某化工厂低压电容补偿柜的设计

内蒙古石油化工　　　　　　　　　　2012年第4期　

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某化工厂低压电容补偿柜的设计

李蓉娟,吴新伟

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(1.内蒙古机电职业技术学院;2.内蒙古第一电力建设工程有限公司第三工程处,内蒙古呼和浩特　010010)

　　摘　要:根据本厂与供电部门签订的《供用电协议》中功率因数大于0.95的要求以及本厂的负荷情况,本设计选用了PGJ1型低压无功功率自动补偿屏进行无功功率的补偿,使该厂的功率因数由0.59提高到0.99,同时减小了该厂主变压器的容量及补偿点以前供配电系统中各元件上的功率损耗。

关键词:方法;无功补偿容量;功率因数;PGJ1型低压无功功率自动补偿屏　　中图分类号:TM53　　文献标识码:A　　文章编号:1006—7981(2012)04—0084—02　　在交流电路中,电压与电流之间的相位差(5)的余弦叫做功率因数,用符号cos5表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cos5=P/S。功率因数的大小与电路的负荷性质有关,如白炽灯泡、电阻炉等电阻性负荷的功率因数为1,电网中的电力负荷如电动机、变压器、日光灯及电弧炉等,大多属于电感性负荷,这些电感性的负荷在运行过程中不仅需要向电力系统吸收有功功率,还同时吸收无功功率。一般具有电感性负载的电路功率因数都小于1。功率因数是电力系统的一个重要的技术抽油机运行的平稳程度,其好坏直接影响到抽油机的耗电量,现场测试表明,在不同的平衡状况下,电动机电流有较大差异,从而造成输入功率的变化。即使抽油机轴功率相同,也可能造成输入功率有较大的变化。

1.3.3　结蜡严重的井对系统效率的影响。油井结蜡可造成游动凡尔和固定凡尔不严、失灵,严重时造成油产液量下降,使抽油机上、下载荷增加,液量减少,动液面上升,消耗系统效率较低。

1.3.4　操作方法对系统效率的影响。操作中要注意两个方面:一是被测电压输入必须正确,红、黄、蓝三色夹必须接三个相线,黑色夹必须接地;二是被测电流信号必须正确,三个钳型表有标签面必须背对电机或电流方向与钳型表箭头方向一致,且与三个电压红、黄、蓝色夹一一对应,如果接地不好,或相位不对应,都会使消耗功率变小,影响系统效率。1.3.5　仪器故障对系统效率的影响。由于仪器内部都是高精度的电压互感器、电流互感器,它们对测试的电压和电流信号进行数据采集,同时采用先进的

收稿日期:2012-01-19

数据,是衡量电气设备效率高低的一个系数。功率因数低,会有如下危害:增加供电线路的功率损耗,而为了减少损耗则必须增大供电线路的导线截面,增加投资;增加线路上的电压损失,降低了电压质量;降低发、供电设备的有效利用率;增加部分企业的电费支出,加大生产成本。

综上所述,由于感性元件的存在,使电网无功功率增加,对电网的安全经济运行及电气设备的正常工作产生一系列的危害,使负载功率因数降低,供配电设备使用效能得不到充分发挥,设备的附加功率工频过零技术,完成对电压与电流之间的相位角的测量,提高整机测试水平,但时间过长,就会使仪器损坏。仪器损坏可导致耗能升高,影响系统效率。1.3.6　工作制度的影响。工作制度直接影响到整个抽油系统。合理的工作制度、冲程、冲次、泵径可使排液量与地层的供液量相匹配,使泵在较佳的工作状况下工作,提高产液量。1.3.7　盘根的影响。盘根在使用中与光杆摩擦产生阻力,根据其材质及压紧程度的不同产生的阻力有较大的变化,由于阻力的作用,造成耗电量的增加。

[参考文献]

[1]　吕彦平,吴晓东,李远超,王强.螺杆泵井系统

效率分析模型及应用[J].石油钻采工艺,2006,28(1):64～66.

[2]　张军,蔡俊,王强,林永利,苗永.火烧山油田提

高抽油机井系统效率对策[J].石油钻采工艺,2006,28(增刊):14～15.

