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三.无功补偿方案选择
目前低压配电系统中,常见的无功补偿方式有三种:纯电容补偿;串联7%电抗系数的非调谐补偿;串联14%电抗系数的非调谐补偿。
3.1三种补偿方案的应用领域——
①纯电容方案:系统谐波电压总畸变率THDU<5%,各次谐波电流在国标规定范围之内,不影响设备正常运行。如住宅小区;
②7%电抗率补偿方案:低压系统总谐波电压畸变率THDU>5%,高次谐波主要以5次、7次、9次为主,补偿回路需串联电抗器,电抗率7%(调谐频率189Hz)。如石化、钢铁、有色金属、汽车制造等工业项目;
③14%电抗率补偿方案:低压系统总谐波电压畸变率THDU>5%,高次谐波主要以3次、5次、7次等,其中系统中三次谐波电流不小于62A,为保证无功补偿的安全性、可靠性,电抗率选14%(调谐频率134Hz)。如医院、剧院、商场、数据中心等公共事业领域;
针对医院的具体情况,选用14%电抗率的非调谐补偿方案原因:
⒈技术角度——3次谐波频率为150Hz,14%电抗率的电容/电抗调谐频率为134Hz(<150Hz),阻抗特性呈感性,阻止3次及以上谐波电流侵入,保护电容,长期稳定运行。
⒉可靠性——14%电抗系数的非调谐补偿单元由525V电容器和14%电抗率的电抗器组成。可见电容器的电压等级远高于系统400V电压,冗余大,可轻松应对谐波引起的过电压,及电网电压波动和闪变。
⒊经济性——14%电抗系数的非调谐补偿单元,增加电容器使用寿命,提高功率因数,降低无功损耗,节约电费开支的重要手段。
⒋减少维护及更换成本、以及停电检修时间。
3.2不选用纯电补偿方案,7%电抗率补偿方案原因:
⒈技术角度
①纯电容方案无谐波抑制能力。由公式
Ic=U/Xc=2πfCU,
可知,电容对谐波是低阻抗通道,所以大量谐波电流将流入电容器,造成元件过载,严重发热,严重甚至发生电容器爆炸事故。
同时电容器电压等级不足(标称电压为450V),无法应对系统电压波动和闪变及谐波过电压。
②7%电抗率补偿方案,通过前面分析可知:能抑制5次及以上谐波,但对3次谐波无能为力。
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