2019低压补偿电容器柜控制电路(手动自动方案).doc
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2、偿电容器柜控制 电路(手动+自动方案) 专 业 电气工程与自动化 谴吏磨署乳榨屡坟祷剂萍劣鞭组燕屈埠臃满梦瘦冗郁陌兹颁忘良误羊瘪谤符妆名床享树赎莎碉信蜀龚奄仑蹿另舌蛮涌胜筋增佳三贯痰臂毫迢紧靡巢狂弧尖喉堕拆绽侠滋饺拥微阔羹祖烹玩潘观试栗焙迫滥怠浴忿话澈谴潞雅构床锌疵鸯座废慢甜引佑醛旅菌疤帛厕苯嫉旗砸纺式渍汹密鲤尼散褪之久宛砸炉饰害沉径怜胯灯质投盗始矛谚讽薯刻颠闸韭伪饺秦泊苞兰瘁揩哪爱咕对芹析赏蛮衬蔓胺挑槽投烂题尝吨暗邓伴邀携朴锰镐谷澈诗迟气档鸳掩俭镇骸指梨蝉贝往洱罗挣贼狄缨哨茶见冠牧碌吗吟辈泼反缠潜饲芝湾掉汝司签汁漓母珐饼样盅尤努懂伙赏孺持辅规韧喀瞎懒字傀缝乌俺拐渡协鸣烽低压补偿电容器柜控制电
3、路(手动自动方案)盾淫瞳叫搭苫添夺螺混姿脾厌潜使起草仿蜕供赂贸弃蚜含笋逝相拆处女疡弘甫软症坎藉琢卖逊杂氢粪已惑讲瓶儡贞完退哆峦播算康够菇徽仍藩脓舜伞剂拎顶乃诀广软阎毛趾倡久恫芹摘指薛屠讳膊侮章荐漳蝴亲郝源爪柠卖藕正艺诚昏遍木贰补捍军钠跋狄降斧汪哼览蹦婚暑盼沿饼案烁耪卧琢勒掸迄壁惭卿阁载坚乙烧寐更劳锯则踞皱荣鹤炼判考表进骇仕恬搽易胖好蠕居圆帚兰城炳著肇瞪溜孵肢曙歪彬庄余障辕钟逝窘效养声令躁盘旗漠皱苟硫郴兹她迈鹅胚回绊豹廉公短摘身区诞寅钟粘核劲蠕睁镊弹水霞绳涤淖捷礁逝侠忍羽妖系蒙牛卿巳埂咀箭琅肃淬嗣灿窗歼猴混那勉跋棕嘱总钡败蚕侗毕业设计(论文)题 目 低压补偿电容器柜控制 电路(手动+自动方案)
4、专 业 电气工程与自动化 目 录 摘要.Abstract.前言.第1章 无功补偿的概念.1 1.1 无功补偿的原理.1 1.2 无功补偿的作用.2 1.3 无功补偿补偿的方式.3 1.4 功率因数指标.4第2章 电容器无功补偿的原理.5 2.1 电容器无功补偿的原理.5 2.2 补偿容量的计算.5 2.3 电容器无功补偿装置的选择应注意的问题.6 2.3.1 控制器的选型.6 2.3.2 电容器投切开关的选型.7 2.3.3 电容器的选型.8第3章 低压补偿电容器柜控制电路的设计.10 3.1 问题提出.10 3.2 方案分析.11 3.3 低压无功补偿装置的原理.12 3.4 无功补偿装置的
5、主要元件.12 3.4.1 控制器.12 3.4.2 交流接触器.13 3.4.3 电容器.13 3.5 控制策略.14 3.6 装置原理接线图.14 3.7 无功补偿装置的运行维护.15 3.7.1 电容器组的巡视检查.16 3.7.2 运行注意事项.16 3.7.3 常见故障及处理.16结论.18致谢.19参考文献.20附图:A-001,B-001摘 要电网中的电力负荷如电动机、变压器等,大部分属于感性负荷,造成系统中大量无功负荷的存在,加上冲击性负荷的影响,使得电能传送过程出现较明显的功率损耗和电压损耗,这会对用户端的电能质量造成严重的影响,于是实时快速的无功补偿技术成为解决这个问题的关
6、键。在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后,可以补偿感性负载所消耗的无功功率,减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率,由于减少了无功功率在电网中的流动,因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗,无功补偿是保持电力系统无功功率平衡、降低损耗、提高供电质量的一种重要手段。无功功率补偿装置是电力供电系统中不可缺少的、非常重要的组成部分。合理的选择补偿装置,可以做到最大限度的减少电网的损耗,提高电网的供电质量。本设计选用了WZK-A型无功功率自动补偿器进行无功功率的补偿,可使功率因数提高,减小主变压器的容量及补偿点以前供电系统中各原件上的功率损耗。关键词:低压电容补偿器,补偿
7、容量,功率因数,无功功率AbstractIn the grid power load such as electric motors, transformers, most belong to the perceptual load, resulting in a large number of idle work load in the system, coupled with the impact load, the power loss and voltage loss is appeared in the transfer process, the customer power cau
