W畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）外文翻譯題目工業(yè)企業(yè)無(wú)功補(bǔ)償與節(jié)能系部名稱信息工程系專業(yè)班級(jí)自動(dòng)076學(xué)生姓名學(xué)號(hào)200780834613指導(dǎo)教師教師職稱W2011年3月6日W10KV無(wú)功補(bǔ)償摘自電力系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)摘要改善工業(yè)企業(yè)用電的功率因數(shù)是提高用電效率、節(jié)約電能的重要手段。本文通過(guò)理論分析和應(yīng)用實(shí)例說(shuō)明了工業(yè)企業(yè)無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊饬x和作用，并針對(duì)目前工業(yè)企業(yè)供用電系統(tǒng)存在的問(wèn)題，提出了改進(jìn)意見(jiàn)和措施。1引言在工業(yè)企業(yè)中，絕大多數(shù)的用電設(shè)備屬于感性負(fù)荷，這些設(shè)備在運(yùn)行中要吸收大量的無(wú)功功率。無(wú)功功率的增加使供電系統(tǒng)的功率因數(shù)降低，從而出現(xiàn)系統(tǒng)電壓下降、電氣設(shè)備得不到充分利用、增加線路損耗以及降低供電設(shè)備的供電能力等情況。因而就地進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償、提高功率因數(shù)對(duì)降損節(jié)能有著極為重要的意義。2補(bǔ)償方式的選擇無(wú)功補(bǔ)償分為集中補(bǔ)償、分散補(bǔ)償和就地補(bǔ)償三種。集中補(bǔ)償，即在高、低壓配電所內(nèi)設(shè)置若干組電容器，電容器接在配電母線上，補(bǔ)償該配電所供電范圍內(nèi)的無(wú)功功率，并使總功率因數(shù)達(dá)到規(guī)定值以上。這種補(bǔ)償方式只能補(bǔ)償高、低壓母線之前線路上的無(wú)功功率，它們相當(dāng)于把無(wú)功功率源移到用電企業(yè)的配電所，使用戶對(duì)供電系統(tǒng)要求的無(wú)功功率有所減少，達(dá)到供電部門(mén)所要求的功率因數(shù)。而它們對(duì)配電母線以下的企業(yè)內(nèi)部的變壓器和線路的無(wú)功功率不能起到補(bǔ)償作用，仍有大量的無(wú)功功率在企業(yè)內(nèi)部線路上流動(dòng)并產(chǎn)生損耗。分散補(bǔ)償是將電容器組分別安裝在各個(gè)車(chē)間的配電盤(pán)處，這種安裝方式可以使配電變壓器以及變電所至車(chē)間的線路都可以由于無(wú)功負(fù)荷的減少而獲得補(bǔ)償效果。就地補(bǔ)償是把無(wú)功補(bǔ)償器直接接在異步電動(dòng)機(jī)旁或進(jìn)線端子上。集中補(bǔ)償方式所用電容器組的容量較分組補(bǔ)償或就地補(bǔ)償要小，它的利用率則更高，缺點(diǎn)是對(duì)變、配電所各饋線并未得到補(bǔ)償，僅減輕了電網(wǎng)的無(wú)功負(fù)荷。分散補(bǔ)償方式中的電容器組的利用率比就地補(bǔ)償高，因此總需要量較就地補(bǔ)償要小，是一種經(jīng)濟(jì)合理的補(bǔ)償方式。無(wú)功補(bǔ)償應(yīng)遵循“全面規(guī)劃，合理W布局，分級(jí)補(bǔ)償，就地平衡集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償相結(jié)合，以分散補(bǔ)償為主；高壓補(bǔ)償與低壓補(bǔ)償相結(jié)合，以低壓補(bǔ)償為主；調(diào)壓與降損相結(jié)合，以降損為主”的原則。3補(bǔ)償容量的確定在電力網(wǎng)中無(wú)功功率的消耗是很大的，大約50的無(wú)功功率消耗在輸、變、設(shè)備上，50消耗在電力用戶上。為了減少無(wú)功功率消耗，就必須減少無(wú)功功率在電網(wǎng)里的流動(dòng)。最好的辦法從用戶開(kāi)始增加無(wú)功補(bǔ)償，提高用戶負(fù)荷的功率因數(shù)，這樣可以減少發(fā)電機(jī)無(wú)功出力和減少輸、變、配電設(shè)備中的無(wú)功電力消耗，從而達(dá)到降低損耗的目的。補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率容量QC為11PAVQC11COS1COS222式中PAV最大負(fù)荷日平均有功功率；COS1未裝設(shè)補(bǔ)償裝置前的功率因數(shù)實(shí)測(cè)值；COS2裝設(shè)補(bǔ)償裝置后所達(dá)到的功率因數(shù)值。