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        無功補償容量計算需結合現場負載運行參數

        來源:希拓電氣(常州)有限公司    日期:2020-09-28    瀏覽量:載入中...

        在六、七十年代,低壓配電設計無功補償容量的經驗值是按照30%來計算,就是按照變壓器容量的30%?,F在好多設計師依然根據這一經驗值進行設計,比如:變壓器1000kVA,補償容量為300 kvar,電容器額定電壓0.4 kV。

        無功補償裝置
        隨著工業規模的擴大,用電設備已經發生了巨大變化。以前30%的經驗值,是由幾十年前的設備特點決定的,那時候基本都是交流電動機,交流電機運行時的平均功率因數都在0.8以上,按照30%設計完全可以滿足無功補償的要求?,F在,已經是電力電子負載的時代,連照明燈都是LED半導體器件了,更別說大型直流調速電機、中頻爐、電弧爐、變頻器及焊接機器人了。

        希拓電氣根據多年的無功補償及諧波治理經驗,結合工廠的現場運行要求,總結得出這樣的規律值:

        一、電動機 

        根據電機的轉速或級數其功率因數是有很大區別的,2極電機滿載功率因數為0.88,6極電機的滿載功率因數就為0.85,還有8極電機,可能只有0.78了。電機極數不同,無功量大小也就不同。

        電機除了極數外,還有負載率也決定功率因數的大小。比如滿載時0.85,半載時只有0.45,對應的補償無功量相差也是很大。

        二、直流調速電機

        這類負載在鋼鐵行業占比較大,單機功率也較大。調速電機在低速時功率因數可能只有0.2,在高速時達到0.7,因此設計無功補償容量時要充分考慮速度高低時的容量變化。比如:一臺1500kW的直流調速電機,低速時無功量時1200kvar,高速時為600 kvar,那么,動態濾波補償柜只有按照1200 kvar來設計為妥,否則補償效果難以保證。


        三、中頻爐類負載 

        中頻爐在鑄件行業是通用設備,但是其本身的功率因數較高,甚至不用補償,不管在升溫階段還是在保溫階段,功率因數都在0.9以上。但是其諧波非常大,需要采取L-C諧振電路或APF來濾波,不然電網會受到較大干擾,也會影響其他用電戶的正常用電。


        四、民用配電

        城市商業或居民用電,由于設備中照明占比較大,功率因數較高,補償容量按照變壓器的30%來設計足夠了。只是都是整流電源,雖功率因數高了些,3、5次諧波較大,電容器需要提升電壓等級或采用濾波補償。


        從以上舉例來總結,簡單按照變壓器容量30%來設計電容器補償容量是有失偏頗,必須仔細核對負載類型,并參考運行時的實際參數來確定為妥。在軋鋼生產線上我們一般按照電機容量的70%來配套濾波補償容量,大家一定認為容量太大了,其實正合適,因為直流電機低速時的功率因數很低,70%電容器容量除去濾波通道的裕量,實際補償電源基波的無功量只有50%左右,往往還是不足的。

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