【正文】 ：1 下級為帶有沖擊性負載或單相不平衡負載的變電站：如下級是電氣化鐵路、地鐵、輕軌、煤礦、冶煉等行業(yè)。2 智能化變電站，包括無人值守、數(shù)字化等，應用MCRSVC合適。3 10—35kV電纜線路補償，存在無功倒送問題—城市電網(wǎng)等4 10—35kV電纜線路補償，存在無功倒送問題—遠距離供電5 500kV超高壓線路補償6 有小水電、風電場、光伏發(fā)電場接入電網(wǎng)的變電站7 無功調(diào)節(jié)頻繁的變電站8 非線性負荷帶來的電壓，無功等電能質(zhì)量問題的場合。無功補償經(jīng)濟當量 無功經(jīng)濟當量就是將無功電流折算成有功電流，這樣無功電流造成的損耗就可以很容易計算出來。當然無功經(jīng)濟當量是根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算出來的，并不一定準確，但是卻為我們確定設計方案提供了方便條件。 按照國家標準GB12497《三相異步電動機經(jīng)濟運行》中的規(guī)定：KQ 為無功經(jīng)濟當量當電動機直連發(fā)電機母線 KQ=～二次變壓取KQ=～三次變壓取KQ=～； 這個標準的規(guī)定是適用于異步電動機的，當然也可以參照適用于其他無功負荷。標準中的無功經(jīng)濟當量值考慮了變壓器的損耗，因此當負荷直連發(fā)電機母線時無功經(jīng)濟當量最小，當負荷經(jīng)過三次變壓后供電時，無功經(jīng)濟當量最大。比如我們安裝了一臺無功補償裝置，減少了100Kvar的無功功率，而無功補償裝置是400V電壓等級的，那么我們就可以根據(jù)GB12497標準取三次變壓的KQ=，那么這個無功補償裝置的節(jié)能效果就可以計算出來：100=9KW，如果這臺無功補償裝置每天運行10小時，我們就可以說：。磁控電抗器在煤礦使用效果分析舉例(1) 無功補償減少損耗產(chǎn)生的經(jīng)濟效益通過對系統(tǒng)的測試和分析后,設計補償容量為3000kvar,平均電容器出力取50% ,。則補償電容器投運后相當于減少的有功損耗為:3000kvar50%由于煤礦工況比較特殊,該系統(tǒng)為固定補償加磁控電抗器以起到動態(tài)補償?shù)男Ч?。電容器始終投運在電力系統(tǒng)中,按照每天工作18h,每月工作26d計算,則電容器一年內(nèi)的工作時間為5616h。投運上動態(tài)無功補償系統(tǒng)后,每年減少損耗為5616h135kW=758160kWh,。(2) 符合供電營業(yè)規(guī)則產(chǎn)生的經(jīng)濟效益原電力工業(yè)部1996年頒發(fā)的《供電營業(yè)規(guī)則》規(guī)定:“無功電力應就地平衡。用戶應在提高用電自然功率因數(shù)的基礎上,按有關標準設計和安裝無功補償設備,并做到隨其負荷和電壓變動及時投入或切除,防止無功倒送。100kVA ?！睘閺浹a無功損耗,根據(jù)用戶變壓器容量加收變損和實施功率獎罰。新橋礦整個電力系統(tǒng)的最大負荷為12500kW,正常運行時,平均使用的負荷按照系統(tǒng)總負荷50%計算,即12500kW50%=6250kW,則每年的用電量為2970萬kWh。,減少的調(diào)節(jié)電費為:5% =(3) 補償投入后濾波效果好投入前,由于系統(tǒng)中存在諧波比較嚴重,導致電壓電流基波波形發(fā)生嚴重畸變。濾波裝置投運以后,電流曲線非常光滑,濾波效果良好。(4) 磁控電抗器的損耗%,則2400kvar的磁控電抗器的有功損耗為:2400%=12kW,按照每年投運8000h計算,每年損耗的電能為57024kWh,損耗部分電費為:57024kWh(5) 折舊和維護費用整套動態(tài)無功補償濾波設備的總投資為150萬元,每年設備的折舊費按照10%計算,則每年折舊為:150萬元10% =15萬元。一般電力設備的年維護費用為3%,因MCR設備為免維護設備,整個系統(tǒng)的維護量遠遠小于一般電力設備,按照一般設備的維護費用來計算,MSVC動態(tài)無功補償系統(tǒng)的年維護費用為:150萬元3%=。綜上所述,對電力系統(tǒng)進行動態(tài)無功補償之后,每年可見的直接經(jīng)濟收益為:+≈。