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轧机无功补偿装置-无功补偿装置-博宁电气设备

无功补偿装置的选择

常规补偿装置的选择目前工厂企业中常用的无功补偿装置是由电容器组、电容器支路保护、投切开关和自动补偿控制器等组成的电容器分组自动投切无功补偿装置。为了使各组电容器和开关的运行平衡化，应避免个别电容器组频繁开合而造成该电容器组过早损坏，各电容器组之间宜采用轮换循环投切使用的原则，即先投入先切除。

串联电抗器由于现在工厂中多有波动性、冲击性负荷，这些设备运行时会产生大量谐波，引起电网电压波动、闪变及三相不平衡，影响用电设备的安全运行。虽然电容器本身具备一定的抗谐波能力，但同时也有放大谐波的副作用。谐波含量过大时，会对电容器的寿命产生影响，甚至造成电容器的过早损坏，由于电容器对谐波的放大作用，将使系统的谐波干扰更严重;因而在有较大谐波干扰时，需要补偿无功功率的地点考虑增加滤波装置。

在电容器回路中串联电抗器是解决此问题的有效方法，除此之外，串联电抗器还可限制电容器的合闸涌流，降低电容器在投入瞬间产生的涌流对电网和开关器件的冲击。

供配电系统无功补偿必须性分析

例如某企业的空压站配电一次系统，共三条6kV线路，分别为空压站变电所6kV1#线、2#线、应急进线，电源均引自炼油总降变。其中，1#线和2#线经阻燃电缆引至空压配电一次系统的6kVI段母线和6kVII段母线上，采用1250A的高压6kV断路器进行进线线路保护，利用ATS自动切换装置实现1#线和2#线的相互投切，互为明备用。应急进线经阻燃电缆引至空压配电一次系统的6kV应急段母线上，采用1250A的高压6kV断路器进行进线线路保护，并与应急段正常进线互为闭锁状态，正常采用I、II段母线供电，当I、II段母线出现故障后，由6kV应急进线供电，确保一级负荷(空压机K-101B/C1500PH/126A、热水循环泵P-101C/D400kW/47.7A及低压应急变)的供电性。空压配电一次系统，按照单母线分段接线方式进行设计，中间加设母联开关，I段母线、II段母线、应急段母线分别引出一条6kV线路将电源给6/0.4KV，1250kVA，Dyn11的1#、2#变压器，以及6/0.4kV，100kVA，Dyn11的低压应急变。空压配电一次系统中有400kW/47.7A的高温热水泵、热水循环泵、以及K-101A，1500PH/126A空压机等6kV负荷，也有空压机、水泵、照明配电箱等0.4kV负荷。据运行统计资料表明，配电室6kV高压侧在负荷集中用电时段，高压功率因数只有0.856，低压功率因数只有0.84，整个配电室一次配电系统线损相当高。由此，采取合适的无功补偿方案改善空压配电一次系统运行环境，提高系统功率因数和供电可靠性，对空压配电一次系统节能降耗研究具有非常重要的工程实践应用意义。

供配电系统无功补偿方案

1、补偿方案

空压配电一次系统中，高压6kV主要为6kV异步电动机负荷，而低压0.4kV也多为0.4kV异步电动机负荷和照明负荷，按照文章部分所述无功补偿原则，采取高压就地补偿和低压就地补偿方案，6kVI段母线和II段母线分别补偿300kVar无功容量，低压0.4kV采用多组25kVar电容器组成两面低压无功补偿柜进行无功补偿。低压补偿采用接触器式控制，低压补偿采用都凯提rego控制器，采用1∶2∶2的投切方式，电容器采用三角形接法的干式电容器，电容器与电抗器相串联后并入电网;高压电容采用Y形接法，经高压断路器合闸后投后电网运行;这样采用6kV高压和0.4kV低压分别就地集中补偿方式，能够有效解决配电一次系统中负荷运行可能引起输电线路无功电流的增大、配电线路截面不匹配等问题。

2、补偿效果分析

按照所描述的无功补偿方案进行盘柜设计安装后，经调试投运后，按高低压II段进行数据采集，空压配电一次系统6kV和0.4kV侧母线电压畸变率得到有效控制，补偿后总谐波畸变率分别为0.67%和0.53%，高压6kV侧功率因数由补偿前的0.856有效升高到0.967，相应设备利用率提高11.48%，此时高压无功补偿量为300kVar，所选300kVar补偿柜能够满足实际运行需求；低压0.4kV侧功率因数由补偿前为0.84，投切第二组50kVar后，达到0.94，相应设备利用率提高10.64%，所选0.4kV无功补偿柜进行动态补偿经济效益较好。由此可以看出，采用无功补偿装置对空压配电一次系统进行技术升级改造后，高、低压侧电压畸变率、线路损耗等均有较为明显降低，系统功率因数、设备节电率等也有较大提高，空压配电一次系统运行节能经济效益较好。