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2019-08
SVG无功补偿装置的应用场合
凡是安装有低压变压器地方及大型用电设备旁边都应该配备无功补偿装置(这是国家电力部门的规定),特别是那些功率因数较低的工矿、企业、居民区必须安装。大型异步电机、变压器、电焊机、冲床、车床群、空压机、压力机、吊车、冶炼、轧钢、轧铝、大型交换机、电灌设备、电气机车等尤其需要。居民区除白炽灯照明外,空调、冷冻机等也都是无功功率不可忽视的耗用对象。农村用电状况比较恶劣,多数地区供电不足,电压波动很大,功率因数尤其低,加装补偿设备是改善供电状况、提高电能利用率的有效措施。 二、SVG无功补偿装置与目前国内其他产品相比的优势 1、补偿方式:国内的无功补偿装置基本上是采用电容器进行无功补偿,补偿后的功率因素一般在0.8-0.9左右。SVG采用的是电源模块进行无功补偿,补偿后的功率因素一般在0.98以上,这是目前国际上最先进的电力技术,国内掌握这项技术的目前就我们一家; 2、补偿时间:国内的无功补偿装置完成一次补偿最快也要200毫秒的时间,SVG在5-20毫秒的时间就可以完成一次补偿。无功补偿需要在瞬时完成,如果补偿的时间过长会造成该要无功的时候没有,不该要无功的时候反而来了的不良状况; 3、有级无极:国内的无功补偿装置基本上采用的是3—10级的有级补偿,每增减一级就是几十千法,不能实现精确的补偿。SVG可以从0.1千法开始进行无极补偿,完全实现了精确补偿; 4、谐波滤除:国内的无功补偿装置因为采用的是电容式,电容本身会放大谐波,所以根本不能滤除谐波,SVG不产生谐波更不会放大谐波,并且可以滤除50%以上的谐波; 5、使用寿命:国内的无功补偿装置一般采用接触器或可控硅控制,造成使用寿命较短,一般在三年左右,自身损耗大而且要经常进行维护。SVG使用寿命在十年以上,自身损耗极小且基本上不要维护。 三、为什么要使用无功补偿装置 无功补偿技术是一种很传统的电力技术,它代表了一个国家电力水平的高低,无功补偿通俗的讲就是将低压变压器传输过来的无用功转变为有用功。这样: (1)减少线路损耗50%以上。就全国讲,线路损耗约占据12%,其中主要是无功分量引起的损耗,若无功线损降低50%~60%,一年便可节电500亿度左右,相当于半个三峡工程的发电量。这种不消耗一次能源,便可增大发电量的工程是绝好的绿色工程。且投资极小,见效快。 (2)避免罚款。我国电力部及物价局“关于颁发《功率因数调整电费办法》通知”中规定,功率因数0.94时,减少电费1
谐波治理设备安装的必要性研究
随着科技的发展,节能已经成为各种技术发展的必然趋势。很多企业和公司都致力于节能技术的突破,我公司更是特别重视节能方面的进展,并且已经取得了一定的成果。那么就根据我们的经验来谈谈谐波治理的必要性吧。 首先是能源危机问题。能源的开发和利用是一个全球性的问题,它直接关系到整个人类社会的生存和发展,目前全球没有一个国家不在努力寻找解决能源问题的有效方法。能源资源是有限的,关键要解决能源问题自然就归到了能量控制和节约能源。谐波治理和无功补偿能有效地节约能源,降低电力消费单位支出。 然后就是政策的支持。国家电力规则:无功功率平衡应在现场,用户应在增加消费的自然功率因数的基础上设计和安装谐波治理装置,并与负载电压的变化及时切入或删除,以防止无功功率反馈。提高电力公司(即无功补偿)功率因数,公司发电节能淘汰率是企业的重要组成部分。 还有国家需求。在我们国家,对于能源控制的需求尤为迫切,因为中国正面临着长期的电力短缺和紧张。