則投資回報期為:150萬元/,這樣在一年半時間內(nèi)收回了設備成本。礦井電網(wǎng)無功功率補償現(xiàn)狀及優(yōu)化【摘要】簡述礦井電網(wǎng)無功功率補償現(xiàn)狀,解析存在問題與不足,提出無功功率動態(tài)補償優(yōu)化方案,實現(xiàn)無功功率的連續(xù)可調(diào),保證系統(tǒng)電壓穩(wěn)定及功率因數(shù)提高?！娟P鍵詞】礦井電網(wǎng) 無功功率 補償優(yōu)化 方案1 無功功率補償現(xiàn)狀 華泰礦業(yè)公司35KV降壓站無功功率補償現(xiàn)用高壓集中補償方式,在礦里降壓站及各電所分別設置安裝若干組電容器,電容器接在配電母線上,補償供電范圍內(nèi)的無功功率；在礦井電網(wǎng)中,存在數(shù)量眾多、容量大小不等的感性設備電力負荷,運行過程中這些設備需要消耗一定的無功功率。無功功率使線路總電流增加,增大了輸配電線路的有功損耗,并導致電壓下降、電力設備有效容量降低。且各次電壓諧波含量較大,接近于標準值。2 諧波的危害 電網(wǎng)中存在大量的諧波,會對電網(wǎng)造成污染,降低電能的利用率。下面是對諧波的危害做幾點簡單說明,諧波的大量存在會造成整個系統(tǒng)的用電損耗增加,使設備大量發(fā)熱,減少設備的使用壽命,并有可能會影響設備的正常運轉(zhuǎn)。,增加設備的溫升。,縮短設備壽命。,當電機的機械系統(tǒng)自然頻率在受到上述轉(zhuǎn)矩的激發(fā)而可能引起共振時,則會損壞電機設備危及人身安全。,甚至造成諧振；無功補償電容器與電力系統(tǒng)中的電感構(gòu)成了局部電感、電容回路,它們的一些組合有時會對某次諧波電流引起放大作用,加劇了諧波危害。、自動控制裝置和計算機產(chǎn)生干擾和造成誤動作。這些保護和控制設備通常是按照其工作于所加電壓或電流為工業(yè)頻率和正弦波形而設計的,諧波的存在使它們的正常工作條件受到干擾,嚴重時造成誤動作。3 優(yōu)化目標在輸配電電網(wǎng)中安裝動態(tài)無功補償裝置,對電網(wǎng)所需的無功功率進行跟蹤補償,可有效降低線路損耗、改善電壓質(zhì)量、充分的發(fā)揮供電設備的潛力,根據(jù)集團公司其他礦井無功功率自動補償方式的優(yōu)缺點,結(jié)合礦里降壓站安裝空間較小實際情況,選用固定補償加磁控電抗器動態(tài)無功功率補償裝置。4 動態(tài)補償裝置工作原理高壓動態(tài)補償濾波裝置由補償(濾波)支路與磁控電抗器(MCR)支路組成,能夠?qū)崿F(xiàn)無功功率的動態(tài)補償。礦里降壓站基波補償容量為3000KVar,配置電抗率為6%的串聯(lián)電抗器,用于抑制系統(tǒng)諧波,配容量2000Kvar的磁控電抗器,實現(xiàn)無功功率從1000KVar3000KVar的連續(xù)可調(diào),。主要特點: 磁控電抗器不需要外接直流勵磁電源,完全由電抗器的內(nèi)部繞組來實現(xiàn)自動控制 通過控制可控硅的控制角進行自動控制,可實現(xiàn)連續(xù)可調(diào),并且從最小容量到最大容量的過渡時間很短,因此可以真正實現(xiàn)柔性補償?？刂圃榈蛪壕чl管,其端電壓僅為系統(tǒng)電壓的1%～2%,無需串并聯(lián),運行時不需要承受高電壓、大電流,安全可靠,發(fā)熱量很小,自然冷卻即可,無需輔助冷卻設備?？煽毓鑴幼?整流控制產(chǎn)生的諧波不流入外交流系統(tǒng)。即使可控硅或二極管損壞,磁控電抗器也僅相當于一臺空載變壓器,不影響系統(tǒng)其他裝置的運行。6. 經(jīng)濟優(yōu)勢明顯:后期免維護。通過MCR控制器對系統(tǒng)的無功功率進行采樣,通過自動控制晶閘管的導通角,改變鐵心的磁飽和度,實現(xiàn)輸出容量的連續(xù)可調(diào),其內(nèi)部為全靜態(tài)結(jié)構(gòu),無運動部件,工作可靠性高。5 經(jīng)濟、社會效益 損耗減少產(chǎn)生的效益通過對電力系統(tǒng)的測試和分析后,設計補償裝機容量為4500Kvar,有效補償容量為3000Kvar,原有補償容量為2160Kvar,有效實際補償容量為1400Kvar。