優勢供應FTA1100-K1液位開關

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 濟南友田機械設備有限公司，主營各種進口工業機械設備及其配件，儀器儀表，實驗室器材，化學試劑。公司專注于進口歐美工業產品，各種工業配件，儀器小到工業用的螺絲，大到幾百公斤重的電機。公司現在美國，德國，意大利分別設有辦事處和庫房，采用就近采購原則，節省了采購成本，從而讓利于客戶，保證了產品的質量和貨期。

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提升機

編輯

提升機作為大功率、頻繁啟動、周期性沖擊負荷以及采用硅整流裝置對電網造成的無功沖擊和高次諧波污染等危害不僅危及電網安全，同時也造成提升機過電流、欠電壓等緊停故障的發生，影響了礦井生產。

提升機用無功補償

因此對提升機供電系統進行無功動態補償和高次諧波治理，對于提高礦井提升機和電網的安全運行可靠性、提高企業的經濟效益意義巨大 [5]  。

提升機單機裝機功率大，在礦井總供電負荷中占的比重較大。伴隨煤礦生產規模的擴大、井筒的加深，要求配套的提升機裝置容量也越來越大，單機容量已達到2000～3000kW，有的甚至達到5400kW，單斗提升裝載量達34t。這么大的負載啟動將對電網造成很大的沖擊電流，無功電流成分較大，功率因數較低。所以大功率提升機對供電電網的容量和穩定性要求更高。

其中大功率提升機主要的問題是：

引起電網電壓降低及電壓波動；

高次諧波，其中普遍存在如2、4次偶次諧波與3、5、7、11等奇次諧波共存的狀況，

使電壓畸變更趨復雜化；

煤礦應用案例 [6]

功率因數低；

*解決上述問題的方法是用戶安裝具有快速響應速度的BF-2B動態濾波及無功補償裝置，該裝置使用大功率可控硅開關模組。系統響應時間小于20ms，*可以滿足嚴格的技術要求。我公司具有豐富的煤礦現場成功運行經驗，如山西玉華煤礦等項目，濾波及無功補償裝置投運至今運行效果良好，單月節省電費在10萬元以上。

方式

編輯

配電網無功補償的主要方式有五種：變電站補償、配電線路補償、隨機補償、隨器補償、跟蹤補償 [3]  。

變電站補償

針對電網的無功平衡，在變電站進行集中補償，補償裝置包括并聯電容器、同步調相機、靜止補償器等，主要目的是平衡電網的無功功率，改善電網的功率因數，提高系統終端變電所的母線電壓，補償變電站主變壓器和高壓輸電線路的無功損耗。這些補償裝置一般集中接在變電站10kV母線上，因此具有管理容易、維護方便等優點，缺點是這種補償方式對10kV配電網的降損不起作用。

配電線路補償

線路無功補償即通過在線路桿塔上安裝電容器實現無功補償。線路補償點不宜過多；控制方式應從簡，一般不采用分組投切控制；補償容量也不宜過大，避免出現過補償現象；保護也要從簡，可采用熔斷器和避雷器作為過流和過壓保護。線路補償方式主要提供線路和公用變壓器需要的無功，該種方式具有投資小、回收快、便于管理和維護等優點，適用于功率因數低、負荷重的長線路。缺點是存在適應能力差，重載情況下補償不足等問題。

在低壓三相四線制的城市居民和農網供電系統中：由于用電戶多為單相負荷或單相和三相負荷混用，并且負荷大小不同和用電時間的不同。所以，電網中三相間的不平衡電流是客觀存在的，并且這種用電不平衡狀況無規律性，也無法事先預知。導致了低壓供電系統三相負載的*性不平衡。對于三相不平衡電流，電力部門除了盡量合理地分配負荷之外幾乎沒有什么行之有效的解決辦法。

電網中的不平衡電流會增加線路及變壓器的銅損，還會增加變壓器的鐵損，降低變壓器的出力甚至會影響變壓器的安全運行，終會造成三相電壓的不平衡。

調整不平衡電流無功補償裝置，有效地解決了這個難題，該裝置具有在補償線路無功的同時調整不平衡有功電流的作用。其理論結果可使三相功率因數均補償至1，三相電流調整至平衡。實際應用表明，可使三相功率因數補償到0.95以上，使不平衡電流調整到變壓器額定電流的10%以內。

