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无功补偿原理

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  • 2025/5/31 0:29:48

■在工程车间配电设备内(旁)放置智能电容器

■在用户配变小于100kvar的计量柜、配电柜内放置智能电容器

优点:无功补偿距离短,节能降损效果显著,设备接线简单、维护方便。 配置参考:对于小容量负载,按照负载总功率的25%~40%配置智能电容器容量。 例:一台电动机就地补偿方案 电动机额定功率:50kW

无功补偿容量: 15kvar(10kvar+5kvar) 智能电容器数量:1台 SWL-8MZS/450-10.5 无功补偿级数: 0、5、10、15kvar 低压分组补偿的应用

对户外配电变进行就地无功补偿,直接将设备安装于柱挂式户外设备箱内。 优点:体积小、接线简、维护方便;投资小、节能降损效果显著。 配置参考:配变无功补偿容量一般为配变容量的25%~40%。 例:户外配电变压器应用方案 配变容量:200kVA

无功补偿容量:60kvar 2×30kvar(20kvar+10kvar) 智能电容器数量:2台 SWL-8MZS/450-20.10 无功补偿级数:0、10、20、30、40、50、60

安装在箱变低压室,根据配电变压器容量进行补偿,选用若干台智能电容器联机使用。 优点:接线简单、维护方便、成本低、节约空间的显著特点。 配置参考:箱变无功补偿容量一般为配变容量的25%~40%。 例:箱式变集中补偿应用方案 箱变容量:500kVA

无功补偿容量:190kvar 4×40kvar(20kvar+20kvar)+ 1×30kvar(20kvar+10kvar) 智能电容器数量:4台 SWL-8MZS/450-20.20 1台 SWL-8MZS/450-20.10 高压集中补偿的应用

低压无功补偿智能电容器实现在柜体内组装,构成无功自动补偿装置,接线简单、维护

方便、节约成本。

优点:补偿效果好,容量可调整性好,接线简单、故障少、运行维护方便。 配置参考:根据成套柜补偿容量的要求进行配置。 低压成套柜配置容量参考: GGD柜型

柜体尺寸:1000mm(宽) ×600mm(深) ×2230(高)mm 可安装智能电容器数量:20台 40kvar(20kvar+20kvar) 无功补偿总容量:800kvar(40kvar×20) MNS柜型

柜体尺寸:600mm(宽) ×800mm(深) ×2200(高)mm 可安装智能电容器数量:12台 40kvar(20kvar+20kvar) 无功补偿总容量:480kvar(40kvar×12)

⑵大容量电力电子装置,普通电容器就地补偿不恰当:随着大型电力电子装置的广泛应用,尤其是采用大容量晶闸管电源供电后,致使电网波形畸变,谐波分量增大,功率因数降低。更由于此类负载经常是快速变化,谐波次数增高,危及供电质量,对通讯设备影响也很大,所以此类负载采用就地补偿是不安全,不恰当的。因为①电力电子装置会产生高次谐波,在负载电感上有部分被抑制。但当负载并联电容器后,高次谐波可顺利通过电容器,这就等效地增加了供电网络中的谐波成分。②由于谐波电流的存在,会增加电容器的负担,容易造成电容器的过流、过热,甚至损坏。③电力电子装置供电的负载如电弧炉、轧钢机等具有冲击性无功负载,这要求无功补偿的响应速度要快,但并联电容器的补偿方法是难以奏效。 美国斯威尔智能电容器成套设备能满足恶劣环境下的电容补偿要求.美国斯威尔专业开发的功率因数控制器结合智能电容器组,能快速响应电网功率因数突变的问题,毫秒级的捕捉谐波突变.防止过度补偿引起的设备损坏.同时美国斯威尔智能电容器成套设备具有谐波抑制能力,破坏电容与系统的并联谐振,部分吸收系统中的3、5、7次及以上谐波. ⑶电动机起动频繁或经常正反转的场合,不宜采用普通电容器就地补偿:异步电动机直接起动时,起动电流约为额定电流的4-7倍,即使采用降压起动措施,其起动电流也是额定电流的2-3倍。因此在电动机起动瞬间,与电动机并联的电容器势必流过浪涌冲击电流,这对频繁起动的场合,不仅增加线损,而且引起电容器过热,降低使用寿命。 此外,对具有正反转起动的场合,应把补偿电容器接到接触器头电源进线侧,这虽能使电容随电动机的运行而投入。但当接触器刚断开时,电容器会向电动机绕组放电,,引起电动机自激产生高电压,这也有不妥之处。若将补偿电容器接于电源侧,当电动机停运时,电网仍向电容器供给电流,造成电容器负担加重,产生不必要的损耗。为此,对无功补偿功率较大的电容器,如