日本能源研究所的报告指出:目前中国的电力紧缺是9.93%,到2010年上升至15%。再者,中国未来的电能市场也受到了电能来源的潜在巨大威胁,所以谐波治理装置的安装就尤为重要了,它可以提高电力设备的免维护率,为国内公司企业节约能源。 最后就是业务需要。许多企业对谐波治理的节能一亿缺乏认识,不理解为什么安装,仅仅是因为电力供应部门移交的罚款才被迫安装。客观地说,谐波控制和无功补偿对电力部门有许多好处,但企业本身有很多好处: 1,电力部门对企业提供了功率因数的标准,如果达不到标准,他们将采取罚款,收取电费等措施,提高功率因数尽量消除罚款。 2,电网安装无功补偿装置可以减少无功功率,从而增加了有源电力输电网容量,提高设备的利用率。 3,变压器输出不够的时候,无功补偿装置的安装可以提高功率因数可提高变压器的负载能力。 我公司自主研发和生产的无功补偿和谐波治理装置,有顶级的技术人员和先进的设备技术。主要产品有无源滤波器、有源滤波器、各种变压器和电抗器等。 我们竭诚为您提供全方位的服务,提高电能质量,净化电网环境,为节能减排做出贡献。
动态补偿与静态补偿差别
节能,这是国家的重大决策。随着煤矿的发展,煤矿技术装备越来越大,运行状况越来越复杂化,而功率因数一般都仅在0.8以下,达不到大于0.9以上的要求。沿革和套用传统的电容补偿方式、遇到了挑战。本文对目前国内电容补偿的诸多技术方案进行比较分析。提出了应用于煤矿的电容补偿的关键问题是:电容器的无功出力必须与负荷变化相匹配的观点。 一、概述 煤矿工业的电气负荷的特点是: 1、随着采煤技术的发展,采掘设备配置的单机容量越来越大大,例如:大功率的采掘设备、提升运输设备、排水设备、抽放设备、压风设备,这类设备的启动电流很大,启动频繁,启动时间长,冲击负荷大,冲击次数频繁。特别是煤矿的通风等抽放设备,主、副井的铰车采用交-交变频调速设备或直流调速设备。上述设备均属重负载、高转矩的直接启动,无功冲击较大,电压闪变严重,并伴随大量整数倍和非整数倍的谐波电流产生,功率因数低。 2、单机小负荷机组群。例如:选煤厂,综采、机采工作面。其特点是:非生产班次的负荷几乎为零,生产班次的负荷,在1~3分钟内就要求达到最大负荷,特别是选煤厂类。因此煤矿的电气负荷变化很大,平均负荷/最大负荷仅为0.3~0.7,最大负荷/最低负荷为3~8倍。短路(容量)电流大,是工作负荷(容量)电流的7.8~18倍左右。运行环境恶劣,停电时间受到《煤矿安全规程》的严格限制。给电网的供用电造成如下问题: 1.1无功冲击产生的不良影响 1)使供电母线的电压产生波动,降低机电设备的运行效率。供电母线电压产生波动时,将使用户的异步电机类负荷转矩随之变化,输入负荷的有功功率下降,影响生产和设备的出力。 2)特别是变蘋设备的率与电压平方成正比,当电压降低时,大大降低了设备的效率,生产效率下降,同时增加成本。 3)快速无功冲击引起母线电压剧烈波动,严重时影响自动化装置的正常工作,闪变将造成设备的二次启动,产生比正常运行大十几倍的电流,危及人身及设备安全。 1.2低功率因数将导致如下不良影响 1)根据《电力系统电压和无功电力技术导则》的规定,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,功率因数应大于0.9以上,否则,用户将遭受低功率因数罚款,直接影响企业的经济效益。 2)低功率因数负载从系统吸收大量无功功率,增加了线损和变压器的损耗。 3)由于供电变压器同时通过有功功率和大量的无功功率,降低了变压器的供电能力。低功率因数运行的电网,增加了系统的有功功率、无功功率,增加了供用电成本。