǎn)造船、汽車(chē)的焊裝車(chē)間負(fù)荷以點(diǎn)焊機(jī)作為單相非線性造船、汽車(chē)的焊裝車(chē)間負(fù)荷以點(diǎn)焊機(jī)作為單相非線性負(fù)荷，具有短時(shí)工作制（負(fù)荷，具有短時(shí)工作制（1 1秒以?xún)?nèi)）、頻繁工作、沖擊電秒以?xún)?nèi)）、頻繁工作、沖擊電流大等特點(diǎn)，給系統(tǒng)帶來(lái)一系列不

20、良影響，主要有：流大等特點(diǎn)，給系統(tǒng)帶來(lái)一系列不良影響，主要有：1 1）導(dǎo)致電網(wǎng)三相電流嚴(yán)重不平衡，變壓器發(fā)熱嚴(yán)重；）導(dǎo)致電網(wǎng)三相電流嚴(yán)重不平衡，變壓器發(fā)熱嚴(yán)重；2 2）無(wú)功消耗大，功率因數(shù)偏低。如采用常規(guī)的接觸器投切電）無(wú)功消耗大，功率因數(shù)偏低。如采用常規(guī)的接觸器投切電容方式，反應(yīng)速度慢，很難補(bǔ)償?shù)轿?，?jīng)常出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償或容方式，反應(yīng)速度慢，很難補(bǔ)償?shù)轿唬?jīng)常出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償或負(fù)補(bǔ)償，極易造成系統(tǒng)故障導(dǎo)致故障跳閘；負(fù)補(bǔ)償，極易造成系統(tǒng)故障導(dǎo)致故障跳閘；3 3）產(chǎn)生高次諧波，電壓畸變嚴(yán)重；）產(chǎn)生高次諧波，電壓畸變嚴(yán)重；4)4)存在嚴(yán)重電壓閃變，系統(tǒng)電壓不穩(wěn)，造成焊接質(zhì)量不穩(wěn)定。存在嚴(yán)重電壓閃變，系統(tǒng)電壓不

21、穩(wěn)，造成焊接質(zhì)量不穩(wěn)定。4 4、鋼鐵行業(yè)可逆式冷軋鋼板軋機(jī)鋼鐵行業(yè)可逆式冷軋鋼板軋機(jī)負(fù)荷特點(diǎn)負(fù)荷特點(diǎn)軋鋼機(jī)生產(chǎn)線的電氣傳動(dòng)采用晶閘管可控整流，帶動(dòng)軋鋼機(jī)生產(chǎn)線的電氣傳動(dòng)采用晶閘管可控整流，帶動(dòng)軋鋼直流電動(dòng)機(jī)。軋鋼直流電動(dòng)機(jī)。 是一種非線性負(fù)荷。主要特點(diǎn)：是一種非線性負(fù)荷。主要特點(diǎn)：1 1）5 5、7 7、1111、1313次等高效次諧波含量大；次等高效次諧波含量大；2) 2) 主軋與卷取機(jī)功率因數(shù)低；主軋與卷取機(jī)功率因數(shù)低；3) 3) 負(fù)荷波動(dòng)大；負(fù)荷波動(dòng)大；5 5、鐵路行業(yè)鐵路行業(yè)負(fù)荷特點(diǎn)負(fù)荷特點(diǎn)電氣化鐵路是重要的電力用戶(hù)。電氣化鐵路牽引負(fù)荷電氣化鐵路是重要的電力用戶(hù)。電氣化鐵路牽引負(fù)荷是典

22、型的單相非線性沖擊負(fù)荷，它對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定和經(jīng)是典型的單相非線性沖擊負(fù)荷，它對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重的不良影響，具體主要表現(xiàn)在：濟(jì)運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重的不良影響，具體主要表現(xiàn)在：1 1）采用單相供電，造成供電網(wǎng)三相不平衡）采用單相供電，造成供電網(wǎng)三相不平衡2 2）接觸網(wǎng)因無(wú)功壓降導(dǎo)致?tīng)恳W(wǎng)末端電壓嚴(yán)重降低）接觸網(wǎng)因無(wú)功壓降導(dǎo)致?tīng)恳W(wǎng)末端電壓嚴(yán)重降低3 3）產(chǎn)生負(fù)序電流）產(chǎn)生負(fù)序電流4 4）產(chǎn)生大量高次諧波，使電網(wǎng)電壓波形發(fā)生畸變）產(chǎn)生大量高次諧波，使電網(wǎng)電壓波形發(fā)生畸變5 5）功率因數(shù)低）功率因數(shù)低6 6）對(duì)電網(wǎng)沖擊大，影響電能質(zhì)量）對(duì)電網(wǎng)沖擊大，影響電能質(zhì)量 降損節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益分析降損節(jié)能經(jīng)

