工厂供电系统无功补偿技术浅析

发表时间:2021/5/20   来源:《中国电业》2021年第5期   作者:1刘玉林 2刘赢 3李春阳
[导读] 在电力能源快速发展的时代,电能在当今工业发展中起着至关重要的作用,
        1刘玉林  2刘赢 3李春阳
        1 首钢集团有限公司矿业公司水厂铁矿        2 首钢集团有限公司矿业公司杏山铁矿    3首钢集团有限公司矿业公司实业公司                                                        
        【摘要】在电力能源快速发展的时代,电能在当今工业发展中起着至关重要的作用,它直接影响着整个工厂能否顺利生产和消耗大量电能。其中,负载功率因数对电力系统有严重影响,这对有关部门来说是一个非常重要的问题,通过减少功率损耗和电能损耗来达到节能和提高电能质量的目的。因此,当工业电源系统中不能满足相关的国家法规时,必须进行无功功率补偿。本文主要着重对工厂供电系统中无功功率的补偿进行简要分析,以改善工厂供电系统,提高电工质量并减少功率损耗。
        关键词: 工厂供电系统;技术;无功补偿;应对措施
        引言:时代发展瞬息万变,所有行业研法新技术都会被赶出时代,必须进行相应的调整才能适应社会发展,电力能源行业也是一样,因为电力能源在我国电力系统中占据重要地位,所有工厂的电力能源都要依靠无功补偿技术,因此工厂供电的无功补偿技术在工厂供电过程中起着非常重要作用。
        1无功补偿原理和无功补偿功率因数概述
        1.1无功补偿原理
        从无功功率补偿原理的观点来看,代表电感性和电容性功率负载的元件必须连接和配置,在同一个电路里完成,当容性负载释放能量时电感性负载开始吸收电力能量。继而当感性负载释放电力能量的时侯,容性负载又继续吸收电力能量。这种形式的相互能量交换允许电容性负载输出的无功功率补偿电感性负载吸收的无助功率。
        1.2无功补偿和功率因数
        有功功率和无功功率并称为电网的功率输出,有功功率是使用一些电气设备将电力能源转换成其他能量,然后使用该能量进行外部工作执行。无功功率是指交流电路中必须建立交变磁场或电场的电感性或电容性设备,它不会在确保正常运行所需的电源上执行任何外部工作。
        2无功补偿的目的和意义
        无功补偿的主要目的是增加配电系统的功率因数,提高功率因数对工厂具有以下优势: 降低工厂的电力成本供电公司发行的电力是根据公式计算的,假如企业工厂在公用电网中吸收很多无功功率,则功率因数降低,供电公司运营成本随之增加。所以当供电公司每月在计算并收取电费时,企业工厂的平均功率因数则会低于规定的标准,那么就要增加一定比例的用电费用。随着对无功功率需求的增加要改善电压质量,否则电压系统的损耗也会增加,通过提高功率因数对无功功率进行补偿可以改善系统的电压质量,从而使负载电压变得更稳定。 变压器的额定容量取决于次级的视在功率,因此降低所选变压器的额定容量,在变压器的次级侧执行无功功率补偿会降低视在功率。因此可以减小额定容量选择节省投资。
        3工厂供电系统中的无功补偿存在问题
        3.1使用感应负载设备
        工厂电源系统中的大多数感应设备在使用过程中会损失其额定容量,并且其额定容量的损失介于10%-15%之间,工厂的供电系统中主要使用电力变压器和大型电动机提供电力能源,这些机器通过消耗电能从而提高工厂的生产效率,同时也增加工厂的生产成本。因此在电力系统安装的初始阶段,工厂在选择发动机时必须考虑综合因素选择发动机,并对不同的发动机深入了解,根据生产条件和生产需求,选择能够有效减少功率损耗的最佳发动机。
        3.2电源电压不稳定
        稳定的电压离不开工厂中各种设备的正常运行以及工厂电源系统的安全使用。电压过低会导致电力系统的各种设备将无法正常工作,从而会影响企业工厂生产效率。电压太高磁力将始终处于饱和状态,并且磁力和电压的变化会继续增加磁力,从而增加电厂的功率损耗。因此,有必要确保电压稳定,以防止电能的不合理消耗并确保设备的正常运行。
        3.3逆变器存在谐波问题
        逆变器的日常运行中显然会出现谐波问题,这不仅会对发电、电源及电气设备产生非常坏影响,还会造成无功功率损失惨重,从而降低了供电系统的功率因数,如果谐波问题严重,也会影响电源系统中电源设备的安全运行。