直接影响企业的经济效益。 1.3谐波电流对电气设备的危害, 1)谐波对旋转电机的影响谐波对旋转电机的主要影响是产生附加损耗,其次产生机械振动,噪声和谐波过电压。 2)谐波对供电变压器的影响谐波对供电变压器的影响主要是产生附加损耗,温升增加,出力下降影响绝缘寿命。 3)谐波对变流装置的影响交流电压畸变可能引起不可逆变流设备控制角的时间间隔不等,并通过正反馈而放大系统的电压畸变,使变流器工作不稳定,而对逆变器则可能发生换流失败而无法工作,甚至损坏变流设备。 4)谐波对电缆及并联电容器的影响,当产生谐波放大时,并联电容器,将因过电流及过电压而损坏,严重时将危及整个供电系统的安全运行。 5)谐波对通信产生干扰,使电度计量产生误差。 6)谐波对继电保护自动装置和计算机等也将产生不良影响。谐波及无功冲击导致的电压波动。严重影响用户本身及电网用电设备的安全运行,降低了供电电网的电能质量。特别是电压波动超标,引起供电系统电能质量的变化将会对其他动力负荷产生严重影响,甚至造成其不能正常工作。必须按电能质量有关标准的规定,应采取综合治理措施。 二、电容补偿原则及补偿方式电容补偿原则 1、减少无功功率的流动、返送,就地补偿。 2、分级补偿,就地补偿与集中补偿。 3、防止低负荷时的过补偿,(不允许)对电网倒送无功功率。 补偿方式 1、静止无功电容补偿 2、同步调相机补偿 3、并联电容器补偿 4、并联电抗器补偿 5、无功自动调节—分组分段可控自动调节方案及固定投入电容器容量,自动调节电容器两端的电压以改变无功电容电流方案 6、动态无功电容补偿 三方案比较分析及选择 过去的年代,应用于煤矿的是并联电容器方式,不论是就地补偿与集中补偿,固定电容器容量方式或是静态自动、手动调节电容器容量方式,都是通过改变电容器容量(将电容器分组分段分相安装布置,运用可控硅技术,自动调节改变电容器投入的数量、容量),或调节变压器的电压分接开关,来实现无功电流量及电压调节的,其问题在于:负载调节特性较差,不能连续平滑调节,不能随负载变化而调节电容器的无功电流(出力),特别是在煤矿,平均负荷/最大负荷为0.3~0.75,最大负荷/最低负荷为3~8倍的运行状况下,欠补偿和过补偿现象都同时存在,特别是在低负荷时,过补偿现象非常严重,由于过补偿而造成过电压及对电网倒送无功功率。投切电容器的操作过程会产生严重的操作过电压和合闸涌流,对系统中的高次谐波有放大现象,在谐波电流过大时可能引发电容器爆炸事故。采用串联电抗器的做法又提高了电容器的运行端电压,同时又需要增加电容器容量来直接补偿串联电抗器的无功损耗。过电压和过电流直接影响供电安全及电容器寿命。 现代科学技术的发展,传统的无功电容补偿方式已显得落伍了。代之的是无功自动调节及动态无功电容补偿。按设计的电容器容量,固定接入系统中,电容器分相,但不分组、不分段的技术方案—无功自动调节,动态无功电容补偿。 无功自动调节为固定投入电容器容量,按设计容量固定接入系统中。其中无功自动调节,采用自动调节电容器两端的电压以改变无功电容电流方式。动态无功电容补偿:动态无功电容补偿为固定投入电容器容量,按设计容量固定接入系统中。晶闸管相控电抗器(TCR)型静止型动态无功补偿装置(SVC)方式由TCR(并联可调电抗器)+FC(补偿电容)两部分组成。其中TCR由DSP全数字控制系统、晶闸管功率阀组、相控电抗器、BOD保护模块等组成,通过晶闸管调整电抗器的电流,从而使TCR回路产生可变感性负载;FC回路由滤波电容器和滤波电抗器组成特定的滤波通道,向系统提供恒定容性无功功率,兼有滤除谐波的作用。 