采取動態(tài)無功補償裝置節(jié)能降損的效果舉例說明
2016/10/11 14:32:14
TSC型動態(tài)無功補償裝置是專用于低壓電網(wǎng)實現(xiàn)快速投切的無功補償裝置。適用于中頻冶煉、變頻、軋機、整流設(shè)備、汽車點焊、造船焊機等快速沖擊性負荷的環(huán)境。該裝置采用了電感和電容器組成串聯(lián)諧振回路，吸收部分負載產(chǎn)生的諧波，避免諧波電流對電容器的影響，使電容能安全的在諧波環(huán)境的使用，同時不會引起系統(tǒng)諧波放大，提高設(shè)備和其它電器組件運行的可靠性。
該設(shè)備動態(tài)響應(yīng)時間為≤20ms，能實時跟蹤負載變化，即時補償無功功率，使用戶功率因數(shù)保持在0.95以上。系統(tǒng)的操作可分自動運行和手動操作。
例1：某焊網(wǎng)廠加裝廈門冠歐的TSCGO－600 kvar低壓動態(tài)補償電容柜，設(shè)定補償限值cosφ為0.95，小于限值則動態(tài)順序投入電容器組。如功率因數(shù)超前，向線路反送無功功率，則開始順序切除電容器，使功率因數(shù)在一個相對穩(wěn)定的區(qū)域保持動態(tài)平衡。試機時一次電流1050A，cosφ = 0.7，裝置動態(tài)投入400kvar后，功率因數(shù)接近到1，一次電流變?yōu)?50A，電流是補償前的電流的70%，即減少線路電流30%左右。
表1列出了補償前后參數(shù)的變化：
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表 1 補償前后參數(shù)的變化 |
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功率因數(shù) |
負荷電流/A |
計算值/A |
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有功電流 |
無功電流 |
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補償前0.7 |
1050 |
735 |
746 |
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補償后1.0 |
750 |
735 |
0 |
注：按現(xiàn)場控制盤儀表指示
例2：某汽車配廠電焊車間加裝廈門冠歐TSCGO－500 kvar低壓動態(tài)補償柜，補償前功率因數(shù)≤0.75，線路電流1300 A，動態(tài)補償?shù)焦β室驍?shù)為0.96后一次電流是1000 A，直觀減少線路電流25%左右。
根據(jù)電路原理，線路的損耗與負荷電流的平方成正比，線路電流大則損耗大，線路電流減小則線損減少，例1中，補償前電流為I，補償后電流大約為0.7×I，根據(jù)DP = 3I2R，所以補償后的線路損耗為補償前線路損耗值的49 %，線路損耗降低了大約51%左右。例2中線路補償后電流大約是補償前電流的0.77，所以補償后的線路損耗大概是補償前線路損耗的59%。
推算出補償前后功率因數(shù)的變化與線路損耗變化的關(guān)系：
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表 2 補償前后線路損耗之比 |
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補償前功率因數(shù) |
補償后功率因數(shù) |
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0．85 |
0．90 |
0．95 |
1．00 |
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0．85 |
1 |
0．80 |
0．80 |
0．72 |
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0．80 |
0．88 |
0．79 |
0．70 |
0．64 |
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0．75 |
0．78 |
0．69 |
0．63 |
0．56 |
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0．70 |
0．68 |
0．60 |
0．54 |
0．49 |
按表2所示：例1功率因數(shù)從0.7提高到1，補償后的線路損耗為補償前線路損耗的49%；線路功率因數(shù)從0.75提高到0.95后，線路損耗為補償前的63%，降低線損效果明顯。
例3： 某氨綸股份有限公司B區(qū)制冷機、空壓機電機進行了電機補償裝置的安裝調(diào)試，從安裝后測試結(jié)果看，平均降低電流22-51（A），電機功率因數(shù)提高到0.98，（見測試結(jié)果對比表），減少了公司內(nèi)部低壓電網(wǎng)的消耗，從而達到了節(jié)電的目的。
測試結(jié)果對比表：
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設(shè)備名稱 |
設(shè)備容量（kW） |
補前功率因數(shù)COSφ1 |
補后功率因數(shù)COSφ2 |
電流下降△（A） |
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制冷壓縮機LM1-110M、B4 |
110 |
0.84 |
0.98 |
22 |
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制冷壓縮機LM1-200M、B2 |
220 |
0.89 |
0.98 |
41 |
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制冷壓縮機LM1-250MA1C1 |
250 |
0.86 |
0.98 |
51 |
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制冷壓縮機2DLGS-K2、D2 |
250 |
0.89 |
0.986 |
49
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制冷壓縮機2DLGS-K2、D5 |
250 |
0.89 |
0.98 |
48 |
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空氣壓縮機20S-200A、D1 |
150 |
0.87 |
0.98 |
38 |
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空氣壓縮機20S-200A、D2 |
150 |
0.86 |
0.978 |
36 |
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空氣壓縮機20S-200A、D3 |
150 |
0.87 |
0.982 |
40 |
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空氣壓縮機60A-160、B1 |
160 |
0.88 |
0.98 |
46 |
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空氣壓縮機60A-160、B2 |
160 |
0.89 |
0.973 |
48 |
由于電流減少，變壓器的銅損及公司內(nèi)部的低壓損耗都降低。
配電系統(tǒng)電流下降率△Ｉ％＝（1－0.87/0.98）×100％＝11％；
配電系統(tǒng)損耗下降率 △Ｐ％＝(1-0.872/0.982)×100％＝11.2％
該公司B區(qū)制冷機、空壓機電動機補償?shù)目側(cè)萘繛?80千乏，電流平均總下降518（A）,依據(jù)GB/T12497-1997中計算公式，安裝電動機補償裝置后，年可節(jié)電量＝補償容量×無功經(jīng)濟當(dāng)量×年運行時間＝780×0.04×24×300＝224640kWh，節(jié)約價值11.2萬元，補償投資費用(包括設(shè)備的購置、安裝及現(xiàn)場調(diào)試)為：6.24萬元。(80元/千乏)
用戶低壓端無功補償裝置一般按照用戶無功負荷的變化動態(tài)投切補償電容器，達到動態(tài)控制的目的，可以做到不向高壓線路反送無功電能。在配電網(wǎng)中，若各用戶低壓側(cè)配置了足夠的無功補償裝置，則可使配電線路中的無功電流變小，也使配電線路的有功功率損耗變小。另外，線路中的無功電流小，也使線路壓降減少，電壓波動減少。