        4提高供电系统的功率因数方法
        无功功率补偿的主要方法大致可分为以下两种情况,一种是使用现有电容器实现无功功率补偿的方法,另一种是使用同步补偿器实现无功功率补偿的方法。在实际工作过程中,静电电容器属于无功补偿类别,它表现出自结构系统的复杂性,经过维护和保养且价格昂贵,所以不常用。多点电容器的无功补偿形式可以分为三种,一种是高压集中补偿,另一种是低压组补偿,最后一种是现场补偿。高压补偿的方法是通过在传输线的总线上安装电容器来改善电源系统的功率和质量。
        5工厂供电系统中的应用问题和对策
        5.1基于动力船的无功补偿技术
由于无功补偿技术在工厂企业当前的生产和发展过程中占有非常重要的地位,因此最常见的实现方法是执行无功,以确保无功补偿技术可以延长无功补偿的使用期限。相移电容器和静电电容器统成为电容器,为了有效降低生产线系统无功功率消耗将无功功率补偿技术连接到企业工厂生产线的电容器设备上。无功补偿技术最常用的方法是低压组补偿,主要应用于车间转换室,有效降低了车间转换室的总功耗,可以提高整个电容器的使用效率。但在实施低压补偿分组方法的过程中,由于工厂工作场地的变压器功率降低,并且必须使用低压线路无功电流,因此必须安装无功功率补偿设备以提高无功功率补偿技术的应用效率。当某些设备执行无功功率补偿时,有必要选择补偿目标。
        5.2改善自然功率因数
        在无功补偿技术的应用过程中,应注意以下几个方面:首先,需要选择适当的电机设备,由于电动机在整个电源系统中的作用主要是增加电力设备的功率,因此电动机的类型规格和电容会影响整个电力系统,并且可以说所有参数都是必不可少的,它应该完全可以工作。为了补偿无功功率,如果工厂中的环境差异较大,则必须及时适当地调整电机性能和各种行驶指标,并且不能使用封闭式发动机。
        6供电系统无功补偿问题的有效途径
        6.1提高了电源系统的自然功率因数
        工厂的电力供应系统,具有功率损耗的一个大问题,需要根据工厂的实际情况正确选择发电机、变压器等设备。在添加相应的电气设备时,必须优化工厂的供电系统,并且在优化过程中必须注意变压器的主要应用。在选择一种类型的变压器时,需要仔细选择安装的数量和方法,提高工厂供电系统的自然功率因数。
        6.2使用无功功率补偿措施
        工厂供电系统进行无功补偿时,可以提高供电质量,减少供电系统的功率损耗,设备运行时可能会受到谐波的影响,电源无法吸收这种影响,最终确保了电源系统的稳定性和平衡性。静电电容器可以平衡发电机和其他电感性负载设备产生的电流,达到无功补偿的目的,避免了不必要的损耗和电能浪费。
        结语:对工厂供电系统无功补偿问题的研究表明,无功补偿可以有效提高工厂电源的质量,工厂必须要选择合适的无功补偿设备和方式,并将分布式补偿和集中补偿有机结合起来进行改进,为我国电力工业的发展增砖添瓦以确保供电系统供电的稳定性经济性和安全性。
        参考文献:
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        [5]徐娟,秦绪武.工厂供电系统低压配电保护电器的选择[J].电子测试.2018(Z1):12-13
        [6]杨跃.低压供配电系统接地方式及应用研究[J].中国设备工程.2018(04):18-19
        [7]王建华,电气工程师手册,机械工业出版社,2006年.
        
        
        
        
        
        
        
        
        
        
        
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