隨機補償

隨機補償就是將低壓電容器組與電動機并接，通過控制、保護裝置與電動機同時投切的一種無功補償方式。縣級配電網中有很大一部分的無功功率消耗在電動機上，因此，搞好電動機的無功補償，使其無功就地平衡，既能減少配電線路的損耗，同時還可以提高電動機的出力。隨機補償的優點是用電設備運行時，無功補償裝置投入；用電設備停運時，補償裝置退出。更具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活、維護簡單、事故率低的特點。適用于補償電動機的無功消耗，以補勵磁無功為主，可較好的限制配電網無功峰荷。年運行小時數在1000h以上的電動機采用隨機補償較其他補償方式更經濟。

隨器補償

隨器補償是指將低壓電容器通過低壓熔斷器接在配電變壓器二次側，以補償配電變壓器空載無功的補償方式。配電變壓器在輕載或空載時的無功負荷主要是變壓器的空載勵磁無功，配電變壓器空載無功是農網無功負荷的主要部分.隨器補償的優點是接線簡單，維護管理方便，能有效地補償配電變壓器空載無功，限制農網無功基荷，使該部分無功就地平衡，從而提高配電變壓器利用率，降低無功網損，提高用戶的功率因數，改善用戶的電壓質量，具有較高的經濟性，是目前無功補償有效的手段之一。缺點是由于配電變壓器的數量多、安裝地點分散，因此補償工作的投資比較大，運行維護工作量大。

跟蹤補償

是指以無功補償投切裝置作為控制保護裝置，將低壓電容器組補償在用戶配電變壓器低壓側的補償方式。這種補償方式，部分相當于隨器補償的作用，主要適用與100kVA及以上的配電變壓器用戶。跟蹤補償的優點是可較好地跟蹤無功負荷的變化，運行方式靈活，補償效果好，但是費用高，且自動投切裝置較隨機或隨器補償的控制保護裝置復雜，如有任一元件損壞，則可導致電容器不能投切。其主要適于大容量大負荷的配變。

存在的問題

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1、電容器損壞頻繁。

2、電容器外熔斷器在投切電容器組及運行中常發生熔斷。

3、電容器組經常投入使用率低。

針對以上問題，我們認為有必要進行專題研究，對無功補償設備進行綜合整治，以達到無功補償設備使用化運行，提高電網電壓無功質量和電能合格率。針對上述情況我們分析可能存在的原因如下：

1、電容器損壞主要原因由于在選擇電壓等級時沒有考慮諧波背景的影響，造成所選擇的電壓等級偏低，*運行電容器將容易損壞。

2、電容器外熔斷器經常發生熔斷，主要是合閘涌流對熔斷器的沖擊或者熔斷器額定電流的選擇偏小造成的，或是不同電抗率組別的電容器組投切順序不當所致。

電容器投入使用率低主要是由于在電容器容量選擇及分配不當造成的。

美國斯威爾智能電容器能靈活的應用于高壓集中補償、低壓分組補償和低壓就地補償。

無功補償配置

編輯

配電網在電力系統中的任務是分配電能，是電力系統中連接用戶的關鍵供電環節，需要對配電網合理配置無功補償裝置，以提高供電電壓質量，同時降低配電網的網損。在低壓配電網負荷點附近分散配置無功補償裝置，盡量實現無功功率的就地平衡，減少配網中由無功功率傳輸造成的電壓損耗，則不失為一種解決電壓質量問
　　題的可行方案。
　　配電網無功補償裝置的配置除了要考慮使各負荷節點的電壓偏移符合相關規定的要求外，還需考慮盡量降低配電網網損、降低補償裝置投資費用等方面，文獻 [7]  對該問題開展了一些研究，這些文獻只涉及了10 kV電壓等級配網的無功優化配置問題。近年來，結合我國配網現狀，兼顧10 kV和0. 4 kV電壓等級的配網無功補償優化配置方法逐漸受到重視。文獻[ [8]  提出了中低壓配電網分支線路末端配變低壓側和主饋線相結合的無功補償優化方法，并對兩個電壓等級的無功補償配置進行分階段求解;文獻[2]  提出了一種以設備投資和降損收益的年總支出費用小為目標的配電線路10 kV /0. 4kV綜合無功優化配置模型，并采用災變遺傳算法進行求解;文獻[[10]提出了能夠考慮多個負荷水平的配電網中壓和低壓無功補償優化配置模型，并采用靈敏度分析和遺傳算法求解。這些文獻中對于低壓配電網臺區都是在配變低壓側集中配置無功補償裝置，而對于在低壓配電網中如何獲得有工程實用
　　價值的分散無功補償配置方案，則很少有文獻涉及。
　　文獻 [8]  提出了一種低壓配電網無功補償分散配置優化方法。在保證各個負荷節點電壓偏移符合供電電壓質量要求的前提下，先以所有負荷節點作為候選補償點求解優化模型，獲得理想的分散無功補償配置方案，進而綜合考慮無功補償裝置的投資費用以及便于裝置的運行管理等要求，選定幾個重要補償點再求解優化模型，獲得終的實用分散無功補償配置方案。后通過對幾個實際低壓配網臺區的分析計算來驗證該方法的正確性和有效性。

