電力工程基礎(chǔ)第2版孫麗華課件第2章(參考版)
2024-09-22 21:34本頁面
【正文】 ???11.niiNI 例 24（ P46） 。 式中， QＮ 為電容器的額定容量（ kvar）； 為電容器 在實際運行電壓時的容量 （ kvar）。 河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院 49 2022/9/20 六、補償容量的計算 30303030 )t a n( t a n PqPQ cC ???????? ??電容器的補償容量可用下式確定（圖 211） : 式中， P30為最大有功計算負(fù)荷（ kW）； 和 分別為補償前、后的功率因數(shù)角的正切值； 稱為補償率或比補償功率（ kvar/kW） 。所以電容器組應(yīng)裝設(shè) 放電裝置 ，且其放電回路中 不得裝設(shè)熔斷器或開關(guān)設(shè)備 ，以免放電回路斷開，危及人身安全。 ?分散就地補償 （個別補償）： 將電容器組直接安裝在需要進(jìn)行無功補償?shù)母鱾€用電設(shè)備附近。 2CUQC ?? ?? ? UU 3 CQ河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院 47 2022/9/20 2．電容器的裝設(shè)位置（補償方式） ?高壓集中補償： 將高壓電容器組集中安裝在企業(yè)或地方總降壓變電所 6～ 10kV母線上。 ?但是，電容器采用三角形接線時，任一電容器擊穿將造成兩相短路，有可能發(fā)生電容器爆炸 ；而采用星形接線時，若一相電容器擊穿，短路電流數(shù)值相對較小。 ?由于 ，而 ，因此電容器接成三角形時的容量 為采用星形接線時的 3倍 。 1．電容器的接線方式 低壓電容器一般接成三角形。 I? U??過補償 ：補償后電流 超前電壓 ， 如圖 29c） 所示。 河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院 45 2022/9/20 四、電容器并聯(lián)補償?shù)墓ぷ髟? 在工業(yè)企業(yè)中，絕大部分電氣設(shè)備的等值電路可視為電阻R和電感 L的串聯(lián)電路，其功率因數(shù)可表示為： SPQPPXRRL????? 2222c o s ? 當(dāng)在 R、 L電路中并聯(lián)接入電容器 C后，如圖 29a）所示 ，回路電流為： RLC III ??? ??圖 29 電容器無功補償原理圖 河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院 46 2022/9/20 可見，并聯(lián)電容器后 與 之間的夾角變小了，因此，供電回路的功率因數(shù)提高了。 靜止型無功功率自動補償裝置由可控的可調(diào)電抗器與電容器并聯(lián)組成，電容器可發(fā)出無功功率，可控電抗器可吸收無功功率。 ?按功率因數(shù)的大小進(jìn)行控制 起動元件是一個相位檢測器，通過檢測一個線電壓和一個線電流的相位來得出系統(tǒng)當(dāng)前的功率因數(shù)值，若此功率因數(shù)值小于下限給定值，電容器自動投入；反之，若此功率因數(shù)值大于上限給定值，則電容器自動切除。 河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院 43 2022/9/20 ?按母線電壓的高低進(jìn)行控制 ?按無功功率的大小進(jìn)行控制 起動元件采用低電壓和過電壓兩個繼電器，當(dāng)母線電壓低于低電壓繼電器的整定值時，電容器自動投入；當(dāng)母線電壓高于過電壓繼電器的整定值時，電容器自動切除。 ?按晝夜時間劃分進(jìn)行控制 根據(jù)全天 24小時無功負(fù)荷的變化曲線，按時間程序投入或切除補償電容器。 實質(zhì)上是空載運行的同步電動機，通過調(diào)節(jié)其勵磁電流可以起到補償系統(tǒng)無功功率的作用。 同步電動機過勵磁下可向電網(wǎng)送入無功功率，從而改善功率因數(shù)。 ? 合理使用變壓器。 ?氣隙 δ不能增加。 mdp ΦkfWEU ???所以 降低增加增加減小 ?c o s01 ??? IΦW m降低增加降低下降增加增加 ?? c o sπ2( 021 ????????mmmmm XUIWfXR ）? 限制感應(yīng)電動機的空載運行。 ?對負(fù)荷不足的電動機可用降低外加電壓的辦法提高功率因數(shù)。 當(dāng)電動機的負(fù)荷系數(shù) KL＞ 70%時，可以不換；當(dāng) KL＜ 40%時，必須換小電機；當(dāng) 40% ＜ KL ＜ 70%時，則需經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后再進(jìn)行更換。 ?用小容量的電動機代替負(fù)荷不足的大容量電動機。 若達(dá)不到以上要求，應(yīng)進(jìn)行人工補償，否則要加收電費。 我國供電部門每月向工業(yè)用戶收取電費，就是按月均權(quán)功率因數(shù)的高低來調(diào)整的。 河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院 39 2022/9/20 指在年最大負(fù)荷（即計算負(fù)荷）時的功率因數(shù)。h）； Wq為同一時間內(nèi)消耗的無功電能（ kvar其計算公式為： 2. 均權(quán)功率因數(shù)： 22c osqpPav WWW???瞬時功率因數(shù)值代表某一瞬間狀態(tài)的無功功率的變化情況。 由于 ，當(dāng) P、 R、 X 一定時，功率因數(shù)越低， Q越大，則 越大。 由于發(fā)電機、變壓器都有一定的額定電壓和額定電流，在正常情況下不允許超過額定值，根據(jù) ，功率因數(shù)越低，輸出的有功功率越小，使設(shè)備的容量不能得到充分利用，降低了供電能力。 4．使發(fā)電機的出力下降，發(fā)電設(shè)備效率降低，發(fā)電成本提高。 2．使供電網(wǎng)絡(luò)的電壓損失增大，影響負(fù)荷端的電壓質(zhì)量。 一般工業(yè)企業(yè)的供電系統(tǒng)圖如圖 28所示： 圖 28 負(fù)荷計算用供電系統(tǒng) 河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院 32 2022/9/20 1. 用電設(shè)備組的計算負(fù)荷（ 圖 28中的 1點 ） 2．車間變壓器低壓母線上的計算負(fù)荷（ 圖 28中的 2點 ） ???????????????22QPSQKQPKP???????????22t a nQPSPQPKP ed?注意： 當(dāng)變電所的低壓母線上裝有無功補償用的靜電電容器組，其容量為 ，則 2CQ CKQ ?? ??河北科技大學(xué)電氣信息學(xué)院 33 2022/9/20 3. 車間變壓器高壓側(cè)的計算負(fù)荷（ 圖 28中的 3
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