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低压静态无功补偿柜内主要电气元件容量的计算与选择

西重创客2018-06-27 17:49:02

  大家都知道,工业生产中广泛使用的交流异步电动机、电焊机、电磁炉等设备都是感性负载,这些感性的负载在进行能量转换过程中,使加在其上的电压超前电流一个角度,这个角度的余弦cosΦ叫做功率因数。当功率因数即无功功率很大时,就会使线路电流增大,线路损耗加大,浪费电能。为了提高电网的经济运行效率,根据电网中的无功类型,人为的补偿容性无功或感性无功来抵消线路的无功功率。

静态无功补偿柜内的主要元器件有:mu@[1]J$\  

 

 

 

刀熔开关熔断器接触器热继电器电容器控制器,如下图:


 

一般情况下在设计院的设计图纸中会给出无功补偿柜的补偿容量这样就可以直接根据补偿容量来计算与选择元器件相对来说计算简单

下面就以酒钢炼铁1~7#高炉改造项目为例来谈谈难度相对较大无功补偿柜内主要元器件的计算与选择方法,由于该项目没有设计图纸也没有补偿容量。甲方要求我方自己根据现有配电变压器容量1600Kvar来配置计算补偿容量,这就要求我们对现场设备实际所带的负载要来选择合适的计算方法。

一、已知变压器容量,估算无功补偿总容量

1)对于电动机类型的功率负荷,无功补偿容量一般为变压器容量的40%进行计算选择

2)所带负载照明回路多的话,无功补偿容量一般为变压器容量的50%进行计算选择

3)机械工厂,无功补偿容量一般变压器容量的35%进行计算选择

4)而民用建筑一般为变压器容量的30%进行计算选择

5)配电变压器的无功补偿容量约为变压器容量的20%~40%进行计算选择,一般以30%这个中间值来估算,Qc=1600*30%=480 Kvar(以下元器件的计算均围绕该容量进行计算与配置)

二、功率因数控制器的选择

    一般功率因数控制器的分步路数为12路、10路、8路、6路,每路电容的容量越小,投切精度越高,补偿效果越好,因此对于480Kvar的电容容量分12路,每路电容器容量为40Kvar(Qc)的补偿效果最佳。

三、刀熔开关的计算与选择

按电容器总电流的1.43~1.5倍选择,取其中间值。

电容器电流计算:I=Qc/(√3*Un)  Un=400V=0.4KV  Qc=480Kvar          

I=480/(1.732*0.4)=692.84A

刀熔开关的电流为:

I1=1.43*692.84=990.76A; I2=1.5*692.84=1039.26A

刀熔开关电流取其中间值为:1000A

四、熔断器的计算与选择

熔断器应按单相电容器额定电流的1.37~1.5倍计算,取其中间值。

I= Qc/((√3*Un)=40/(1.732*0.4)=57.74A

低压熔断器熔丝的电流为:

I1=1.37*57.74=79A; I2=1.5*57.7=86.6A

低压熔断器熔丝电流取其中间值为:80A。

五、接触器的计算与选择

接触器一定要选择电容器专用接触器,不要将长期预约工作电流与额定工作电流混淆了。

接触器应按单路电容器额定电流的1.5倍计算,取其中间值。

接触器的电流:I=1.5*57.74=86,则接触器电流应选择:95A。

六、热继电器的计算与选择

热继电器应按单相电容器额定电流的1.35倍计算,取其中间值。

热继电器的电流:I=1.35*57.74=77.94,则热继电器电流整定范围应选择:63~85A,由于每个生产厂家它的热继电器的整定电流范围不一样,只要把电流77.94A包含在这范围内就行。

本项目对应的详细配置清单及接线原理图如下:


 

本项目对应的详细配置清单

 

设备编号

设备名称

型  号

数量

制造厂

1DP

柜体

GGJ (800*600*2200)宽*深*高

1

酒钢宏联

无功补偿
480KVar

刀开关

HD13BX-600/31

1

正泰

控制器

JKF8-12

1

正泰

熔断器

RT36-160 63A+底座

36

正泰

熔芯插、拔器

RT36配套

1

正泰

切换电容接触器

CJ19-95 AC220V

12

正泰

热继电器

JR36-160  53~85A   

12

正泰

电容器

BZMJ0.4-40-3

12

正泰

小型断路器

CH2-63/2P C6A

1

常熟

熔断器

RT18-32X/6A+底座

1

正泰

熔断器

RT18-32X/2A+底座

2

正泰

电流互感器

BH-0.66 50II 600/5A

3

彼爱琪

电流表

6L2-A   600/5A

3

正泰

温控仪

HZYN-1008(TH)  (降温)

1

杭州宇诺

风机

145FZY2-S/G

2

长城

端子

UK2.5B

10

菲尼克斯

综上,炼铁项目无功补偿柜从投运至今,一直运行良好,没有任何技术和质量问题,这样的经验方法适合所有的低压静态无功补偿柜容量的计算与配置,套用这种计算方法会大大提高设计人员的工作效率,并为以后的设计打下了良好的基础,目前类似这样的设计在酒钢储运部1、2#解冻库项目中展开实施,期望有更好的效果,能为公司创造更多的经济效益!

 

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