實際

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就地（分散）補償應用

不需要設置的無功補償箱或者無功補償柜，實現對各種場合的小容量就地補償。

■在用電設備旁放置智能電容器

■在壁掛式配電箱內放置智能電容器

■在工程車間配電設備內（旁）放置智能電容器

■在用戶配變小于100kvar的計量柜、配電柜內放置智能電容器

優點：無功補償距離短，節能降損*，設備接線簡單、維護方便。

配置參考：對于小容量負載，按照負載總功率的25%~40%配置智能電容器容量。

例：一臺電動機就地補償方案

電動機額定功率：50kW

無功補償容量： 15kvar（10kvar+5kvar）

智能電容器數量：1臺 SWL-8MZS/450-10.5

無功補償級數： 0、5、10、15kvar

低壓分組補償的應用

對戶外配電變進行就地無功補償，直接將設備安裝于柱掛式戶外設備箱內。

優點：體積小、接線簡、維護方便；投資小、節能降損*。

配置參考：配變無功補償容量一般為配變容量的25%~40%。

例：戶外配電變壓器應用方案

配變容量：200kVA

無功補償容量：60kvar 2×30kvar（20kvar+10kvar）

智能電容器數量：2臺 SWL-8MZS/450-20.10

無功補償級數：0、10、20、30、40、50、60

安裝在箱變低壓室，根據配電變壓器容量進行補償，選用若干臺智能電容器聯機使用。

優點：接線簡單、維護方便、成本低、節約空間的顯著特點。

配置參考：箱變無功補償容量一般為配變容量的25%~40%。

例：箱式變集中補償應用方案

箱變容量：500kVA

無功補償容量：190kvar 4×40kvar(20kvar+20kvar)+ 1×30kvar(20kvar+10kvar)

智能電容器數量：4臺 SWL-8MZS/450-20.20 1臺 SWL-8MZS/450-20.10

高壓集中補償的應用

低壓無功補償智能電容器實現在柜體內組裝，構成無功自動補償裝置，接線簡單、維護方便、節約成本。

優點：補償效果好，容量可調整性好，接線簡單、故障少、運行維護方便。

配置參考：根據成套柜補償容量的要求進行配置。

低壓成套柜配置容量參考：

GGD柜型

柜體尺寸：1000mm(寬) ×600mm(深) ×2230(高)mm

可安裝智能電容器數量：20臺 40kvar（20kvar+20kvar）

無功補償總容量：800kvar（40kvar×20）

MNS柜型

柜體尺寸：600mm(寬) ×800mm(深) ×2200(高)mm

可安裝智能電容器數量：12臺 40kvar（20kvar+20kvar）

無功補償總容量：480kvar（40kvar×12）

⑵大容量電力電子裝置，普通電容器就地補償不恰當：隨著大型電力電子裝置的廣泛應用，尤其是采用大容量晶閘管電源供電后，致使電網波形畸變，諧波分量增大，功率因數降低。更由于此類負載經常是快速變化，諧波次數增高，危及供電質量，對通訊設備影響也很大，所以此類負載采用就地補償是不安全，不恰當的。因為①電力電子裝置會產生高次諧波，在負載電感上有部分被抑制。但當負載并聯電容器后，高次諧波可順利通過電容器，這就等效地增加了供電網絡中的諧波成分。②由于諧波電流的存在，會增加電容器的負擔，容易造成電容器的過流、過熱，甚至損壞。③電力電子裝置供電的負載如電弧爐、軋鋼機等具有沖擊性無功負載，這要求無功補償的響應速度要快，但并聯電容器的補償方法是難以奏效。

智能電容器成套設備能滿足惡劣環境下的電容補償要求。Satons專業開發的功率因數控制器結合智能電容器組，能快速響應電網功率因數突變的問題，毫秒級的捕捉諧波突變。防止過度補償引起的設備損壞。同時Satons智能電容器成套設備具有諧波抑制能力，破壞電容與系統的并聯諧振，部分吸收系統中的3、5、7次及以上諧波。