4無(wú)功補(bǔ)償裝置的作用可以根據(jù)負(fù)荷變化情況決定采用靜態(tài)還是動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方式。當(dāng)負(fù)荷變化較為平穩(wěn)時(shí)，應(yīng)采用靜態(tài)補(bǔ)償方式，這不僅能較好地降低線路損耗，而且投資少當(dāng)負(fù)荷變化較大時(shí)，應(yīng)采用動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方式，穩(wěn)定電壓。41降低線損設(shè)在某一額定電壓下，有功功率恒定不變，由于功率因數(shù)變化，其線路損耗變化率P為COS1P12100COS2從表41中可以看出提高功率因數(shù)對(duì)于降低電能損耗，提高經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的作用。W表41功率因數(shù)與有功損耗百分率的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)若在恒定有功功率條件下，原有的功率因數(shù)COS1為060，補(bǔ)償后的功率因數(shù)COS2為1，0時(shí)，其線損率降低為64。采用動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，將電力電容器分組跟蹤補(bǔ)償，則可由原來(lái)不同的功率因數(shù)穩(wěn)定在所規(guī)定的功率因數(shù)范圍內(nèi)，達(dá)到充分補(bǔ)償?shù)哪康摹?2線路、變壓器的增容線路、變壓器的增容量S為COS1SS1COS2加設(shè)補(bǔ)償裝置后，可提高功率因數(shù)，對(duì)企業(yè)的直接功率因數(shù)經(jīng)濟(jì)效益是明顯的。因?yàn)閲?guó)家電價(jià)制度中，從合理利用能源出發(fā)，依據(jù)企業(yè)的功率因數(shù)值來(lái)調(diào)整電價(jià)高低。這種補(bǔ)償裝置對(duì)企業(yè)和整個(gè)電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行都有著重大的經(jīng)濟(jì)效。43改善電壓質(zhì)量改善電壓質(zhì)量是指裝設(shè)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置前后，作用在補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)的線路電壓稍有提高。U1U2TG2XU100Q1RTG1X式中TG1未裝設(shè)補(bǔ)償裝置前1角的正切；TG2裝設(shè)補(bǔ)償裝置后2角的正切；R、X線路的電阻、電抗。W5工業(yè)企業(yè)供用電系統(tǒng)存在的問(wèn)題與解決措施圖1為某重型機(jī)床廠供電系統(tǒng)示意圖。目前，該廠變壓器總?cè)萘繛?7660KVA，共有20臺(tái)變壓器120變壓器，每臺(tái)變壓器的容量范圍為501250KVA，變比為10KV/014KV。變壓器低壓側(cè)負(fù)載主要為電動(dòng)機(jī)，如圖中M1、M2MN所示。一般情況變壓器負(fù)載率基本上維持在2829之間，最大負(fù)載時(shí)為7000KW。51采用高、低壓相結(jié)合的補(bǔ)償方式取代高壓集中補(bǔ)償從圖中可以看到該廠供電網(wǎng)絡(luò)的功率因數(shù)補(bǔ)償是高壓集中補(bǔ)償，即只在變電所10KV的高壓母線上接電容器組，而低壓卻沒(méi)有采取任何補(bǔ)償措施。這種固定電容器補(bǔ)償?shù)姆椒〞?huì)出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償或欠補(bǔ)償?shù)那闆r，并且對(duì)二次母線以下的供電線路的功率因數(shù)補(bǔ)償不起作用。由于功率因數(shù)低而造成的線路損失和變電設(shè)備的損失是很大的，所以補(bǔ)償時(shí)要盡量做到分級(jí)，靠近負(fù)載處安裝電容器。因而提出高壓側(cè)集中補(bǔ)償和低壓側(cè)分散補(bǔ)償相結(jié)合的補(bǔ)償方式。圖51某重型機(jī)床廠供電系統(tǒng)示意圖52改變供電方式，盡可能避免“大馬拉小車(chē)”的現(xiàn)象在設(shè)備選型時(shí)，要考慮留有一定的容量，防止重載時(shí)損壞設(shè)備，這樣大部分時(shí)間都造成設(shè)備欠載和嚴(yán)重欠載形成“大馬拉小車(chē)”運(yùn)行。由于該廠變壓器的負(fù)載率基本上在2829之間，說(shuō)明變壓器的裝機(jī)容量過(guò)大，變壓器容量不能充分利用，W既浪費(fèi)了設(shè)備投資又增加了電能損耗。