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                    低壓無功補償方案該如何選擇?

                    發布時間:2019-10-12 10:17:00 瀏覽次數:

                    無功補償——場景

                    正常情況用電:從電網里獲得有功和無功的這兩種功率,然后在電網供到用戶的中間有一個端口,這個端口有個考核——考核功率因素這個指標。指標跟無功是有關,從電網里獲得的功率越大大,電網考核獲得的無功就越大,導致的功率因素就會低,電費里會出現懲罰性收費,所以需要提高功率因素


                    解決方法 

                    方法:第三方設備為用電設備提供無功功率,負載就可以不從電網里獲得大部分的無功。


                    第三方無功功率設備

                    目前在400v的低壓中,目前無功補償常見的有兩類:

                    一是電容器為基礎的無功補償柜,二是區別于電容器的靜止無功發生器做無功補償,方法和基本原理是不一樣的。

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                    電容器為基礎的無功補償設備

                    以電容器為基礎的,為負載提供無功的設備。

                    先引入一個基礎的概念:無功補償柜輸出的步長。每一臺無功補償柜都由無數個補償支路構成,特點是每投一個支路就會增加一個容量,(假設有6個支路,每個支路50kVar,每增加一個50kVar就會增加一個50的容量,50kVar這就是步長)步長會影響到整柜無功補償輸出的精度。

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                    比較上面的支路數和步長,步長會影響支路;步長和支路數中尋找一個優的方案。小容量會導致支路增加,大的容量會導致步長增長;然而步長會影響到整柜無功補償輸出的精度,空間所能安裝的支路數又是有限的,解決這一矛盾,就有了方案3、4這兩種大容量和小容量的步長結合。從輸出步長上來看,方案四是最小的,它的步長是25kVar,支路數控制的也相對較小,補償效果更佳。


                     小結  

                    步長會影響到整柜無功補償輸出的精度;而支路數與補償柜的空間相關,支路數越多,空間就越緊張;不管怎么設計方案,一定脫離不了無功補償支路的數量,和每一個補償支路的容量的設計,所以——步長小的同時盡量減少支路數量。


                    一、電容器的選擇

                    核心原件——電容器的選擇。不同的電容器、它的單支電容器的容量是不同的。實際中也經常碰到,比如無功補償支路的容量設計是50kVar,圓柱形的一般單支容量做不到50kVar,所以要選擇兩只電容器來并接,所以如果單一無功補償的支路容量較大,可以用多支電容器并接使用。(此時電抗器不需要多支。)

                    電容器的選擇同時還要關注無功補償柜應用的環境。用戶要買無功補償時,首先要想到它使用的場合,背景諧波的含量是否嚴重,這涉及到與電容器相匹配的電抗器參數的選擇,同時電抗器參數的選擇又會影響電容器電壓的選擇,電容器電壓的參數的選擇又要校驗整個無功補償柜輸出容量的值,這些是相互聯系、缺一不可的。


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                    二、電抗器的選擇

                    選擇電容器在應用時,在無功補償方案,一定要考慮涌流的限制方案。無功補償支路串上的電抗器,是有兩個作用的,一是抑制諧波,二是抑制涌流。如果現場對于這兩個應用都不需要的情況,可以不需要電抗。大部分這種情況下是通過投切開關來解決涌流的問題。

                    如需要電抗的情況:電抗具有抑制涌流、抑制諧波的作用。

                    如果只考慮涌流的情況,用小的電抗就可以,一般建議選擇不大于1%的電抗率;如果背景諧波較嚴重,根據諧波次數的主要情況選擇:如果5次以上建議7%的電抗,如果3次及以上建議選擇電抗率14%以上的電抗。

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                    小結  

                    常規用戶只要考慮這方面,因為不同的廠家提供的方案是不一樣的,抑制三次、五次、七次及以上諧波通常選用14%電抗率,抑制五次、七次以上諧波通常選用7%電抗率。

                    電抗器的選擇除了電抗率還有其他的參數:比如材質、噪音……


                    三、投切開關的選擇

                    投切開關里包含三類:電容器投切接觸器、晶閘管開關、復合開關。

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                    不同的投切開關響應速度是不一樣的??煽毓栝_關投切速度最快,接觸器的響應速度最慢的。還會影響電容器的涌流,以可控硅為基礎的投切開關限制涌流是最小的,在3%以內,接觸器是20%以內。

                    不同投切開關會導致造價成本的差異。從價格最優角度上來講接觸器是最優的,可控硅是最貴,從效果上接觸器是最差的,如果是要對涌流的一直效果,接觸器是最差的,如果現場負載變化非常大,對無功的需求變化也很大,需要無功補償需求能夠跟得上無功補償的變化,這時可控硅是最優的。


                    小結  

                    一般接觸器是最便宜,可控硅最貴;但又希望開關快速投切,所以一定要考慮現場負載情況和應用場景。


                    四、晶閘管開關投切的電容器

                    TSC——晶閘管開關投切的電容器:基本的原理,用電容去做負載需要的無功,選擇合適的投切開關去構建無功補償支路。


                    五、控制器

                    電容、電抗、投切開關,熔斷器——支路的保護元件的選擇。對于無功補償整柜來說,控制器的選擇也很重要。作為無功補償的核心件,如果控制器選擇不合理,也會導致無功補償系統系統輸出特性不好。

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