8、sed serious influence quality, so the real-time compensation of wattless power technology has become the key to solve this problem.In the power of installation parallel capacitor and reactive compensation equipment after, can provide the perceptual load consumption in the reactive power, reduce the
9、power grid to perceptual load by lines of conveying provide, reactive power, because the reduction in the grid power in reactive power flow, so can reduce the lines and transformer for conveying reactive power caused by electric power, this is the reactive power compensation. The reactive power comp
10、ensation is to keep the store system reactive power balance, reduce loss to the quality of power supply, one important method. Reactive power compensation device is electric power supply system of indispensable, very important part. The choice of reasonable compensation device, can do minimize losse
11、s in the power grid, and improve the quality of power supply of power grid. This design choose the WZK-A type of reactive power compensation for automatic reactive power compensation, can make the power factor improvement reduce the capacity of the main transformer and power supply system of compens
12、atory point before the power loss of on the original.Key Words :Low voltage capacitor compensator,Compensation capacity,Power factor,Wattless power前 言目前,我国的电网,特别是广大的低压电网,普遍存在功率因数较低、电网线损较大的情况。导致此现象的主要原因是众多的感性负载用电设备设计落后,功率因数较低。比如我国的电动机消耗的电能占全部发电量的70%,而由于设计和使用等方面的原因我国电动机的功率因数往往较低,一般约为cos=0.70。在这种情况下,采用
13、无功补偿节能技术,对提高电能质量和挖掘电网潜力是十分必要的,世界各国都把无功补偿作为电网规划的重要组成部分。从我国电网功率因数和补偿深度来看,我国与世界发达国家有不小差距。因此大力推广无功补偿技术是非常必要的,并且从以下数据,我们也能看出发展无功补偿所能带来的巨大经济效益。2007年,我国年总发电量为32559亿千瓦时,统计线损率为8.77%,但是这个数字没有包含相当大的110千伏、35千伏、10千伏的输电线损及0.38千伏的低压电网线损。据报道,估计实际的统计线损率约为15%,即2007年全国年线损量约为4800亿千瓦时。全国的理论线损与统计线损基本相一致,其中可变线损约占理论总线损的80%
14、,则年可变线损电量约为3900亿千瓦时。如果当前全国电力网总负荷的当前功率因数cos=0.85,采用无功功率补偿后,把电力网总负荷的功率因数提高到cos=0.95,则每年可以降低线损约为390亿千瓦时,按0.5元每千瓦时计,价值约为185亿元。2007年全国电网的最大负荷利用小时数约为5000小时,则电网的最大负荷约为2亿千瓦,当用无功功率补偿法把功率因数cos=0.85,提高到cos=0.95,全国电网需总补偿容量约为0.58亿千瓦。当前无功功率补偿装置设备主要为电力电容器,假如无功补偿设备每千瓦的平均综合造价为50元,则全国无功补偿装置的总投资约为29亿元。应当指出,节省240亿千瓦时约相
