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智能电力电容器有效提升功率因数,降低用电成本

  • 发布日期:2020-06-11      浏览次数:90
    • 摘要:智能电力电容器是低压配电系统中用于节能、降低线损、提高功率因数和电能质量的新一代无功补偿设备。它由智能测控单元、投切开关、线路保护单元、低压电力电容器等构成,改变了传统无功补偿装置体积庞大和笨重的结构模式,适应了现代电网对无功补偿的更高要求。
      关键词:智能电容;功率因数;无功补偿;低压配电系统;力调电费
      一、背景
      在交流电网中,电源输出的功率可分为两部分,有功功率和无功功率。有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率,这些电能被转化成机械能、光能、热能和化学能,负载对外做了多少功就需要多少有功电量,量化为每月的用电度数或千瓦时。无功功率主要为变压器、电机等电力输送、用电设备工作时建立交变磁场提供能量,这部分功率不被消耗,它的存在保证了用电设备对外做功的能力,并不是无用的、可有可无的。
      功率因数是指交流电路有功功率对视在功率的比值。用户电器设备在一定电压和功率下,该值越高效益越好,发电设备越能充分利用。功率因数越低,电力系统对外做功能力越弱,变压器利用率越低,线路损耗越大,电网效率越低。功率因数低还会导致力调电费罚款,增加用电成本。
      因为电力系统中的负载绝大部分为感性负载,通常从发电机和高压输电线供给的无功功率,远远满足不了负荷的需要,所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率,以保证用户对无功功率的需要,这样用电设备才能在额定电压下工作。所以用智能电力电容器来补偿感性无功,提高功率因数,提高变压器的利用率,稳定电压,减少线损,直接降低电能损耗,又可以避免力调电费罚款。
      二、产品发展
      常见的无功补偿柜是分立元件方案,由电力电容器、电抗器、投切开关、补偿控制器等组成,都是一个个独立的个体,分别安装在电容柜的不同位置,把它们连接起来组成一套完整的无功补偿系统。
      但是这种传统补偿柜在应用的时候,就有以下不便因素:
      1、电容补偿的状态我们无法得知,没有诊断监测功能;故障了?不知道;故障在哪?也不知道;超温鼓包了?不知道!
      2、柜内元器件太多,势必带来接线难度,加大维护复杂程度,太不便了;柜内一旦出现问题,甲方非专业出身电工都无法定位和排除故障!
      归根结底就是—不智能!

       

      因此,智能电力电容补偿柜才应运而生。

       

      它的核心原件在于智能电力电容补偿装置—集成了智能测控单元、投切开关、线路保护单元、低压电力电容器等,改变了传统无功补偿装置体积庞大和笨重的结构模式。由智能电容器组成的无功补偿柜更智能、安全。
      低压智能电力电容器是应用于0.4kV、50Hz低压配电中用于节省能源、降低线损、提高功率因数和电能质量的无功补偿设备。

       

      三、产品介绍
      1、概述
      AZC/AZCL系列智能电容器通过内部晶闸管复合开关电路,自动寻找较佳投入(切除)点,实现无弧通断;保证过零投切,无涌流、触点不烧结、微能耗、无谐波;同时具有抗干扰、防雷击和电源缺相、空载跳闸的保护功能,特别适用于无功补偿时切换电容器,不需加装散热器。
      该系列智能电容器采用LCD液晶显示器,可实时显示三相母线电压、三相母线电流、三相功率因数、频率、电容器路数及投切状态、有功功率、无功功率、谐波电压总畸变率、电容器温度等电参量。  
      2、产品实物展示

       

      3、电气和结构参数
      1)AZC系列

      主要电气参数:

       

            

      主要结构参数:

       

      2)AZCL系列

      主要电气参数:

       主要结构参数:


      四、工业应用案例
      山东泰安某锻压工控技术有限公司,由于大量电机等感性负载较多,造成电网功率因数不达标,经我公司技术人员现场勘查和计算,确定要增设装机容量达600kvar无功补偿。但因实际现场空间狭小,普通电容方案空间不允许,改造困难。在我司工作人员的推荐下,采用了智能电容(内置7%电抗,可以解决5次以上谐波的干扰)的配置方案,节省了空间,还达到了满意的补偿效果。
      配置方案:共补600kvar = 共补50kvar * 12
      柜体尺寸:1200(W)*2100(H)*800(D)
      智能电容主要器件选型表:

       

      五、结束语
      综上所述,电网无功补偿是一项建设性的技术措施,对电网安全、可靠、经济运行有重要作用。电网和负载的特点选择合理的补偿方式是有效补偿的关键。
      智能电容具有补偿效果更好,体积更小,功耗更低,价格更廉,节约成本更多,使用更加灵活,维护更方便,使用寿命更长,可靠性更高等特点,保证了设备寿命和无功补偿的补偿效果,为客户创造价值。
      【参考文献】
      [1] 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2019.11版

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