5.2無功補(bǔ)償容量計(jì)算與設(shè)備選擇5.建筑供電節(jié)能工程設(shè)計(jì)目錄學(xué)習(xí)重點(diǎn)提高功率因數(shù)的意義和方法電力電容器的設(shè)置無功補(bǔ)償容量的計(jì)算電力電容器的選擇及無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置本章小結(jié)無功補(bǔ)償提高系統(tǒng)功率因數(shù)學(xué)習(xí)重點(diǎn)1.提高功率因數(shù)的方法2.無功補(bǔ)償容量計(jì)算※※

在民用建筑中，存在著大量的感性負(fù)荷，由于這些感性負(fù)載的存在，使民用建筑的整個(gè)功率因數(shù)較低，并且在線路中產(chǎn)生較大的無功電流，不利于供配電系統(tǒng)的高效率運(yùn)行，因此，在進(jìn)行低壓供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理地?zé)o功補(bǔ)償。5.1提高功率因數(shù)的意義和方法一、提高功率因數(shù)的意義

1.節(jié)約投資

2.減少損耗二、提高功率因數(shù)的方法

1.提高自然功率因數(shù)

2.并聯(lián)同步調(diào)相機(jī)

3.SVC（靜止無功補(bǔ)償器）

4.并聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娙?.2電力電容的設(shè)置三種補(bǔ)償方式：一、個(gè)別補(bǔ)償

電容器裝在電氣設(shè)備附近。二、分組補(bǔ)償

將用電設(shè)備分成若干組，對(duì)每一組設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)償。三、集中補(bǔ)償

將電容器集中裝在變、配電所的高/低壓母線上。5.3無功補(bǔ)償容量的計(jì)算一、建筑供配電系統(tǒng)自然功率因數(shù)

對(duì)于未交付使用的建筑式中：α、β----有功及無功年平均負(fù)荷因數(shù)，

α、β值一般在0.7～0.8和0.8～0.9之間選取；

Pc、Qc----建筑供配電系統(tǒng)的總有功、無功計(jì)算負(fù)荷，KW、KVar。

對(duì)于已交付使用的建筑

式中：Wp-----最大負(fù)荷月的有功電能消耗量，即有功電度表的讀數(shù)，KW·h；

Wq-----最大負(fù)荷月的無功電能消耗量，即無功電度表的讀數(shù)，KVar·h。二、無功補(bǔ)償電容量的計(jì)算

若要把供電系統(tǒng)的功率因數(shù)由補(bǔ)償?shù)?，所需電容器的無功容量計(jì)算如下：或式中：△Qc----無功補(bǔ)償電容器的容量，Kvar；

Pc----有功計(jì)算負(fù)荷，Kw；

----年平均負(fù)荷因數(shù)，取0.7～0.8；

qC----補(bǔ)償率，Kvar/Kw；

----補(bǔ)償前自然功率因數(shù)對(duì)應(yīng)的正切值；

----補(bǔ)償后自然功率因數(shù)對(duì)應(yīng)的正切值。三、補(bǔ)償后計(jì)算負(fù)荷的確定設(shè)補(bǔ)償前供配電系統(tǒng)的計(jì)算負(fù)荷為Pc1、Qc1、Sc1、Ic1，功率因數(shù)為；補(bǔ)償后的功率因數(shù)為，則補(bǔ)償后的計(jì)算負(fù)荷為：5.4電力電容器的選擇及無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置一、電力電容器的選擇選擇時(shí)，其額定電壓、額定容量、相數(shù)等與所并聯(lián)的線路相同。二、電力電容器的接線接線方式：星形、三角形、雙星形、雙三角形三、電力電容器的保護(hù)保護(hù)裝置分為：熔斷器保護(hù)和繼電器保護(hù)兩種。四、電力電容器的控制手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種方式。5.4電力電容器的選擇及無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置

動(dòng)態(tài)補(bǔ)償采用動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償控制器控制，開關(guān)電器執(zhí)行部分采用可控硅投切，一般采用半導(dǎo)體開關(guān)電器(調(diào)節(jié)器)；

