動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償控制裝置

眾所周知，在10KV以下配電網(wǎng)絡(luò)的無(wú)功消耗總量中，配電變壓器約占30％左右，低壓用電設(shè)備約占65％以上。由此可見(jiàn)，在低壓配電系統(tǒng)中實(shí)施無(wú)功補(bǔ)償十分必要。從理論計(jì)算和實(shí)踐中證明，低壓無(wú)功補(bǔ)償?shù)慕?jīng)濟(jì)效果最佳，綜合功能最強(qiáng)，是值得推廣的一種節(jié)能措施。

1.動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償控制裝置簡(jiǎn)介
1.1　WDB型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償屏(箱)的工作原理：它是根據(jù)負(fù)荷的無(wú)功功率和電網(wǎng)電壓及電力規(guī)范的要求，用晶閘管來(lái)實(shí)現(xiàn)投切電力電容器的，從而減少電源輸送的總電流，以達(dá)到降損和穩(wěn)壓的目的。采用晶閘管作為投切電容器的相位控制開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)電壓無(wú)電流的投切沖擊，避免了機(jī)械式投切電容器開(kāi)關(guān)觸頭易損死接、拒動(dòng)、反彈等的問(wèn)題，達(dá)到了長(zhǎng)壽命、少維護(hù)、使用效率高的目的。
1.2　WDB型補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：采用高性能的16位單片機(jī)全數(shù)字化設(shè)計(jì)，軟、硬件模塊化集成度高；電磁兼容設(shè)計(jì)，抗干擾能力強(qiáng)；使用元件冗余系數(shù)高，運(yùn)行可靠�？刂破骺煞窒嘌a(bǔ)償和控制平衡負(fù)荷補(bǔ)償，對(duì)單相、三相、平衡負(fù)荷、非平衡負(fù)荷均能有效補(bǔ)償。接線簡(jiǎn)單，屏(箱)整體組合，易于安裝。并留有RS232接口，可將必要的數(shù)據(jù)傳輸。

2.WDB型補(bǔ)償裝置的主要功能
本裝置具有過(guò)壓切除、過(guò)壓閉鎖、欠壓、過(guò)流、缺相、上電延時(shí)等保護(hù)功能。如電壓大于過(guò)壓保護(hù)限值時(shí)，能逐級(jí)切除電容器直到低于此電壓；當(dāng)電壓大于閉鎖電壓時(shí)，即時(shí)缺無(wú)功也不投；當(dāng)電壓低于低限工作電壓時(shí)，控制器處于休眠，不動(dòng)作。滯后指示燈顯示時(shí)，表明此時(shí)無(wú)功為感性，需投入電容器；超前指示燈顯示時(shí)，表明此時(shí)無(wú)功為容性，需切除電容器。電容器可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)投切，手動(dòng)與自動(dòng)能平滑轉(zhuǎn)換。本裝置還有電容器投入累計(jì)時(shí)間、電壓最大值、電流最大值、無(wú)功最大值的記憶功能，并能打印輸出。
WDB型補(bǔ)償裝置已經(jīng)電力部電力設(shè)備儀表質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心檢測(cè)通過(guò)，并已在遼寧省鐵嶺戶外供電系統(tǒng)和廣州戶外供電系統(tǒng)應(yīng)用，運(yùn)行情況良好。在北京、天津、保定、唐山等地投運(yùn)多年以來(lái)，反修率為零、效果顯著，深受用戶的青睞。

3.WDB型補(bǔ)償裝置補(bǔ)償效果分析實(shí)例
某鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，從配電室至車間的距離為 0.4km，用低壓架空線路向車間供電，導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)J－25，線路參數(shù)R0=1.28Ω/km，X0=0.344Ω/km，各臺(tái)電動(dòng)機(jī)名牌額定功率之和是55kw，額定電壓是0.38kv，每天運(yùn)行8小時(shí)。配電室實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為：線路總電流61A，電壓0.38kv，輸送有功功率30kw�，F(xiàn)按電動(dòng)機(jī)名牌總?cè)萘康?��4配置WDB型補(bǔ)償控制裝置，裝置按每千乏投資180元計(jì)，到戶電價(jià)按0.5元/kwh考慮，其綜合功能分析計(jì)算如下。
補(bǔ)償前：
1)低壓線路功率因數(shù)cosφ1為
cosφ1=P/1.7321ULIL
=30/1.7321×0.38×61=0.75
2)低壓線路輸送的無(wú)功功率為
Q1=Ptg(arecosφ1)=30×0.88=26.46kvar
3)低壓線路電壓損失為
ΔV1=PR＋Q1×/UL=(30×1.28×0.4＋26.46×0.344×0.4)/0.38=50V
4)年線損電量為
ΔA1=3I2LRT=3×612×0.4×1.28×8×365=16689kwh
補(bǔ)償后：
1)低壓線路中輸送無(wú)功功率減少到
Q2=Q1－QC=26.46－(0.4×55)=4.46kvar
2)線路功率因數(shù)提高到
cosφ2=cos(tg－1Q2/P)=costg－14.46/30=0.989
3)低壓線路輸送電流減少到
I2=P/1.7321ULcosφ2=30/1.7321×0.38×0.989=46.08A
電流降低率為
I1－I2/I1×100％=61－46.08/61×100％=24.46％
4)低壓線路電壓損失減少到
ΔV2=PR＋Q2X/VL=(30×0.4×1.28＋4.46×0.4×0.344)/0.38=42.03V
5)年降低線損電量
ΔA=ΔA1－ΔA2=3(I21－I2L)RT=3(612－46.082)×0.4×1.28×8×365=7165.58kwh
6)年節(jié)省電費(fèi)開(kāi)支
GA=ΔA×C=7165.58×0.5=3582.79元
7)無(wú)功補(bǔ)償控制裝置投資費(fèi)用
ZC=QC×K=22×180=3960元
8)收回投資年限
TD=ZC/GA=3960/3582.79=1.105年=13.26月

從以上計(jì)算分析，若是兩班制生產(chǎn)，收回投資僅用6.63個(gè)月；三班制生產(chǎn)，僅用4.42個(gè)月便可收回全部投資。因此，凡是由低壓配電線路供電的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、農(nóng)村的揚(yáng)水站、制磚場(chǎng)、恒溫庫(kù)、面粉廠、榨油廠、煤球廠等動(dòng)力用戶均可采用WDB型補(bǔ)償控制裝置進(jìn)行集中補(bǔ)償或隨機(jī)補(bǔ)償，它不僅能提高功率因數(shù)、改善電壓質(zhì)量、降低線路輸送電流、降低線路損耗電量，還能挖掘設(shè)備潛力、減少發(fā)熱和延長(zhǎng)設(shè)備壽命及提高電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電壓，是一舉多得的有效措施，是兩網(wǎng)改造和降低生產(chǎn)成本的良策