可以通過(guò)合理選擇變壓器的容量以及減少或限制用電設(shè)備輕載或空載的時(shí)間來(lái)防止“大馬拉小車(chē)”現(xiàn)象。53避免設(shè)備的空卦誦目前，該廠某些設(shè)備的空載運(yùn)行嚴(yán)重。在提高功率因數(shù)時(shí)，首先應(yīng)考慮使設(shè)備合理運(yùn)行，提高耗電設(shè)備本身的功率因數(shù)。該廠主要負(fù)荷是交流電動(dòng)機(jī)，其功率因數(shù)隨它的負(fù)載而改變，電動(dòng)機(jī)在空轉(zhuǎn)時(shí)，功率因數(shù)約在0103之間，額定負(fù)載時(shí)在08085之間，因而應(yīng)使電動(dòng)機(jī)接近額定負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行。要把電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)提高，最簡(jiǎn)單的辦法是用電容器和電動(dòng)機(jī)并聯(lián)，所以避免設(shè)備的空載運(yùn)行是提高設(shè)備功率因數(shù)的重要途徑。54建議完善配電設(shè)備或?qū)ζ溥M(jìn)行重新改造在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)的過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)很多配電設(shè)備老化現(xiàn)象嚴(yán)重，沒(méi)有電流表、電壓表或者讀數(shù)不準(zhǔn)確，如鏜床車(chē)間的配電房?jī)?nèi)完全沒(méi)有電流表和電壓表。6經(jīng)濟(jì)效益分析以該廠供電系統(tǒng)中的2變壓器為例，在低壓側(cè)加裝電容器，使該廠采取高壓側(cè)集中補(bǔ)償和低壓側(cè)分散補(bǔ)償相結(jié)合的補(bǔ)償方式，如圖61。圖中2變壓器容量為800KVA，型號(hào)為S9800/10，額定銅損耗為PCUN715KW，輸電線路型號(hào)為YJV22。取電價(jià)為055元/KWH。將功率因數(shù)由補(bǔ)償前的059提高到補(bǔ)償后的098，表61是利用測(cè)量?jī)x器在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得的變壓器運(yùn)行時(shí)二次側(cè)數(shù)據(jù)，現(xiàn)通過(guò)計(jì)算分析無(wú)功補(bǔ)償降損節(jié)能效益。圖61鑄造車(chē)間供電圖W表61變壓器運(yùn)行時(shí)二次側(cè)數(shù)據(jù)表61高壓供電線路節(jié)電全年節(jié)約電能WPH1式中P增加的線路電功率，1COS23IR1P21COS21H年運(yùn)行小時(shí)數(shù)，取5000H。經(jīng)計(jì)算全年節(jié)約電能162217KWH，一年內(nèi)降低的電能損耗費(fèi)8192萬(wàn)元。62變壓器節(jié)電變壓器的損耗主要有鐵損和銅損。提高變壓器二次側(cè)的功率因數(shù)，可使總的負(fù)荷電流減少，從而減少銅損。全年節(jié)約變壓器銅損耗電能WPCU1PCU2H式中P補(bǔ)償前變壓器實(shí)際運(yùn)行時(shí)的銅損耗電功率12IPCU1PCUN1I2WPCU2補(bǔ)償后變壓器的銅損耗電功率2COS1PCU2PCUN1COS2經(jīng)計(jì)算全年節(jié)約電能3150KWH，一年內(nèi)節(jié)約變壓器銅損耗電費(fèi)173518元。63功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)用戶一年內(nèi)減少因功率因數(shù)偏低多支出的罰金800058950000551722增收率22131萬(wàn)元補(bǔ)償后用戶一年內(nèi)得到的功率因數(shù)獎(jiǎng)金8000589500005527減收率315萬(wàn)元兩項(xiàng)總計(jì)為25181萬(wàn)元由上述計(jì)算可知一年內(nèi)合計(jì)增加純收入34173萬(wàn)元，根據(jù)補(bǔ)償容量需設(shè)備投資2715萬(wàn)元，9個(gè)月就能收回投資。這說(shuō)明針對(duì)該廠鑄造車(chē)間的具體情況在變壓器二次側(cè)采用分散補(bǔ)償?shù)姆绞竭M(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償是可行的，并且能取得長(zhǎng)期且明顯的經(jīng)濟(jì)效果。