23、濟(jì)效益分析 社會(huì)效益分析社會(huì)效益分析 用途與效果用途與效果 無(wú)功功率的節(jié)約當(dāng)量的定義和意義 采用無(wú)功功率的節(jié)約當(dāng)量估算投資回報(bào) 終端用戶(hù)經(jīng)濟(jì)效益分析 配電變壓器無(wú)功補(bǔ)償經(jīng)濟(jì)效益分析 改善電壓質(zhì)量、提高設(shè)備出力 改善功率因數(shù)、提高設(shè)備出力 典型負(fù)荷-電弧爐的節(jié)電效益）耗，（補(bǔ)償后的有功功率損）耗，（補(bǔ)償前的有功功率損）功率，（補(bǔ)償后的節(jié)約的有功其中：無(wú)功功率的節(jié)約當(dāng)量，kWRVQQPPkWRVQPPkWPPPkVarkWRVQQQPCcccj22222221212)()/(2-無(wú)功功率的節(jié)約當(dāng)量的定義： 用于衡量當(dāng)某負(fù)荷點(diǎn)增加或減少1kVar無(wú)功功率時(shí)，可以節(jié)約或增加的有功功率損耗值的大小，從而

24、可以粗略估算負(fù)荷點(diǎn)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償是否必要。 無(wú)功功率的節(jié)約當(dāng)量是根據(jù)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)行狀況計(jì)算出的，不同的網(wǎng)絡(luò)或不同的運(yùn)行狀況可能差異較大。 典型數(shù)據(jù)：一般來(lái)說(shuō)，三級(jí)變壓器供電的無(wú)功功率的節(jié)約當(dāng)量取值范圍：0.100.15；四級(jí)變壓器供電的無(wú)功功率的節(jié)約當(dāng)量取值范圍：0.120.20；配電變壓器一般是三級(jí)或四級(jí)變壓器供電。四級(jí)變壓器供電的末端負(fù)荷的無(wú)功功率的節(jié)約當(dāng)量取值范圍：0.150.25。設(shè):無(wú)功功率的節(jié)約當(dāng)量為：0.15（kW/kVar）燃煤發(fā)電投資為：4000(元/kW)我國(guó)產(chǎn)值能耗為：404（克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時(shí)）無(wú)功補(bǔ)償容量最大利用小時(shí)數(shù)為6000小時(shí)政府投入1kVar動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償容量(目前

25、市場(chǎng)行情是500元/kVar)采用無(wú)功功率的節(jié)約當(dāng)量估算投資回報(bào)采用無(wú)功功率的節(jié)約當(dāng)量估算投資回報(bào)結(jié)論：結(jié)論： 投資1千乏動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償容量，可以節(jié)?。喊l(fā)購(gòu)電投資：發(fā)購(gòu)電投資：600(600(元元),),此外此外, ,減少能源消耗和環(huán)境污染減少能源消耗和環(huán)境污染 4000(元/kW)X 0.15（kW/kVar）X 1（kVar）=600(元)每年節(jié)省煤耗：每年節(jié)省煤耗：363.6363.6（公斤標(biāo)準(zhǔn)煤）（公斤標(biāo)準(zhǔn)煤） 404（克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時(shí)）X 0.15（kW/kVar）X 1（kVar）X6000(小時(shí)) =363600（克標(biāo)準(zhǔn)煤）=363.6（公斤標(biāo)準(zhǔn)煤）年節(jié)省電耗：年節(jié)省電耗： 900