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　2012年第4期　　　　　　　　　李蓉娟等　某化工厂低压电容补偿柜的设计增加。因此,必须设法提高电力网络中各有关部分的功率因数。目前供电部门征收电费将用户的功率因数高低作为一项重要的经济指标,《全国供用电规则》规定:高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调整电压装置的电力用户,以及100kVA(kW)及以上的电力用户功率因数为0.90以上,其他功率因数不低于0.85。供电部门将根据用户执行的情况在收取电费时,分别作出奖励、不奖不惩、罚款等处理。

在实际用电过程中,提高负载的功率因数是最有效地提高电力资源利用率的方式。提高功率因数即本厂所需补偿的无功功率为577.8kvar2　低压电容器柜的选择

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本厂的低压电容补偿柜选用PGJ1型低压无功功率自动补偿屏。PGJ1型低压无功功率自动补偿屏有四种接线方案。1、2屏为主屏,3、4屏为辅屏。1、3屏各有6条支路,电容器为BW0.4-14-3型,每屏共84kvar,采用6步控制,每步投入14kvar。2、4屏各有8条支路,电容器亦为BW0.4-14-3型,每屏共112kvar,采用8步控制,每步投入14kvar。该屏的选择步骤为:1、根据控制步骤要求,选择一台1号或也就意味着:提高用电质量,改善设备运行条件,可保证设备在正常条件下工作,这就有利于安全生产。

节约电能,降低生产成本,减少企业的电费开

支。例如:当cosU=0.5时的损耗是cosU=1时的4倍。能提高企业用电设备的利用率,充分发挥企业的设备潜力。可减少线路的功率损失,提高电网输电效率。因发电机的发电容量的限定,故提高cos?也就使发电机能多出有功功率。

提高功率因数的方法有:提高其自然功率因数;

人工无功功率补偿。提高自然功率因数的方法:恰当选择电动机容量,减少电动机无功消耗,防止“大马拉小车”。对平均负荷小于其额定容量40%左右的轻载电动机,可将线圈改为三角形接法(或自动转换)。

避免电机或设备空载运行。

合

理配置变压器,恰当地选择其容量。调整生产班次,均衡用电负荷,提高用电负荷率。改善配电线路布局,避免曲折迂回等。无功功率的人工补偿装置主要有同步补偿机和并联电容器两种。由于并联电容器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点,因此本厂采用并联的电容器的方法进行无功功率的补偿。并联电容器的补偿方式有:高压集中补偿、低压集中补偿和低压分散补偿。集中补偿使电容器利用率高,能减少电网和用户变压器及供电线路的无功负荷,因此本厂选用低压集中补偿的方式。1　无功补偿容量的计算;

补偿前的视在功率S30=P302+Q302=

5402+7302kvar=908kvar

补偿前的功率因数cos5=

P30S30=540

908

=0.59补偿容量QC=P30(tan5-tan'5)=540(tanarccos0.59-tanarccos0.96)kvar=577.8kvar

2号主屏,(BW0.4-14-3型)。2、根据所需无功补偿容量再补充一台或数台3号或4号辅屏(BW0.4-14-3型)。根据所需的无功补偿补偿容量,选用一台1号主屏,三台4号辅屏和两台3号辅屏进行无功功率补偿。

3　无功功率补偿后功率因数的计算

补偿后的视在功率S\"30=

P302+(Q30-QC)2

=

5402+(730-588)2=558kvar

补偿后的功率因数cos'5=P30S\"30

=558

561=0.99

显然,补偿以后满足功率因数大于0.95的要

求,因此本厂实际的的无功补偿容量为588kvar。4　结束语

本厂在低压侧选用PGJ1型低压无功功率自动补偿屏,该屏设计的无功补偿容量为588kvar。补偿前,该厂低压侧的有功计算负荷为540KW左右,无功计算负荷在730kvar左右,视在计算负荷为908KVA,计算电流为1405A,功率因数为0.59。装设PGJ1型低压无功功率自动补偿屏后,有功计算负荷不变,而无功计算负荷变为179.2kvar,视在计算负荷为561KVA,计算电流为868A,功能率因数0.99。补偿前,改变电所主变压器的容量应选1000KVA,才能满足负荷用电的需求;而采用PGJ1型低压无功功率自动补偿屏后,主变压器的容量选为700KVA就足够了。同时由于计算电流的减小,使补偿点以前供配电系统中各元件上的功率损耗也相应减小,因此本设计的经济效益十分可观。[参考文献]

[1]　刘介才.工厂供电设计指导[M].北京:机械

工业出版社.

[2]　江文,许慧中.供配电技术[M].北京:机械工

业出版社.