1).固定电容补偿 ①固定无功补偿方案是补偿无功功率的常规方法。装置具有结构简单、经济方便等优点,其补偿无功的容量是设计根据计算的平均负荷大小而确定的,是一个不可调的固定量,通常由电抗器和电容器串联组成,其功能主要是补偿负荷产生的感性无功,并对三次谐波有一定的抑制作用。一般采用机械开关控制电容器的投切,投切时的冲击电流和操作过电压大,易发生谐振,因此不能频繁投切。由于固定补偿装置的补偿容量不能随负荷而变化,“欠补”和“过补”交替发生,计费方式又为“反转正计”,使得变电所平均功率因数达不到0.9的要求,造成力率罚款,并使供电设备的能力不能充分发挥。目前我国普遍采用的方案是在变电所设置固定电容并联补偿。该方案主要问题是在无负荷和轻负荷的区段,过补偿十分突出,投入固定并联补偿电容后,功率因数比不投时还低,无法达到经济功率因数的要求,变电所因功率因数大幅下降,而遭受巨额罚款,固定电容器补偿还会导致空载时电压抬升,反而恶化电压质量。 ②从以上分析结论可知,变电所采用固定补偿方案解决不了功率因数问题,不能随负荷的无功波动随机的调节补偿的容性无功,所以不具备抑制谐波和电压波动。要解决功率因数问题,抑制谐波和电压波动,必须放弃固定补偿方案,寻求新的补偿方案。 2)静态无功补偿(FC) ①静态无功补偿(FC)的功能是提高功率因数及滤除谐波,由于FC的补偿容量是固定的,一般适合负荷相对比较稳定的场合,对于负荷波动比较大的场合,补偿效果就很不理想。由于其补偿的无功容量设计是根据计算的平均负荷大小而确定的,在负荷较小时,造成过补,大量无功倒送,电业部门对无功的计量是“反转正计”,所以过补造成功率因数降低;在负荷较重时,补偿容量又不够,功率因数同样不能满足要求。目前国内,由于FC的设计容量往往偏大,造成FC不能投运或只部分投运的情况不少。 ②由于FC的补偿容量固定,当系统无功变化时,不能跟随调节,所以FC不能克服电压波动。 ③由于FC的滤波通道是按系统谐波电流发生量设置的,当不能全部投入时,必然切去其中某次滤波通道,对于切去的滤波通道相对应的谐波电流不能很好的滤除,达不到谐波治理的要求,而且频繁的投切滤波器容易形成系统振荡。 ④投切滤波支路有一个暂态过程,会产生过电流、过电压,影响电容器及串联电抗器的可靠运行;切除滤波支路时,触头上恢复电压较高,有开关重燃的可能,多次重复击穿时,电容器上产生很高的过电压,致使设备损坏。对电容器组的投切冲击,IEC规定不超过1000次/年,加之开关寿命的限制,不能频繁投切,从而影响动态补偿效果。 3)晶闸管分级投切电容器方案(TSC)晶闸管分级投切电容器方案这里研究两个,一是带降压变压器的晶闸管投切电容器方案,二是带降压变压器及分接开关的晶闸管投切电容器方案。 1)、带降压变压器的晶闸管投切电容器方案TSC分组可调补偿是根据负荷实际运行无功量,按照一定的投切策略跟踪负荷变化进行投切动作。该方案由若干组并联的晶闸管阀组控制,以实现快速无触点的投切。显然这种型式的补偿装置只能实现容性无功功率的阶跃调节,其调节的精度取决于电容器的分组数。为了提高运行的可靠性,防止电容器和晶闸管损伤,TSC均实现无过渡过程的操作。TSC技术关键无过渡过程投切电容器,理论上电容器在峰值时导通,在峰值时关断。晶闸管关断后,电容器保持峰值电压值,由于电源电压随时变化,电容器电压也在缓慢地放电,要做到安全、无过渡投切比较困难。具体控制有二种方法: 其一:在需要投入电容器时,必须检测电容器的两端电压及电网电压。在电网电压与电容器两端电压相等瞬时,发出触发脉冲;当电容器接成星形时,这时必须有二个晶闸管导通才能构成通路。