靜態(tài)補(bǔ)償采用靜態(tài)無功補(bǔ)償控制器控制，開關(guān)電器執(zhí)行部分采用交流接觸器投切；動(dòng)態(tài)補(bǔ)與靜補(bǔ)的主要區(qū)別及優(yōu)點(diǎn)靜補(bǔ)投切速度慢，不適合負(fù)載變化頻繁的場(chǎng)合，容易產(chǎn)生欠補(bǔ)或者過補(bǔ)償，造成電網(wǎng)電壓波動(dòng)，損壞用電設(shè)備；并且有觸點(diǎn)投切設(shè)備壽命短，噪聲大，維護(hù)量大，影響電容器使用壽命。動(dòng)補(bǔ)可對(duì)任何負(fù)載情況進(jìn)行實(shí)時(shí)快速補(bǔ)償，并有穩(wěn)定電網(wǎng)電壓功能，提高電網(wǎng)質(zhì)量，無觸點(diǎn)零電流投切技術(shù)增加了電容器使用壽命，同時(shí)具備治理諧波的功能。靜態(tài)補(bǔ)償與動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)的區(qū)別

動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償對(duì)電網(wǎng)的益處

動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償采用可控硅核心技術(shù)，實(shí)時(shí)跟蹤電網(wǎng)的無功功率，補(bǔ)償迅速，避免了出現(xiàn)欠補(bǔ)和過補(bǔ)現(xiàn)象，在一定程度上穩(wěn)定電網(wǎng)電壓，減少電壓波動(dòng)，提高供電電壓質(zhì)量。特別是針對(duì)“一戶一表”中如⑴.公用配電變壓器供電的合表用電的居民住宅；⑵.新建的居民住宅；⑶.物業(yè)管理的居民住宅小區(qū)；⑷.企事業(yè)單位自己供電的職工住宅及由其轉(zhuǎn)供電的居民住宅的配電變壓器；由于上述負(fù)載中以單相220VAC負(fù)載居多，且也可能存在電梯等沖擊性負(fù)載，且一般情況下3次諧波較為嚴(yán)重，需采用分相補(bǔ)償+三相共補(bǔ)的混合動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償方式，提高補(bǔ)償精度和供電電壓質(zhì)量，很顯然靜態(tài)補(bǔ)償不能滿足要求，必須采用動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償。

無功補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)構(gòu)無功補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)構(gòu)例題

某用戶10kV變電所低壓計(jì)算負(fù)荷為800kW＋580kvar。若欲使低壓側(cè)功率因數(shù)達(dá)到0.92，則需在低壓側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)牟⒙?lián)電容器無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置容量是多少？并選擇電容器組數(shù)及每組容量。解：（1）求補(bǔ)償前的視在計(jì)算負(fù)荷及功率因數(shù)

（2）確定無功補(bǔ)償容量

＝800×(tanarccos0.810－tanarccos0.92)＝238.4kvar取負(fù)荷系數(shù)為1

（3）選擇電容器組數(shù)及每組容量

選擇BSMJ0.4-20-3型自愈式并聯(lián)電容器，每組容量qr.C=20kvar。補(bǔ)償后的視在計(jì)算負(fù)荷

減少118.8kVA。

若選擇成套并聯(lián)電容器屏，可安裝的電容器組數(shù)為12組。則需要安裝的電容器單組容量為功率因數(shù)

滿足要求。本章小結(jié)提高系統(tǒng)的功率因數(shù)可以：減少線路上的電壓損失、功率損失、電能損失、較少金屬耗用量，提高設(shè)備的使用效率，節(jié)約投資等。提高功率因數(shù)的方法有：①提高自然功率因數(shù)②并聯(lián)同步調(diào)相機(jī)③并聯(lián)適當(dāng)?shù)撵o電電容器用公式Qca=αPca(tanφ1-tanφ2)確定