則新增加的補償容量為1600Kvar。采用無功補償經(jīng)濟當量來計算無功補償?shù)慕?jīng)濟效益,即每安裝1kvar的補償電容,相當于降低了多少kW的有功損耗,。則補償電容器投運后相當于減少的有功損耗為:1600Kvar電力系統(tǒng)中電容器每年投運時間為:24h/d365a= 8760h/a投運上所設計的動態(tài)無功補償系統(tǒng)后,每年可減少損耗電量:8760144 = 1261400kwh/a,每年可減少的經(jīng)濟損失為:1261400kwh 投入電抗器增加的損耗配置磁控電抗器容量為2000Kvar,%～%,%計算,每年投運時間按照8760h計算,:%,則2000Kvar的磁控電抗器的有功損耗為:2000%=14KW按照每年投運8760h計算,每年損耗的電能為:8760h14KW = 122640kwh損耗部分電費為:122640kwh 經(jīng)濟效益分析每年經(jīng)濟效益為:損耗減少產(chǎn)生的效益—投入電抗器增加的損耗=630720元—61320元=569400元.4 潛在經(jīng)濟效益動態(tài)無功補償濾波系統(tǒng)投運之后,每年除了能收益到上面計算的經(jīng)濟效益外,對整個電力系統(tǒng)的潛在效益也很大。增加動態(tài)無功補償治理諧波系統(tǒng)之后,在使功率因數(shù)得到提高的同時能夠有效地治理系統(tǒng)中存在的諧波。提高系統(tǒng)功率因數(shù)能夠提高設備利用率、增加輸電線路的輸電能力和降低線路損耗。治理諧波能使電力設備免受諧波的危害、增加設備使用壽命,減少電力設備及輸配電系統(tǒng)的附加損耗。其潛在效益也不可忽視。低壓無功補償在鋼鐵行業(yè)的應用作者：周振宇 湖北新冶鋼有限公司 2009/08/22鋼鐵行業(yè)無功補償?shù)默F(xiàn)狀：對于鋼鐵企業(yè)，由于主要的負荷集中在高壓側(cè)，加上考核用戶功率因數(shù)時，通常是考核變壓器高壓側(cè)的功率因數(shù)，所以基本上是在配電系統(tǒng)的高壓側(cè)進行補償；，用戶普遍不是很重視，基本上采取不補償?shù)姆绞剑沟迷谙到y(tǒng)線路末端的功率因數(shù)普遍較低。以下幾點是目前阻礙低壓補償?shù)闹饕蛩兀?．全部在低壓側(cè)補償，設備投資較大；2．因安裝點較分散，維護比較麻煩；3．功率因數(shù)考核在系統(tǒng)高壓側(cè)，選擇相對集中的高壓補償，比較方便；無功經(jīng)濟當量的概念：為了考核無功補償所能帶來的實際效益，我們通常引入無功經(jīng)濟當量的概念：所謂的無功經(jīng)濟當量就是：安裝1Kvar的無功補償容量，可以減少的有功損耗的值?？梢杂霉剑菏街校篕－無功經(jīng)濟當量 （KW / Kvar）Q－補償前系統(tǒng)的無功功率（Kvar）QC－安裝的無功補償容量（Kvar）R－線路電阻（Ω）通過上式可以看出：，如果將無功補償裝置安裝在用戶的用戶低壓側(cè)，比安裝在高壓側(cè)的經(jīng)濟效果好；，也就是說，補償點離電源點的電氣距離越遠越好；，經(jīng)補償后，經(jīng)濟效果顯著；，則無功經(jīng)濟當量K越大；比較合理的補償方案：對于鋼鐵企業(yè)，采用高壓側(cè)補償和低壓側(cè)補償相結(jié)合的方案是比較合理的方案；在高壓側(cè)采用集中補償后，還有必要針對個別的線路，進行低壓無功補償這些低壓補償可以設計在：線路距離較長，低壓側(cè)功率因數(shù)比較低，負載容量較大，無功功率需求較高的線路上；無補償設備由于線路上的損耗和變壓器本身的損耗，所以關口表處計量的有功電度和無功電度都要大于線路末端計量值；高壓側(cè)補償高壓側(cè)安裝補償后，n6KV側(cè)需要的大部分無功改由6KV補償電容器提供；n6KV母線由于安裝補償電容器，所以線路上功率因數(shù)得到提高，；，系統(tǒng)幾乎沒有發(fā)生任何變化，功率因數(shù)還是很低；n從6KV到線路末端的負載側(cè)，具有補償前相同的線路損耗和變壓器自身損耗；高壓側(cè)和低壓側(cè)同時補償高壓側(cè)和低壓側(cè)同時安裝補償后，n6KV側(cè)需要的大部分無功