这种控制方式的难度很大,且电容器两端电压为直流,在高压环境下,检测困难,经常产生过渡过程过电压。严重的过度过程产生的振荡过电压,将达到电源峰值电压的两倍以上,如在低压侧整流变副边进行补偿,过渡过程过电压必然影响调速系统的安全运行。 其二:晶闸管关断后,电容器两端电压从峰值电压,缓慢放电。等电容器两端电压放到小于50V时投入电容器,这时是比较安全的,但根据<<高压并联电容器放电线圈标准JB/T8980-1999>>规定放电时间为5s,电容器投入时必须考虑其放电情况,这样由于受电容器的放电时间的限制,在工程应用中实际的响应时间一般在3-5分钟左右。对于无功快速变动的系统是不适用的。 其三:TSC投切的电容器组分组越多,补偿效果越好,成本相对提高。且在频繁投切电容器时,由于阻抗曲线发生频繁变化,很有可能产生谐振,造成灾害性事故。(如去年湖南涟钢棒线厂轧钢系统中采用的TSC装置,由于产生谐振将TSC装置及传动系统全部烧毁,直接经济损失近3000万元,间接损失近2亿元。)该方案的特点:不产生谐波;理论上可以实现过零投切,不会产生像真空开关那样产生严重的过电压;结构简单。 2)、带降压变压器及分接开关的晶闸管投切电容器方案该方案通过降压调压变压器,采用分接开关无载调压和晶闸管开关的有载分合直接调节无功元件(滤波器)的无功输出。该方案的特点与带降压变压器的晶闸管投切电容器方案相似,但投资更少,只需一组晶闸管开关,但其过分依赖变压器分接开关,分接开关每天频繁调节,其寿命能否有保证还需进一步研究,另外目前国内尚无此类方案运行,需要研究开发。 3)无功功率补偿装置(SVC)晶闸管相控电抗器(TCR)型静止型动态无功补偿装置(SVC)是目前最先进的一种补偿技术,技术含量高,过去以进口产品居多,导致设备造价昂贵,同时,由于普遍采用的复杂的水冷系统,造成可靠性差以及日后的维护费用增加。近年来,随着国内需求的高涨,在荣信公司在国家发改委、国家计委、国家科技部的大力支持下,TCR型动补已逐步实现了国产化,极大地降低了TCR型动补的生产成本;同时,具有自主知识产权的热管自冷技术已经成功
什么是无功动态补偿?
无功补偿装置,按照动作速度,可以分为:动态补偿和静态补偿。它们的主要区别是补偿的速度。动态的很快,国标要求在2秒以内跟上负载的变化,国外标准则更高,要求20mS,就是要在一个周波内跟上负载变化,这样,负载需要无功的时候,马上就补偿。不过动态的价格超贵!静态的比较慢,国标修改以后已经比原来的快了很多,但是还是在15秒以上,就是说,负载变化后,至少要等15秒以后,静态补偿才开始动作(给予补偿,很慢,对吧)。但是静态的成熟可靠,价格低廉。介于动态与静态之间的,是快速补偿,反应速度为2~10秒。由于速度的要求,它们内部的元件的区别也较大。至少,无功补偿控制器就得使用动态补偿,比如用我公司的“GZK900动态智能无功补偿控制器”(通过了CQC认证的产品),等等。
浅谈矿热炉无功补偿与节能
矿热炉是一种高能耗高谐波的电冶炼炉,根据多年的工业炉工艺的了解,为矿热炉的滤波补偿提供丰富的实践经验,有针对性的提出了一套谐波治理与节能方案,滤波通道的组合合理,无功补偿,无频繁投切,运行稳定,安全,使用寿命长,节能效果显著。 一、前言 矿热炉在使用中产生大量的谐波,导致电网中的谐波污染非常严重。矿热炉一般由可控硅整流装置提供直流电源。可控硅整流装置会在交流侧产生很大的无功功率和谐波电流,导致电压、电流波形严重畸变,功率因数低,造成进线电流大,变压器利用率降低,能耗增加。谐波还会干扰拉晶控制系统,造成错位、断晶、跳闸,严重影响正常生产。 