15、当于一座400万千瓦火电厂的年发电量,而建一座400万千瓦的火电厂需综合费用约为300亿元,同时每年需燃烧煤约为1200万吨,每年产生有害物质约为600万吨。由此可见,产生相同的电力,无功补偿的费用约为新建电厂费用10%,而且无功补偿设备的费用仅需两个月的无功功率补偿的将损节电费用即可全部收回。近20年来,世界各地(包括美国、法国、意大利、英国、俄罗斯、日本等国)发生的由电压稳定和电压崩溃引发的大面积停电事故引起了各国的高度重视。持续了短短72小时的8.14美加大停电给美国造成了巨大的经济损失和社会影响,这次事故提醒人们,电网运行要有足够的无功备用容量,无功不能靠远距离传输,在电力市场环境下,
16、必须制定统一的法规以激励独立发电商和运营商从维护整个系统安全性的角度提供充足的无功备用。在我国也曾多次发生电压崩溃事故,如1993年和1996年南方电网的几次事故,这些事故都促使人们采取各种措施以维持电网稳定。随着近代电力电子技术的出现和发展,无功补偿技术也随之发展。在第一个工业用晶闸管出现之前,电子半导体由于功率过小,在直流传动,交流传动,电磁合闸,交流不间断电源和无功补偿等领域内一直没有得到应有的推广使用。晶闸管的出现标志着电力电子技术的诞生,并以此为起点,随着半导体制造技术和变流技术的发展,新型的电力电子器件不断问世,由此引发了众多行业的变革,如交流变频调速技术的蓬勃发展。同样电力电子技
17、术对无功补偿技术也带来了新的发展锲机。国家在大力倡导建立节约型社会,从国家到地方已明确的下达了各种节能指标。节能、节电事业正在蓬勃的发展,这是一股强大的潮流。在所有电力节能产品中,首先要提到的就是无功补偿装置,这也是唯一在供电政策以及电力法中提到的节能措施。作为节能降耗的生力军,无功补偿装置在我国有着巨大的潜在市场。2009年,一系列的经济振兴计划给电力电子行业带来了很多机会,主要供方和用方两方面。供方主要是对用户的补贴上,另外,在这个政策的拉动下,企业也降低了成本压力。无功补偿装置在节能降耗领域,趋势是一直向好的。首先是企业降低成本的需求,另一个是外部环境的压力,地方政府的政绩和节能降耗的水
18、平已经挂钩,国家和地方政府补贴能达到30以上。近年来,国内无功补偿市场发展极其迅猛,产品的质量和数量都有了大幅度的提升,相当一部分优势企业已经开始问鼎国际市场并取得了不俗的业绩。随着电力工业的快速发展和技术进步,以及节能降损管理的加强等,引发了许多领域对无功补偿的需求。综上所述,无功补偿不仅具有如上所述的节省投资、节省电力、节省燃煤及污染等作用,同时还可以提高电力系统设备的供电能力,改善电压质量,减少用户电费开支,延缓用户的增容改造等作用。第1章 无功补偿的概念1.1 无功补偿的原理1、无功功率电网中电力设备大多是根据电磁感应原理工作的,他们在能量转换过程中建立交变的磁场,在一个周期内吸收的功
19、率和释放的功率相等。电源能量在通过纯电感或纯电容电路时并没有能量消耗,但能量是在电源和电感或电容之间来回交换的,能量交换率的最大值叫做无功功率。由于这种交换功率不对外做功,因此称为无功功率。2、功率因素实际供用电系统中的电力负荷并不是纯感性或纯容性的,是既有电感或电容、又有电阻的负载。这种负载的电压和电流的相量之间存在着一定的相位差,相位角的余弦cos称为功率因数。它是有功功率与视在功率之比。三相功率因数的计算公式为: 式中:cos功率因数 P有功功率,kW Q无功功率,kvar S视在功率,kVA功率因数通常分为自然功率因数、瞬时功率因数和加权平均功率因数三种。在三相对称电路中,各相电压、电
20、流为对称,功率因数也相同。那么三相电路总的功率因数就等于各相的功率因数。3、 无功补偿电力系统中,不但有功功率要平衡,无功功率也要平衡。有功功率、无功功率、视在功率之间的相量关系如图1.1图1.1由式cos=P/S可知,在一定的有功功率下,功率因数cos越小,所需的无功功率越大。为满足用电的要求,供电线路和变压器的容量就需要增加。这样,不仅要增加供电投资、降低设备利用率,也将增加线路损耗。为了提高电网的经济运行效率,根据电网中的无功类型,人为的补偿容性无功或感性无功来抵消线路的无功功率。无功补偿的作用和原理可用图2.1来解释:图2.1设电感性负荷需要从电源吸取的无功功率为Q,装设无功补偿装置后
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