26、900（千瓦時(shí)）（千瓦時(shí)） 0.15（kW/kVar） X 1（kVar） X6000(小時(shí)) X0.5（元/千瓦時(shí)）=900（千瓦時(shí)）年節(jié)省電費(fèi)：年節(jié)省電費(fèi)：450450（元）（元） 900 （千瓦時(shí)）X0.5（元/千瓦時(shí)）=450（元）投資回報(bào)投資回報(bào):1、如果終端用戶(hù)投入1kVar動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償，即投入500元，則：終端用戶(hù)節(jié)電450元，一年多可收回投資；同時(shí)，政府節(jié)省發(fā)購(gòu)電投資600元2、如果政府投入1kVar動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償，即投入500元，則：政府節(jié)省發(fā)購(gòu)電投資600元，不到一年就可收回投資，同時(shí)終端用戶(hù)節(jié)電450元。3、如果政府與終端用戶(hù)各投資一半則：雙方均半年左右就收回投資減少電費(fèi)支

27、出減少電費(fèi)支出增加設(shè)備出力增加設(shè)備出力提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本減少生產(chǎn)或用電設(shè)備損耗，提高壽命減少生產(chǎn)或用電設(shè)備損耗，提高壽命補(bǔ)償前功率因數(shù)補(bǔ)償前功率因數(shù)節(jié)能效益節(jié)能效益配電變壓器無(wú)功補(bǔ)償經(jīng)濟(jì)效益分析實(shí)際問(wèn)題：實(shí)際問(wèn)題： 變壓器容量：1000kVA，補(bǔ)償容量：480kVar 最大負(fù)荷年運(yùn)行小時(shí)：5000小時(shí) 補(bǔ)償前功率因數(shù)：0.65，補(bǔ)償后：0.98 標(biāo)準(zhǔn)功率因數(shù)：0.9， 平均電價(jià)：0.5元/kWh 補(bǔ)償前線損率：12%， 負(fù)荷率：0.7萬(wàn)元萬(wàn)元算一筆經(jīng)濟(jì)帳算一筆經(jīng)濟(jì)帳：可產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益：可產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益：(1)可提高終端用戶(hù)的變壓器供電能

28、力：336.7kVA，1年內(nèi)供電企業(yè)有可能多供電創(chuàng)收57.74萬(wàn)元，可以減少電力增容； (2)降低線損：53% ，1年內(nèi)降低電網(wǎng)電能損耗：10.91萬(wàn)元；(3)用戶(hù)少支出低功率因數(shù)罰金：17.06萬(wàn)元/年; (4)用戶(hù)可獲高功率因數(shù)獎(jiǎng)金：1.28萬(wàn)元/年； 用戶(hù)共增收節(jié)支：17.06+1.28=18.34萬(wàn)元/年投資回報(bào)期投資回報(bào)期： 如果終端用戶(hù)投資動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置（ 24萬(wàn)），則1.3年收回投資。計(jì)算依據(jù)：(1) 1000(kVA)(10.65/0.98)=336.7(kVA) 336.7(kVA)0.985000(小時(shí))0.5(元/kWh) 0.7=577,441(元/年)；(2) 12

29、%53%1=6.36%, 1000(kVA)0.986.36%5000(小時(shí))0.5(元/kWh)0.7=109,074(元/年)(3) 1000(kVA)0.655000(小時(shí))0.5(元/kWh)0.715%(增收率)2,3 =170,625(元/年)(4) 1000(kVA)0.985000(小時(shí))0.5(元/kWh) 0.70.75%(減收率) 2,3 =12,863(元/年)(5) 480(kVA)500(元/kVar)/(170,625+12,863)=1.3（年）1 陸孟君 等, 城鄉(xiāng)電力網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù), 水利電力出版社, 北京, 19882 靳龍章 等, 電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償實(shí)用技術(shù), 我國(guó)水利水電出版社, 北京, 19973 原水利電力部和國(guó)家物價(jià)局關(guān)于“功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)辦法”的規(guī)定, 北京, 1983年)(V-VV)()(V)(V2121211212211211補(bǔ)償后減少的電壓損耗補(bǔ)償后電壓損耗補(bǔ)償前電壓損耗，VXQVXQQPRVVVQXPRVVcc-)(2()()()(122221補(bǔ)償后增加的力矩補(bǔ)償后的力矩補(bǔ)償前的力矩VVVMMMVVMVM- 若補(bǔ)償前電壓為：V=0.9VN，補(bǔ)償后的電壓為V+V=VN(額定電壓)，則電動(dòng)機(jī)負(fù)荷的力矩增加19%。即：V(2V+V)=0.1(2