矿热炉是一种高能耗的电冶炼炉,具有电阻电弧炉的特性。其功率因数是由炉内电弧及电阻R和电源回路中(包括变压器、短网、集电环及电极)的电阻R和电抗X值的大小来决定。 COSΦ=(R+R)/ 电阻R电抗X值在矿热炉运行时,一般不变动,它们取决于短网和电极布置的设计和安装。电阻R与运行时短网上各载流部件的电流密度有关,变化较小,但电阻R却是矿热炉运行时决定矿热炉功率因数的主要因数。 由于矿热炉比其它电冶炼炉的电阻弱,故其功率因数相应地也降低些。除了一般小型矿热炉的自然功率因数能达到0.9以上,而容量在10000KVA以上的中、大型矿热炉的自然功率因数都在0.9以下,矿热炉容量越大,功率因数越低。这是由于大容量矿热炉的变压器感性负载越大,短网越长,电极插入炉料较深增加了短网的电抗,因而降低了矿热炉的功率因数。 为了减少电网的损耗,提高供电质量,供电局要求用电企业的功率因数要在0.9以上,否则要对用电企业处以高额罚款。同时功率因数偏低,也会降低矿热炉的进线电压,影响电石的冶炼。故目前国内外大容量矿热炉都要加装无功补偿装置,以提高矿热炉的功率因数。 现在投运的无功补偿装置通常以补偿装置的接入点分为下列两种方式: 1、补偿装置接入矿热炉变压器高压侧,称高压补偿; 2、补偿装置接入矿热炉变压器低压侧,称低压补偿; 二、无功补偿装置 1、高压补偿 矿热炉变压器高压侧电压一般为10KV、35KV、或110KV。高压补偿又分两种:一种是直接将补偿装置接于高压侧;另一种是通过补偿变压器接于高压侧。用相应电压等级的补偿装置(包括电力电容器、开关、电抗器、避雷器、保护等成套设备,下同),直接接入矿热炉变压器高压侧(补偿装置接在矿热炉变压器进线端),也可以直接在变电站中,单独或集中补偿。其特点是: 1)设备简单,投资少; 2)补偿装置出现故障时电流不通过矿热炉变压器; 3)补偿装置不受矿热炉变压器接线变换及矿热炉其它方面变化的影响。 2、低压补偿 2.1原理 低压补偿是利用现代控制技术和短网技术将大容量、大电流的超低压电力电容接入矿热炉的二次侧的无功补偿装置。该装置不仅是无功功率补偿原理的最好体现,还可以使矿热炉的功率因数在较高值运行,降低短网和一次侧的无功消耗,消除3次、5次、7次谐波。调平三相功率,提高变压器的输出能力。控制的重点使三相功率不平衡度下降,达到三相功率相等。使坩锅扩大、热量集中,提高炉面温度,使反应加快,达到提高产品质量、降耗和增产的目的。 此技术属于将原来成熟的就地补偿技术应用到矿热炉的二次低压侧,由电容器产生的无功功率,通过短线路,一部分通过矿热炉变压器由系统吸收,另一部分补偿矿热炉变压器,短网和电极的无功损失,增加了输入矿热炉的有功功率。同时采用了分相补偿,使矿热炉内三相电极上的有功功率相等,达到提高功率因数,减小三相功率不平衡和改善生产指标的效果。采用低压就地补偿/滤波技术优点: 1、低压补偿可以提高变压器、大电流线路利用率,增加冶炼有效输入, 2、改善三相不平衡。 3、降低高次谐波值。 4、减小变压器及网路附加损耗,可以消除力调电费,节能降耗。 5、提高矿热炉变压器有功出力,从而提高产量,增加经济效益。 三、工程实例分析 现以在铁合金厂安装一套矿热炉低压补偿装置,安装了低压无功补偿效果是明显的。不但实现了高压补偿提高进线电压的、电网功率因数的目标,而且增加了输入矿热炉内的有功功率,达到了矿热炉节能降耗增加产量的、降低生产成本目的,对提高矿热炉经济效益起到实质性作用。根据分析多台安装低压无功补偿装置,矿热炉的生产指标得出:在低压无功补偿装置投用后,电炉变前的功率因数能达到0.90以上,有些甚至达到0.94,矿热炉的功率因数也能有很大的提高。