低壓集中分組自動無功補償裝置的改進,減少電費罰款

1、<p>　　低壓集中分組自動無功補償裝置的改進,減少電費罰款</p><p>　　摘要：隨著城市的快速發(fā)展，低壓集中分組自動無功補償裝置在雨水泵站、合流泵站、輸送泵站的變配電所中廣泛應用，變壓器容量大，導致常常超出電業(yè)對用戶的考核指標，因此，研究低壓集中分組自動無功補償裝置的改進，從而減少電費的罰款具有十分重要的意義。 </p><p>　　關鍵詞：低壓；自動無功補償裝置 <

2、;/p><p>　　中圖分類號： U223.5+3 文獻標識碼： A 文章編號： </p><p>　　低壓集中分組自動無功補償裝置在雨水泵站、合流泵站、輸送泵站的變配電所中廣泛應用，其補償容量的配置能使10KV高壓側的功率因素達到0.90以上，此值高于電業(yè)對用戶0.85的考核指標。但在實際使用中，特別是變壓器容量大，開車少的泵站沒能達到電業(yè)對用戶的考核指標，導致電費罰款的狀況時有發(fā)生，為改變

3、此狀況必須找到實際運行中功率因素達不到設計預期的原因，采取有效對策，杜絕罰款，降低能耗費用刻不容緩。 </p><p>　　以泵站常用的二路電源供電，雙變壓器配電的變配電所為例予以分析。 </p><p>　　一、變配電所的一次系統(tǒng)圖 </p><p>　　二、一次系統(tǒng)圖的設備參數(shù) </p><p>　　水泵：3臺90泵36ZLB-70，單泵

4、流量1.85M3/S，揚程6.0m，配機功率155KW </p><p>　　電機：3臺交流異步電動機，JSL14-12，單機功率155KW，電流304A，電壓380V，轉速485r/min，功率因素0.806 </p><p>　　變壓器：2臺,SCB9-630容量630KVA，原、付邊電流21/909.4A，原、付邊電壓10/0.4KV，聯(lián)接組別△Yn-11, 空載電流I0=1.22%

5、，空載有功損耗P0=1.5KW，負載有功損耗PK=6.4KW </p><p>　　電容器柜：2臺，每臺配7組容器共200KVar，其中：40 KVar400V57.7A一組，30 KVar400V 43.3A五組，10 KVar400V14.4A一組 </p><p>　　電源：二路，甲乙電源均為常用 </p><p>　　量電：高供高量，流比30/5壓10/0.

6、1，倍率600 </p><p>　　三、月均有、無功用電量，均權月平均功率因素，電費罰款情況 </p><p>　　月均有功用電（KWh）月均無功用電（KVarh）均權月平均功率因素COSΦ 罰款（元） </p><p>　　甲電源 34506750 0.46 866.00 </p><p>　　乙電源 42007765 0.48 1059

7、.00 </p><p>　　四、甲乙兩電源均權月平均功率因素為0.46和0.48的原因分析 </p><p>　　1、每路200KVar補償容量是否足夠的復核 </p><p>　?。?）按變壓器容量復核 </p><p>　　一般配電變壓器每100KVA容量應配30KVar的電容補償，則630KVA變壓器應配189KVar電容器<2

8、00KVar，200KVar是足夠的。 </p><p>　?。?）按電動機容量復核 </p><p>　　155KW電機三臺。額定功率因素0.806，為確保電機的安全運行，將電機適當放大，使其有一定的過載系數(shù)，故電機的實際運行電流會小于額定電流，則COSΦ為低于額定值，取電機的自然功率因素為0.76，設計值為0.9，則三臺電機的補償量為 </p><p>　　Q=

9、ΣP（tgΦ1-tgΦ2）=3×165（tgcos-10.76- tgcos-10.90） =172.5KVar </p><p>　　加上小動力、照明，假設為10KVar，則負載的總無功為182.5KVar <200KVar </p><p>　　經(jīng)復核原設計容量200KVar是足夠的，不會導致低功率因素。 </p><p>　　2、按甲乙兩路電源

10、實際有功用電數(shù)，設計功率因素0.9時所需的無功電量和實際的無功電量相比較 </p><p>　?。?）變壓器的月均空載有功損耗為： </p><p>　　W0=P0×24小時/天30元/月=1.5×24×30=1080kwh/月 </p><p>　?。?）甲電源月均有功用電3450kwh，去掉變壓器月均空載有功損耗，則電機及變壓器負載

11、的有功用電量為2370kwh，在COSΦ=0.9時，所耗的無功電量 </p><p>　　Q甲=W甲tgΦ= W甲 tgcos-10.90=2370×0.484=1148kvarh </p><p>　　實際消耗無功電6750kvarh，多出了5602kvarh </p><p>　?。?）乙電源月均有功用電4200kwh，去掉變壓器月均空載有功損耗，則電

12、機及變壓器負載的有功用電量為3120kwh，在COSΦ=0.9時，所耗的無功電量 </p><p>　　Q乙=w乙tgΦ=w乙 tgcos-10.9=3120×0.484=1510kvarh 實際消耗無功電7765kvarh，多出了6255 kvarh </p><p>　　甲乙兩電源除開車所耗的無功電能外還存在有變壓器空載無功電能的消耗。 </p><p&g