⑶電動機起動頻繁或經常正反轉的場合，不宜采用普通電容器就地補償：異步電動機直接起動時，起動電流約為額定電流的4-7倍，即使采用降壓起動措施，其起動電流也是額定電流的2-3倍。因此在電動機起動瞬間，與電動機并聯的電容器勢必流過浪涌沖擊電流，這對頻繁起動的場合，不僅增加線損，而且引起電容器過熱，降低使用壽命。 此外，對具有正反轉起動的場合，應把補償電容器接到接觸器頭電源進線側，這雖能使電容隨電動機的運行而投入。但當接觸器剛斷開時，電容器會向電動機繞組放電，，引起電動機自激產生高電壓，這也有不妥之處。若將補償電容器接于電源側，當電動機停運時，電網仍向電容器供給電流，造成電容器負擔加重，產生不必要的損耗。為此，對無功補償功率較大的電容器，如需接在電源進線側，則應對電容器另外加控制開關，在電動機停運時予以切除。

⑷就地補償的電容器不宜采用普通電力電容器：推廣就地補償技術時，不宜直接使用普通油浸紙質電力電容器，因為其自愈功能很差，使用中可能產生性擊穿，甚至引起爆炸，危及人身安全。

因素

編輯

1、諧波含量及分布

配電系統中可能會產生電流以及電壓諧波，根據電流諧波次數與幅值及電壓諧波總畸變率等特性確認補償方 案。

2、負荷類型

配電系統線性負荷和非線性負荷占總負荷比例，根據比例確定補償方案。

3、無功需求

配電系統中如果感性負荷比例大則無功需求大，補償容量應增大。

4、符合變化情況

配電系統中若靜態負荷多，則采用靜態補償，若頻繁變化負荷多則采用動態跟蹤補償較合適。

5、三相平衡性

配電系統中若三相負荷平衡則采用三相共補，若三相負荷不平衡則采用分相補償或混合補償。

無功補償設計方案參考

基于智能無功補償控制器設計的無功補償方案，可參考下述原則。

節電

編輯

電力電網中的負荷如變壓器、電動機等，很多屬于感性負荷，需向這些設備提供相應的無功功率。在電網中安裝并聯智能電力電容器等無功補償設備以后，可以提供感性電抗所消耗的無功功率，減少了電網電源向感性負荷提供、由線路輸送的無功功率，減少了無功功率在電力電網中的流動，所以可以降低變壓器與線路因傳輸無功功率造成的電能損耗，這就是無功補償。無功補償可以提高功率因數，是一項收效快、投資少的降損節能措施。電網系統中常見的無功補償方式包括：

1.集中補償：在高低壓配電線路中安裝并聯電容器組；

2.單臺電動機就地補償：在單臺電動機處安裝并聯電容器等；

3.分組補償：在配電變壓器低壓側和用戶車間配電屏安裝并聯補償電容器。

無功補償具有優點：

1.降低電能損耗；

2.改善電能質量。電網中無功補償設備的合理配置，與電網的供電電壓質量關系十分密切。合理安裝補償設備可以改善電壓質量。

3.挖掘發供電設備潛力

（1）如需要的有功不變，則由于需要的無功減少，因此所需要的配變容量也相應地減少；

（2）在設備容量不變的條件下，由于提高了功率因數可以少送無功功率，因此可以多送有功功率；

（3）安裝智能無功補償設備，可使發電機多發有功功率。系統采取無功補償后，使無功負荷降低，發電機就可少發無功，多發有功，充分達到銘牌出力。

4.減少用戶電費支出

（1）可以避免因功率因數低于規定值而受罰。

（2）可以減少用戶內部因傳輸和分配無功功率造成的有功功率損耗，因而相應可以減少電費的支出。

就三種補償方式而言，無功就地補償克服了集中補償和分組補償的缺點，是一種較為完善的補償方式：

（1）有利于降低電動機起動電流，減少接觸器的火花，提高控制電器工作的可靠性，延長電動機與控制設備的使用壽命。

（2）因智能電容器與電動機直接并聯，同時投入或停用，可使無功不倒流，保證用戶功率因數始終處于滯后狀態，既有利于用戶，也有利于電網。

確定無功補償容量時應注意：

1.在輕負荷時要避免過補償，倒送無功造成功率損耗增加，也是不經濟的；

2.功率因數越高，每千伏安補償容量減少損耗的作用將變小，通常情況下，將功率因數提高到0.95就是合理補償。

當前很多用電設備量大的企業都會用到無功補償設備，煤礦上用的更多，而且有專業的無功補償設備生產公司。