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关于循环水高压配电室新增无功补偿装置的经济性探讨

时间:2013-9-17 18:21:25来源:浏览次数:

  西安电机修理厂文章:某公司循环水6kV高压电机配电室主接线采用单母线分段方式,如图1所示,总降6kV系统两台开关柜分别经限流电抗器!高压电缆馈电至循环水6kV高压配电室的两段母线"循环水6kV高压配电室两段母线的主要负荷为高压电机,导致系统功率因数异常低下且电压降较大"为减小系统损耗,降低生产成本,拟在循环水6kV高压配电室增设无功补偿装置"总降6kV母线鑫,!-二二盘2.1现阶段的损耗计算2.1.1供电电缆损耗总降6kV系统出线为3根YJV-6一3X240电缆,长度为50om,线路电阻为:
  R=RZ"(l+肠+尽)L"一0.2(之(1)循环水6kVI6kV11段母线图1供电系统简图2系统现状分析及损耗计算由于高压电机是循环水6kV配电室的主要无功消耗负载,且布置较为集中,距配电室不超过10Om,因此从无功功率补偿的安装方式和投资成本考虑,采用集中补偿方式,新增无功补偿装置都安装在高压配电室内"从系统接线方式可知,无功损耗主要集中在总降至循环水6kV高压配电室的电缆和限流电抗器"3年的循环水6kV高压配电室运行日志显示,该配电室的用电负荷较稳定,因此以连续72h循环水6kV高压配电室运行数据作为该配电室的平均运行数据,见表1"由于I段与n段的负载基本相等,因此以I段线路作为参考进行计算"表1循环水6kv配电室运行统计表I段n段风=a(Ta,一ZOoC)式中,凡"为每相导线在20e时的电阻,查手册为0.0754"/km;肠为导线温升对电阻的修正系数;风为环境温度对电阻的修正系数,根据本地平均气温,可不做修正;爪为电缆的允许持续电流,查表得单根电缆为435A;Ijf为均方根电流,584.ZA;L为电缆长度"根据式(l)可得每相电缆电阻为0.039Zn,则3根电缆的总电阻R为0.013In,电缆电阻日损耗为:
  M=31聂RtX10一3=321.go4kw#h式中,t为24h"因此,电缆电阻损耗功率为13.412kw"电缆的介质损耗为:
  山Ai一了田Cta游tLX10一3式中,U为电缆运行线电压,6.3kV;"为角速度,314rad/s;C为电缆每相的工作电容,拼F/km;ta时为电缆介损,查表得0.008"C二18In丘ri=0.225拼F/km平均电流/A平均有功功率八W平均无功功率/kvar平均功率因数57754003114086式中,"为介电常数,取3.5拜F/km;re为电缆外半径,35.6~;r,为线芯半径,15~"因此,电缆的介质损耗为0.269kw#h,3根电缆的介质损耗为0.807kw#h,电缆介质损耗功率为0.807kw"由计算结果可知,电缆介质损耗在电缆总损耗中所占的比例极小,在实际应用中可忽略不计"2.1.2限流电抗器的损耗总降6kV系统出线限流电抗器为XKK一6一巧"o一6型,钊民亡t-任jhqhn西,c-q亡J收稿日期:2012一12一24电工技术12013}5期123.翻翻无功补偿技术)额定电流I"为1500A,工频损耗v尸K为7.3kw,则电抗器日损耗为:
  表2单回线路损耗比较二K一3少#(会)。-一79#72kw#h(2)电抗器的损耗功率为3.32kw"2.2增加无功补偿装置后的系统损耗由运行日志可知,现阶段循环水6kV配电室的功率因数为0.84,若要将功率因数提高至0.95,则可在负荷有功及母线电压不变的情况下采取降低线路电流的方案实现"补偿前p,=U,Xl,Xeos尹=UlX584.ZAXO.84,补偿后pZ=UZX12Xeos仰=认X12X0.95"由于补偿前后负荷有功和母线电压不变,即尸,~尸:,Ul一认,因此可计算得I:为516.6A"采取降低线路电流方案,可降低的运行电流vI一I,一I:一67.6A"根据式(1),每相电缆功率因数提高后的电阻为0.03890,则3根电缆的总电阻R为0.012gn,电缆的日损耗为247.874kw#h,电缆的电阻损耗功率为10.328kw,增加无功补偿装置后减少的损耗功率为3.084kw"根据式(2),计算增加无功补偿装置后电抗器日损耗为62.34kw#h,则电抗器的损耗功率为2.59kw,增加无功补偿装置后减少的损耗功率为0.73kw"增加前增加后电缆平均电阻损耗/kW13.们210328电抗平均损耗八W3.犯2.59平均总损耗八W16.7321艺。918一年的总损耗(按330天计)/(kw#b)132517411()23l()。56可节约损耗八kw#h):302()6.88由表2可知,单回线路每年可节约30000kw#h,两回线路可节约60000kW#h"设电价为0.35元/(kw#h),则每年可减少约21000元的电费支出"根据目前无功补偿装置的市场价格,增加2套150Okvar无功补偿装置需投入250000元,因此需10年左右才能收回成本"功率因数提高后,循环水6kV配电室的母线电压随之升高,大容量电机的运行损耗相应下降,从而使循环水系统的有功耗电量下降"因此,功率因数的提高有利于缩短成本回收时间"

      西安电机修理厂认为,根据以上计算结果列出单回线路损耗,见表2"4结束语在循环水6kV配电室增加无功补偿装置,可提高系统运行电压,降低设备运行电流,减小用电设备及供电系统的自身损耗,有利于系统的稳定运行"虽然投入成本较大,且成本回收时间较长,但从节能减排!安全环保来看,增加无功补偿装置是有利的"


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