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1概 況
新疆某金礦一車間變配電室供電系統(tǒng)為6kV供電，其中容量為1600kV•A的6/0.4kV變壓器一臺，變壓器的負載率在65%左右，主要負載為交流電動機(感性負載)和部分變頻器(諧波性負載)，總體的功率因數(shù)在0.75左右。為了提高功率因數(shù)，減少不必要的電費支出，根據(jù)電網(wǎng)參數(shù)，設計了一臺自動投切的低壓無功動態(tài)補償裝置，通過該裝置投入使用，節(jié)能效果很好，減少了電費支出。
2低壓無功補償裝置的設計
2.1設計理論計算
根據(jù)變壓器的容量、負載情況、負載率及補償前的功率因數(shù)等參數(shù)來確定采用就地集中補償?shù)姆桨篙^合適。
2.2補償裝置元件的選用
2.2.1補償電容器
采用BSMJ0.45干式金屬氧化膜自愈式電力電容器，采用△聯(lián)結，內部有并聯(lián)放電電阻，該產(chǎn)品性能可靠，壽命長，具防燃、防爆等特點。
2.2.2無功補償控制器
采用RC2000抗諧波無功補償控制器，它是以高速高性能的微處理器為核心器件，抗干擾能力強，具有過硬的硬件和完美的監(jiān)測、測量及保護性能，具體表現(xiàn)在自動運行和手動運行兩種工作方式，有12種編碼輸出方式供用戶選用，自動識別采樣電流極性。故障自動識別報警，具有電流超前、滯后及過電壓、欠電壓指示等功能。
2.2.3主開關、支路熔斷器及電容投切開關
主開關選用帶熔斷器的刀開關，穩(wěn)態(tài)電流容量為無功補償電容器投入時總電流的1.43～1.55倍，支路熔斷器的選擇按照電容器額定電流的1.43～1.55倍。電容投切開關選用HKCS型晶閘管無觸點開關(淘汰傳統(tǒng)的接觸器熱繼電器投切開關)，具有響應速度快，投切無涌流，工作無噪聲，運行穩(wěn)定可靠，具有缺相保護，是無功補償裝置用投切電容器的理想器件。
2.2.4電抗器
電抗器材料要選用優(yōu)質硅鋼片，電感精度高，絕緣強度好，過電流能力強的調諧濾波電抗器。
3補償裝置應用后的節(jié)能效益
(1)采用低壓無功補償裝置后，為用電負載提供了近100%的無功功率。因幾乎所有的負載都是感性負載，感性負載運行時需要大量的無功功率。無功補償裝置這時就能提供感性負載所需要交換的無功功率，因此，電網(wǎng)的功率因數(shù)就得到了極大的提高，并由此帶來了一系列的節(jié)能效果。
(2)提高了供配電設備的供電能力。供配電設備的供電能力主要由線路輸出能力和配電變壓器的容量來決定的，對于一定容量的用電負載，當其有功功率為一定值時，功率因數(shù)越低，需要提供的電流越大;進行無功補償后，負荷需要的無功部分由補償電容器來提供，線路和變壓器只需要提供有功功率即可，因此線路和變壓器上的電流大大的降低，可以滿足更多的負荷需求，相對來說也就提高了供配電設備的供電能力。
(3)降低了配電變壓器及線路的損耗。根據(jù)以上的量性分析和實際情況，由于供電線路和變壓器的電流降低，變壓器與線路上的損耗與電流的平方成正比，因此電流減少，損耗也就大大減少了。
(4)提高了供電末端的電壓質量。供電線路上的電壓損耗量是與其通過的電流成正比的，補償后的線路上的電流明顯減少，線路上的電壓損耗也就大大降低，提高了原先電壓較低的供電末端電壓，因此提高了供電末端的電壓質量。
(5)減少電費開支。安裝低壓無功補償裝置后，降低了供電線路和變壓器的有功功率損耗，提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)。
4注意事項
4.1補償方式的選擇
[$page] 低壓無功補償裝置的方式主要有集中補償、分散補償、就地補償及混合補償，要根據(jù)現(xiàn)場設備的情況來確定，每種補償都有自己的優(yōu)缺點，需綜合考慮以確定補償方式。
4.2無功補償容量的確定
根據(jù)負載情況和負載特性來確定比較可行。通過負載和補償前的功率因數(shù)及變壓器的容量，通過理論計算來確定補償電容器的容量比較科學，選擇補償容量過大，造成補償裝置的浪費;過少，補償裝置的意義就沒有發(fā)揮出來，所以，補償裝置容量的確定是十分重要的。
4.3目標功率因數(shù)的確定
供電部門對功率因數(shù)的要求是大于0.9，為了發(fā)揮無功補償裝置的最大效益和資金投入的問題，選取功率因數(shù)在0.95的比較合理，但考慮到變壓器和輸電線路所消耗的無功功率仍由電網(wǎng)提供，因此目標功率因數(shù)一般確定為O.96，這樣，就能充分發(fā)揮無功補償裝置的節(jié)能效益，并且還可得到供電部門的電費獎勵。
4.4高次諧波的問題
電網(wǎng)中大量的非線性負載的使用產(chǎn)生了大量的諧波并在電網(wǎng)中流動，而諧波是無功補償電容的大敵，甚至將造成電容器過載，引起切換電容開關損壞，所以由接