需接在电源进线侧,则应对电容器另外加控制开关,在电动机停运时予以切除。

⑷就地补偿的电容器不宜采用普通电力电容器:推广就地补偿技术时,不宜直接使用普通油浸纸质电力电容器,因为其自愈功能很差,使用中可能产生永久性击穿,甚至引起爆炸,危及人身安全。 应用选型需要考虑的因素 1、谐波含量及分布

配电系统可能产生的电流谐波次数与幅值及电压谐波总畸变率,根据谐波含量确认补偿方案。

2、负荷类型

配电系统现行负荷和非线性负荷占总负荷比例,根据比例确定补偿方案。 3、无功需求

配电系统中如果感性负荷比例大则无功需求大,补偿容量应增大。 4、符合变化情况

配电系统中若静态符合多,则采用静态补偿,若频繁变化负荷多则采用动态跟踪补偿较合适。

5、三相平衡性

配电系统中若三相负荷平衡则采用三相共补,若三相负荷不平衡则采用分相补偿或混合补偿。

无功补偿设计方案参考

基于斯威尔电气提供的智能无功补偿控制器设计的无功补偿方案,可参考下述原则。

非线性负荷比率 案 三相平衡静态负荷 三相不平衡静态负荷 无功补偿设计方 三相平衡频繁变化负荷 分相补偿或混合负荷中非线性设备≤15%变压器容量(主要为线性负荷) 三相共补,复合开关过零投切, 智能电容器:SWL-8MZS 电容器:SWL-8MZF 或SWL-8ZMS 15%<负荷中非线性设备比率三相共补 复合开关过零投分相补偿或混合补偿 三相共补 可控硅开关动态切; 电容器:SWL-DMZS 电容器:SWL-DMZF 或SWL-DZMS 分相补偿或混合补偿 复合开关过零投硅开关动态切换 切换; 补偿, 三相共补,可控可控硅开关动态 三相不平衡频繁变化负荷 分相补偿或混合补偿, ≤50%变压器容量(存在一定量的谐波) 切 电容回路中串联6%或12%;滤波电抗 电容器:SWL-LBMZS 复合开关过零投切 电容回路中串联6%或12%非调谐滤波电抗 电容器:SWL-LBMZF或SWL-LBMZS 切换 电容回路中串联6%或12%非调谐滤波电抗 电容器:SWL-LBDMZS 可控硅开关动态切换 电容回路中串联6%或12%非调谐滤波电抗 电容器:SWL-LBDMZF或SWL-LBDMZS 破坏电容与系统的并联谐振,部谐波治理目标 分吸收系统中的3、5、7次及以上谐波 破坏电容与系统的并联谐振,部分吸收系统中的3、5、7次及以上谐波 分相补偿或混合破坏电容与系统的并联谐振,部分吸收系统中的3、5、7次及以上谐波 破坏电容与系统的并联谐振,部分吸收系统中的3、5、7次及以上谐波 分相补偿或混合三相共补 复合开关过零投负荷中非线性设备比率>50%变压器容量(存在大量谐波) 切 由电容或电抗组成的调谐滤波回路 电容器:SWL-LBMZS 补偿 复合开关过零投切 由电容或电抗组成的调谐滤波回路 电容器:SWL-LBMZF或SWL-LBMZS 三相共补 可控硅开关动态切换 由电容或电抗组成的调谐滤波回路 电容器:SWL-LBDMZS 补偿 可控硅开关动态切换 由电容或电抗组成的调谐滤波回路 电容器:SWL-LBDMZF或SWL-LBDMZS 完全吸收3、5、谐波治理目标 7次及以上电流谐波 完全吸收3、5、7次及以上电流谐波 完全吸收3、5、7次及以上电流谐波 完全吸收3、5、7次及以上电流谐波 感性负载

通常情况下,一般把负载带电感参数的负载,即符合电压超前电流特性的负载,称为感性负载。通俗地说,即应用电磁感应原理制作的大功率电器产品,如电动机、压缩机、继电器、日光灯等等。

1 举例说明

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■在工程车间配电设备内(旁)放置智能电容器 ■在用户配变小于100kvar的计量柜、配电柜内放置智能电容器 优点:无功补偿距离短,节能降损效果显著,设备接线简单、维护方便。 配置参考:对于小容量负载,按照负载总功率的25%~40%配置智能电容器容量。 例:一台电动机就地补偿方案 电动机额定功率:50kW 无功补偿容量: 15kvar(10kvar+5kvar) 智能电容器数量:1台 SWL-8MZS/450-10.5 无功补偿级数: 0、5、10、15kvar 低压分组补偿的应用 对户外配电变进行就地无功补偿,直接将设备安装于柱挂式户外设备箱内。 优点:体积小、接线简、维护方便;投资小、节能降损效果显著。 配置参考:配变无功补偿容量一般为配变容量的25%~40%。 例:户外

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