10KV電力電容器在企業(yè)中應(yīng)用

王偉強(qiáng)

(山東石大科技石化有限公司,山東日照 276806)

10KV電力電容器在企業(yè)中應(yīng)用

王偉強(qiáng)

(山東石大科技石化有限公司,山東日照 276806)

電能是工業(yè)生產(chǎn)的主要?jiǎng)恿δ茉?對(duì)廣大用電企業(yè)來(lái)說(shuō),供電功率因數(shù)的高低直接影響電網(wǎng)能耗的高低,供電電壓損失及波動(dòng)。提高功率因數(shù)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性以及合理的能源利用至關(guān)重要,因此本文主要介紹了高壓電力電容器在改善供電電網(wǎng)的功率因數(shù)中應(yīng)用的方法、意義以及所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

電力電容器 供電網(wǎng)絡(luò) 應(yīng)用 經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益

1 應(yīng)用的背景及必要性

由于我們企業(yè)用電設(shè)備中絕大多數(shù)是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電力變壓器、交流接觸器等感性設(shè)備，他們都要從電網(wǎng)吸收大量的無(wú)功功率來(lái)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，因此這將大幅度降低了電網(wǎng)的功率因數(shù)，功率因數(shù)過(guò)低會(huì)給供電配電系統(tǒng)帶來(lái)電能損耗的增加、電壓損失、電壓波動(dòng)和電能利用率的降低等一系列不良影響。

正是由于功率因數(shù)的在供配電系統(tǒng)中影響很大，所以供電部門要求電力用戶功率因數(shù)必須達(dá)到一定值。以我們企業(yè)為例，若功率因數(shù)低于0.90以下，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3485-1998《評(píng)價(jià)企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則》中的規(guī)定，必須要加裝合理的裝置補(bǔ)償功率因數(shù)。同時(shí)，供電部門對(duì)我們企業(yè)的功率因數(shù)進(jìn)行月度考核(低于0.90進(jìn)行相應(yīng)的處罰，高于0.90以上將進(jìn)行相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì))。

2 應(yīng)用的概述

2.1 10kV電力電容應(yīng)用的方案

2#-10KV配電室的7#、8#供電線路，3#-10KV配電室的2#、5#供電線路線均采用高壓集中補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ丛诟鱾€(gè)母線上安裝并聯(lián)電容補(bǔ)償器。

2.2 一次線路方式(3#-10kV配電室)(如圖1)

3 計(jì)算說(shuō)明

以3#-10KV配電室的2#供電線路為例：

3.1 應(yīng)用之前線路的運(yùn)行狀況

(1)線路運(yùn)行的基本數(shù)據(jù)(從高壓綜合保護(hù)裝置中讀取)：線路電壓U=10200V；電流：I=170A；功率因數(shù)Cosφ=0.81；

(2)由此計(jì)算出改造之前的視在功率S、有功功率P、無(wú)功功率Q的值；

表1

3.2 應(yīng)用之后線路的運(yùn)行狀況

(1)線路電壓U=10200V；電流：143.5A；功率因數(shù)Cosφ=0.96；

(2)由此計(jì)算出改造之后的視在功率S、有功功率P、無(wú)功功率Q的值：

(3)改造前后數(shù)據(jù)比較：(如表1)

結(jié)論：因此可得出：在用電負(fù)荷(有功功率)一定的情況下，改造之后要比改造之前線路的總電流降低15.6%，總功率降低了15.6%，功率因數(shù)由原來(lái)的0.81上升到0.95，電能利用率由原來(lái)的81%達(dá)到了96%。完全達(dá)到了設(shè)備高效節(jié)能運(yùn)行的目的，同時(shí)也滿足供電部門對(duì)我們的要求。

4 投資評(píng)價(jià)

功率因數(shù)是反映供電電能質(zhì)量的一個(gè)重要的指標(biāo)，他直接影響能耗、設(shè)備運(yùn)行、投資成本的高低及用電質(zhì)量的好壞。

(1)通過(guò)改善功率因數(shù)可以減小線路中總電流(從上表中可以比較出)的優(yōu)點(diǎn)：①可以大幅度降低線損(電能在線路的損耗)。②可以減少設(shè)備的投入成本，比如電纜、變壓器、開關(guān)等電氣元件可以降低一個(gè)等級(jí)選型，這樣就可以減少設(shè)備及材料的投入成本。③可以減少電壓損失，改善電能質(zhì)量，在線路阻抗一定的情況下，如果無(wú)功功率越大線路的損耗就越大，電壓壓降就越大。(2)通過(guò)改善功率因數(shù)可以提高設(shè)備電能利用率。(3)通過(guò)改善功率因數(shù)可以減少電費(fèi)的支出。

5 成果使用情況及經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益

5.1 技改成果的使用完全達(dá)到了預(yù)期的目的

(1)有效的抑制無(wú)功功率的產(chǎn)生，保證每條線路的功率因數(shù)在0. 90以上。(2)提高線路電能的利用率(不低于90%)，降低線路電壓損失。(3)減少電費(fèi)的支出，每月得到供電部門電費(fèi)獎(jiǎng)勵(lì)。

5.2 經(jīng)濟(jì)效益

投入核算：設(shè)備和材料總投資(含施工費(fèi))約為141萬(wàn)元。

產(chǎn)出核算：改造之前(功率因數(shù)＜0.90)：根據(jù)以往電費(fèi)收取情況總結(jié)可知，供電公司在每月電費(fèi)收取中扣罰8萬(wàn)元左右，若按一年開工10月計(jì)算，年電費(fèi)將多支出約80萬(wàn)。

改造之后(≥0.90)：供電公司每月減免電費(fèi)(獎(jiǎng)勵(lì))約3萬(wàn)元。

綜述，改造之后月電費(fèi)將節(jié)省11萬(wàn)元左右，年電費(fèi)節(jié)省110萬(wàn)元，投資回報(bào)率＞78%。

5.3 社會(huì)效益

通過(guò)改善功率因數(shù)降低電網(wǎng)的能耗，減小對(duì)上級(jí)電網(wǎng)供電的壓力，達(dá)到了國(guó)家要求企業(yè)高效節(jié)能運(yùn)行的目的。