固定补偿分析.doc

固定补偿分析1、 固定电容补偿存在过补或欠补现象。轧机生产过钢时，固定电容补偿量无法满足补偿要求，造成欠补，使变压器和线路损耗增加，电压质量变坏；轧机生产不过钢时，电容器继续给线路补偿无功，造成线路过补，电压升高，影响变压器、电缆、开关设备绝缘，缩短设备使用寿命。如采用真空接触器频繁投切，则会造成电容击穿，真空接触器易算坏，目前其他生产线在用的固定补偿不采用自动投切。2、 固定电容补偿不能很好的抑制谐波。轧钢负荷非线性特点，从而引起供电电压波形畸变，给电网注入了大量谐波。谐波电流及谐波电压的出现，对电网是一种污染，它使用电设备所处的环境恶化，谐波电流会在电网阻抗上产生同频率的谐波电压，并叠加在电网正弦电压上，使电网电压发生畸变。畸变后的正弦电压施加在所有电器设备端，会对这些设备正常工作带来危害，因为电气设备均按正弦电压设计制造，当电压有畸变时，将会使设备发热，力矩不稳，甚至损坏。l 谐波对电力系统本身的影响主要表现在:u 消耗电力系统的无功储备;u 增加输电线路损耗;u 影响继电保护、自动控制等装置的可靠运行。l 对接入电力系统的设备的影响主要表现在:u 测量仪表的测量误差增加;u 对旋转电机的主要影响是产生附加损耗，其次产生机械振动，噪声和谐波过电压;u 对供电变压器的影响主要是产生附加损耗，温升增加，出力下降，影响绝缘寿命;u 对电力系统以外的影响主要表现在对通信设备的电磁干扰；u 对供电电缆的影响主要是产生附加损耗，影响绝缘寿命，电缆绝缘发热，其严重后果是造成电缆“放炮”，电缆火灾等重大生产事故；3、固定电容补偿不能很好抑制电压波动电压波动是冲击性负荷引起的，其冲击负荷主要由轧机设备及各种电机的频繁启动及加速造成的。生产时，既有有功功率，又有无功功率，特别是启动加速时，功率因数较低，此时所需的无功功率很大，相应有功功率较小。有功冲击负荷和无功冲击负荷，造成系统各点的电压波动，而造成电压波动的主要因数是无功冲击负荷。一般轧机企业的有功冲击负荷是正常生产时产生的，具有周期性冲击的特性，由电力系统承担，由无功冲击负荷引起的电压波动超过允许值部分，则由企业无功补偿来解决。4、 固定电容补偿造成功率因数低。轧机供配电系统呈感性，需要消耗大量无功功率，功率因数很低。如果不采取有效措施对无功功率进行补偿，提高系统的功率因数，是既不合理又不经济。主要的危害如下：（1） 使系统中的电气设备和线路上的有功损耗增大。（2） 使线路上的电压降和电压波动增大，因而降低了供电电压的质量，减小了功率的输出。以上可见，解决功率因数问题、谐波问题、电压问题对于轧机企业节能工作，保证产品质量十分重要。二、安装静止型动态无功补偿装置的节能降耗优势全国供用电规则规定：无功电力应就地平衡。凡功率因数达不到上述规定的用户，供电部门会在其用户使用电费的基础上按一定比例对其进行罚款-利率电费。1、安装无功补偿设备，其降损节能效益主要体现在以下几个方面： （1）提高供配电设备的供电能力 a 、在相同的有功负荷条件下，适当进行无功补偿，可降低配电变压器的视在功率。 b、在相同的功率条件下，适当补偿无功，可提高配电变压器的有功输出。 （2）降低线路和配电变压器损耗 安装无功补偿设备的主要目的是为了降低电网传输和分配功率造成的电能损耗，以达到节约电能的目的。 （3）提高电压水平，改善运行条件。 （4）减少电费支出，降低生产成本 无功补偿给用电户带来的直接经济效益是可以减少电费支出的。一方面，由于提高功率因数cos，不但可以避免因功率因数cos过低而受罚，而且可以受到供电部门按功率因数调整电费的奖励；另一方面，提高功率因数cos可降低电网传输和分配无功功率造成的有功功率损耗，因而可以少支付相应的电费。确定无功补偿容量时，应注意以下两点：a在轻负荷时要避免过补偿，倒送无功造成功率损耗增加；b功率因数越高，每千乏补偿容量减少损耗的作用将变小，通常情况下，将功率因数提高到095就是合理补偿。2、功率因数的提高产生的节能降耗。电气设备的运行既要从电源取得有功功率，同时还需要取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，因此电气设备就无法维持在额定磁场状态下工作，用电设备两端电压就会下降，影响到电气设备的运转。如果从发电机和高压输电线路来供给设备大量的无功功率，则使功率因数变得很低，有功功率供给也会远远满足不了负荷的需要。同时还会造成供电质量的下降，所以从发电机和高压输电线路来供给设备的无功功率是不合理的。这就需要在电网增加无功补偿设备来补偿无功率，以保证电气设备的运行，可见在电网中进行无功补偿是十分必要的。企业通过提高功率因数，一方面降低了电费，另一方面减轻了电网的负担，降低了线损，节约电能。3、消除谐波减少附加损耗。谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低，谐波过电流、谐波过电压使电器设备因电流中高频的成分的增加导致产生的涡流损耗增加从而引起设备过热，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。它们还会使电流线圈产生振动和噪声。谐波还会引起电力系统局部谐振，使谐波含量放大，造成电容等设备的烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作，使电能计量出现混乱，对电力系统外部，谐波对通信设备和电子设备产生严重干扰。因此，消除了谐波提高了设备使用寿命同时减少了电能损耗。4、提高电能质量，保障生产，产能提高企业增加的效益。此设备的投入运行，可以减小进线电流，从而有力的保护电力电缆，使其使用寿命增长；抑制谐波，减少事故发生，保证生产不间断和产品质量； 5、功率因数提高带来的效益： 根据企业供配电系统节能监测方法、工矿企业电力变压器经济运行导则等国家规定，我们采用无功经济当量来衡量动态无功补偿设备的节能效益。有功功率是能量的单位，但无功功率不是，为了清楚的表达无功功率与能量的关系，通过计算和实验，找出了无功功率与有功功率之间的关系：