13、t;　　3、高供高量設備在計量時將變壓器一次側的有、無功電能全部計入，集中分組自動無功補償裝置在變壓器空載時功率因素自動控制器無電流信號輸入，不能控制電容投切，變壓器的空載無功沒有得到有效補償，導致電業(yè)收費時的均權月平均功率因素低下，遠低于考核值0.85，導致電費罰款。 </p><p>　　功率因素控制器接線圖 </p><p>　　K1電流信號輸入端 </p><p

14、>　　L2L3電壓信號輸入端 </p><p><b>　　M1M2常閉觸頭 </b></p><p>　　A 輸出繼電器公共端 </p><p>　　1-12輸出 常開觸點 </p><p>　　五、變壓器空載無功損耗和月均無功電能的計算 </p><p>　　1、變壓器的空載電流 <

15、;/p><p>　　變壓器是按電磁感應原理工作的，當一次側接上電源后，變壓器一次繞組就有電流，用于勵磁，在鐵芯中建立交變磁通，即用于電磁能量的轉換，此電流即為變壓器的空載電流，因電流很小，空載有空損耗P0也很小與無功損耗相比可忽略不計，故變壓器的空載視在功率S0與空載無功功率相接近，即 </p><p><b>　　S0≈Q0 </b></p><p&

16、gt;　?。⊿0=√Ｐ02+Q02∵PO＜＜QO) </p><p>　　變壓器的空載電流和額定電流比值的百分數(shù)，I空/I額=I0%稱為空載無功電流 </p><p>　　2、變壓器空載無功損耗的計算 </p><p>　　Q0=S0=I0S0 即變壓器的空載無功電流I0和容量的乘積 </p><p>　　3、630KVA變壓器的空載無功損耗

17、 </p><p>　　Q0=I0Se=1.22/100×630=7.686kvar (I0由樣本查得) </p><p>　　4、630KVA月均無功電能消耗 </p><p>　　W Q0= Q0×24小時/天×30元/月=7.686×24×30=5534kvarh/月 </p><p>

18、　　5、甲乙兩電源電機負載的月均無功電能消耗 </p><p>　　甲電源 WQP=6750-5534=1216kvar/月 </p><p>　　乙電源WQ2=7765-5534=2231kvarh/月 </p><p>　　六、補償裝置的改進 </p><p>　　1、低壓集中分組自動無功補償裝置的改進線路 </p><

19、;p>　?。?）在原1、2號總柜的斷路器下樁頭加接虛線框內(nèi)熔絲、接觸器、電容器、避雷器等組合 </p><p>　?。?）熔絲和接觸器必須是控制電容器的專用器件 </p><p>　?。?）因電容器需在變壓器投用后即投入運行，其處于長期工作狀態(tài)，為延長其使用壽命，將500V額定電壓的電容器用在400V線路上工作，其容量為減小，為保證其對變壓器的空載無功補償效果，須將原計算值放大。高電

20、壓等級電容器用于低電壓等級時實際容量的計算： </p><p>　　Q實際容量=Q標稱容量×（U工作電壓U標稱電壓）2 </p><p>　　12kvar500v的電容器在400工作電壓上的電容量 </p><p>　　Q實際=12×（400500）2=7.68kvar與計算值相同 </p><p>　　2、裝置改進后的效

21、果 </p><p>　　月均有功用電（KWh）月均無功用電（KVarh）均權月平均功率因素COSΦ罰款（元） </p><p>　　甲電源 3600 6000.99 -19.47 </p><p>　　乙電源 4200 4000 .98 -13.70 </p><p><b>　　七、結論： </b></p>

22、;<p>　　通過對低壓集中分組自動無功補償裝置功率因素不達標，電費罰款案例剖析，可知自動無功補償裝置的COSΦ控制器在無電流信號輸入時，無法實現(xiàn)自動投切電容的功能，導致變壓器的空載無功沒有得到有效補償。 </p><p>　　變壓器容量越大，負載率越低，少開車的泵站中，變壓器的空載無功消耗的無功電能所占的比例越大，其均權月平均功率因素越低。 </p><p>　　改善變壓器

23、空載無功損耗的對策是按變壓器容量和樣本提供的空載電流I0，求得無功功率的補償量Q0=I0Se </p><p>　　將此無功補償量通過電容回路專用的熔斷器，接觸器、避雷器組成的回路支接在低壓總柜總開關下樁頭并確保變壓器一通電，低壓總開關合閘時裝置即投用就會對變壓器空載無功進行有效補償，其效果十分明顯，此法簡單可靠有效，對變壓器容量大，負載率低開車少的低壓集中分組自動無功補償裝置功率因素達不到設計預期的泵站普遍適用

24、。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　1、《工廠供電》 機械工業(yè)出版社 </p><p>　　2、《工業(yè)企業(yè)無功負荷的合理補償》 中國工業(yè)出版社 </p><p>　　3、《10KV以下變配電所設計規(guī)范GB500531994》 </p><p>　　4、《供電系