试析探析企业6kv体系电气节能新技术探析

【摘 要】本文就针对企业6kv系统电气节能新技术进行研究与分析，并提出一种无功补偿的优化设计。
【关键词】6kV系统；电气节能；无功补偿

1 低压无功补偿的结构与原理

无功补偿系统包含了多个组成部分，分别是控制器、补偿单元、配电管理系统以及相应的电源底座等。首先需要进行的是对于电压以及电流的输入，然后再将之转换成相应的弱信号，并经过CPU处理运算进行对于配电网络各个基本参数的测算，测出其相应的三相电压、电流、功率因数值。接着，将当前状态下的功率因数与所设定的功率因素的最大值与最小值进行一定程度的比较，并由此将配电网络之中的无功负荷计算出来。

1.1 控制器

控制器是由多个部分组成的，主要部分是控制器主板、信号板以及显示和控制信号面板，除此之外，还有一些小的部件：控制器电源、输入输出接口以及通讯接口等。控制其的主板主要采用的是工业级80C196的单片机作为其主要核心，并依托于这一核心实现对于信号的一系列操作，主要是信号的变换、处理、运算以及相应的逻辑判断。除此之外，它还通过控制信号来实现对于固态继电器开关以及电容器投切的有效控制.

1.2 无功补偿单元

相应的补偿单元主要是由两部分组成的，分别是固态继电器以及电力电容器。使用功率较大的固态继电器来实现对于投切的开、关，它存在两个十分突出的特点，分别是过零投切以及不存在涌流冲击的现象。而对于补偿电容器来说，它主要是使用在式金属膜电容之中，最大的特定就是拥有一定的自愈功能。依据所检测出的无功负荷的大小来进行对于电容器投切的控制。当相应的无功负荷量达到一定程度时，就可以将其全部投入到一级电容之中。

2 无功补偿容量的确定

主要存在着两种方法来确定相应的补偿容量，分别是依据提高功率因数的需要来进行对于补偿容量的确定以及依据有关规定和经验来进行对于补偿容量的确定，下面我们进行分别阐述：
（1）依据提高功率因数的需要来进行对于补偿容量的确定。将相应的补偿容量按照如下的方法进行计算：
描述：在这一式子中，cosα1与cosα2分别指的是补偿前后的平均功率参数；而α主要指的是年平均有功负荷系数，一般情况下，它的值保持在0.70到0.75之间；而β主要指的是年平均无功负荷系数，一般情况下，它的值保持在0.76到0.82之间。
（2）依据有关规定和经验来进行对于补偿容量的确定。相关部分做出了如下的规定：1O0kVA及其以上的配电变压器应该采用自动跟踪补偿，并采取一定的就地补偿与就地平衡机制。一般情况下，进行对于配电变压器的无功补偿的配置主要是按照其容量的15%到30%来实现。

3 无功补偿与供电质量

3.1 提高设备的利用率

功率因数还存在如下的一种形式：
描述：在这一式子中，U主要指的是线电压（kv）；

源于：毕业总结范文www.udooo.com

I主要指的是线电流（A）。
从上面的式子中，我们可以发现：保证一定程度上的电流与电压稳定的前提下，进行对于cosα的提高，可以促使其有功功率增大。所以，实现对于功率因数的改善，可以在很大程度上发挥相关设备的潜力，同时也在一定程度上提高了设备的利用效率。

3.2 减少电压损失

配电网络电压损失计算公式为：
从这一式子中，可以发现：主要是由4个因素对ΔU造成一定程度上的影响，分别是有功功率P、无功功率Q、电阻R以及相应的电抗x。如果运用电容xc来对电抗x进行补偿，那么相关配电网络的电压损失又可以写为：
所以，运用相应的补偿电容来进行对于功率因素的提高之后，电压损失就会发生一定程度上的减小。这样一来，就对电压的质量起到一定的改善作用。

3.3 减小线路损耗

当相应的线路通过电流I时，有功损耗就为：
由此可见，相关线路的有功损失与cos2α之间存在着一定的反比例关系。所以，线路有功损失ΔP随着cosα的变大而减小。

3.4 提高电网的传输能力

视在功率与有功功率之间存在着一定的关系，其关系主要通过以下式子表现：
从这一式子中，可以发现：视在功率与cosα之间存在着发比例的关系，当cosα越高时，视在功率也就越小。

4 经济效益分析

4.1 供电部门的经济效益

现阶段内，举例一台变压器的容量为250kVA，在用电高峰期间内，根据容量其功率因数就将会升至0.07.如果将容量增加，使得变压器从原有的250kVA转为515kVA那么花费的资金将会更多，所以这种方法不科学。那么将功率提高呢，变为0.90，那么就可以将相应的配变供电能力提升70 kVA，这样就节约了一笔资金。

4.2 工业企业的经济效益

综合国家法律规定，如果企业的平均功率因数在0.95之下，需要进行一定的罚款。但是如果把相应的功率因数由原来的0.80提升到0.95以上，这样一来，既可以省去国家罚款这个关口，又可以为企业节省下2～3万元电费，处于企业角度来看，对于工作效益的提高以及资金的用量减少，会使得企业在生产或者创新以及探新上都有一个更好的开拓性。
参考文献：
陈化钢.城乡电网改造实用技术[M].中国水利水电出版社，1999.
靳龙章，丁毓山.电网无功补偿实用技术[M].中国水利水电出版社，1991.
[3]陈章潮等.城市电网规划与改造仁[M].中国电力出版社，1989.