在使一次电流电流降低15A左右的同时,有功功率可提高3000KW左右,节能降耗3%以上,增产10%以上,使矿热炉的运行参数和消耗指标得到很大的改善。 根据该矿热炉用户所传的数据,和我多年来在此行业总结的经验,所确定的补偿方案如下: 贵公司有3台10000KVA的单相电炉变压器,根据矿热炉的工作特性和贵公司提供的测量数据,功率因数按0.78计算,预计安装后功率因数达到0.98计算,10000KVA的电炉变压器补偿容量为6000KVAR;谐波电压总畸变率(%)及5次谐波含有率(%)均超过国家标准,根据矿热炉电流变化较快,建议安装低压动态无功补偿装置,能够快速跟踪投切,达到理想的补偿效果。 最终确定安装目前市场上先进的我生产的低压动态无功补偿装置;即可解决贵公司电炉系统的谐波污染严重及功率因数低的问题。 3.1动态滤波及无功补偿装置功效 通过抑制和吸收谐波、杜绝谐振的发生、减少损耗、清洁电网、改善系统用电环境。 1、不会出现谐振爆炸现象;。 2、降低配电网的功率损耗、增加电网输电能力、提高设备利用率; 3、降低用电设备(电机)的能耗,改善运行条件; 4、保护设备、延长设备寿命、减少维修费用; 5、节约电能,提高功率因数,功率因数达到0.92以上; 6、改善电压质量,保证设备正常运行;。 7、谐波控制在国家标准以内。 3.2效益分析 电炉变压器低压侧通过上我的动态滤波及补偿装置,功率因数由原来的0.78左右提高到0.98,这样会使电炉原来的负荷电流大幅度的下降,会减少大量的线路损耗,为企业创造大量的经济效益,以下从几个方面说明产生的效益。 1)降低变压器的占有率: 通过动态滤波及无功补偿装置可降低变压器的占有率,扩充变压器容量,充分发挥投资效率,减轻变压器长期长期超负荷的负担,为企业创造了较大的效益。 电炉变压器的容量为30000KVA,实际运行容量为:30000×115%=34500,低压侧安装动态滤波及无功补偿装置前功率因数为0.78左右,安装后功率因数达到0.98以上。 安装补偿滤波装置后变压器的电流下降,从而炉变压器容量的占有率也下降,减轻了变压器的负担,延长了变压器的使用寿命,减少了日常维护费用。 2)电炉变压器通过上我公司的动态滤波及无功补偿装置后线路中的无功电流大大减少,从而大大减少了有功损失,降低了变压器有功损失(铜损)及降低线路损失。线损降低率与变压器铜损降低率是32%,大大节省了线路损失,减少了系统中的有功损失,节省了电能。 3)治理谐波所产生的效益 滤除谐波,改善用电环境,提高产品质量,确保了设备正常运行 当系统存在谐波时:会增大有功损耗。谐波使设备绝缘强度降低,减少设备的使用寿命。谐波是变压器产生噪音的重要来源。谐波会增大变压器,电动机的涡流损失。 由于集肤效应,谐波会增大线路、变压器的阻值,这样大大增加了线路损耗,给企业造成了浪费。通过谐波治理,给企业创造了经济效益。 4)改善电压质量 当线路中的无功功率Q减少以后,电压损失△U也就减少了。从而稳定了线路电压,提高电压质量。 5)消除力率电费 电炉变压器未投用滤波及补偿装置前功率因数平均为0.78左右,功率因数没有达到国家标准。功率因数0.78时罚款比例为6%,通过安装的动态滤波及补偿装置可消除力率电费。功率因数超过0.9,还会产生奖励电费。 力率电费=(电度电费+基本电费)×6% 通过以上分析,电炉变压器安装低压动态无功补偿装置所产生的直接节电率为6%左右,还没有计算由于改善了电压质量而延长了设备的使用寿命,减少了设备日常维修费用,提高产品质量,减少投资等间接效益。