WINDUSTRIALENTERPRISESOFREACTIVEPOWERCOMPENSATIONFROMPOWERSYSTEMANALYSISANDDESIGNABSTRACTTHEIMPROVEMENTOFINDUSTRIALENTERPRISESISTOIMPROVETHEPOWERFACTOROFELECTRICPOWEREFFICIENCY，ANIMPORTANTMEANSOFSAVINGENERGYINTHISPAPER，THEORETICALANALYSISANDAPPLICATIONEXAMPLESOFTHEINDUSTRIALENTERPRISES，THESIGNIFICANCEOFREACTIVEPOWERCOMPENSATIONANDTHEROLEANDVIEWOFTHECURRENTPOWERSYSTEM，INDUSTRIALENTERPRISES，THEPROBLEMSFORTHEPROPOSEDIMPROVEMENTSANDMEASURESINTRODUCTIONININDUSTRIALENTERPRISES，THEVASTMAJORITYOFELECTRICALEQUIPMENTBELONGSTOPERCEPTUALLOAD，THESEDEVICESINOPERATIONTOABSORBALARGENUMBEROFREACTIVEPOWERANINCREASEINREACTIVEPOWERSUPPLYSYSTEMPOWERFACTORTOLOWERSYSTEMVOLTAGEDROPTOOCCUR，ELECTRICALEQUIPMENTNOTFULLYUTILIZED，INCREASINGLINELOSSESANDLOWERPOWEREDEQUIPMENT，POWERSUPPLYCAPACITYANDSOONINSITUREACTIVEPOWERCOMPENSATIONANDTHUSIMPROVETHEPOWERFACTOROFTHEENERGYCONSERVATIONHASEXTREMELYIMPORTANTSIGNIFICANCETHECHOICEOFMETHODOFCOMPENSATIONCOMPENSATIONFORREACTIVEPOWERCOMPENSATIONISDIVIDEDINTOCENTRALIZEDANDDECENTRALIZEDCOMPENSATIONFORTHREEKINDSOFCOMPENSATIONANDINSITUFOCUSONCOMPENSATION，THATIS，HIGHANDLOWVOLTAGEPOWERDISTRIBUTIONSETUPBYSEVERALGROUPSWITHINTHECAPACITOR，CAPACITORCONNECTEDTOTHEPOWERDISTRIBUTIONBUS，THECOMPENSATIONFORTHEDISTRIBUTIONOFPOWERWITHINTHEREACTIVEPOWER，ANDTOREACHTHEREQUIREDVALUEOFTHETOTALPOWERFACTORABOVETHISMETHODOFCOMPENSATIONCANCOMPENSATEFORHIGHANDLOWVOLTAGEBUSROUTESPRIORTOTHEREACTIVEPOWER，WHICHISEQUIVALENTTOTHEREACTIVEPOWERSOURCETOMOVETHEELECTRICITYDISTRIBUTIONCOMPANIES，WALLOWINGUSERSTOPOWERTHESYSTEMREQUIREMENTSFORREACTIVEPOWERHASBEENREDUCTIONINTHEELECTRICITYSECTORTOACHIEVETHEREQUIREDPOWERFACTORANDTHEIRDISTRIBUTIONWITHINTHEENTERPRISEBUSFOLLOWINGTHELINEOFTRANSFORMERANDREACTIVEPOWERCOMPENSATIONCANNOTPLAYAROLE，THEREISSTILLALARGENUMBEROFREACTIVEPOWERLINEFLOWSWITHINTHEENTERPRISEANDGENERATELOSSESDISPERSIONCOMPENSATIONISTHECAPACITORSWEREINSTALLEDATVARIOUSWORKSHOPSATTHESWITCHBOARD，WHICHWILLENABLEINSTALLATIONOFDISTRIBUTIONTRANSFORMERANDTHESUBSTATIONTOTHEPLANTLINESCANBEDUETOADECREASEINREACTIVELOADCOMPENSATIONEFFECTLOCALCOMPENSATIONISTHEREACTIVEPOWERCOMPENSATIONDEVICEDIRECTLYCONNECTEDTOTHEINDUCTIONMOTORTERMINALSONTHESIDEORINTOTHELINEFOCUSONCOMPENSATIONMETHODSUSEDINTHECAPACITYOFCAPACITORCOMPENSATIONORINPLACETHANTHEGROUPINGOFCOMPENSATIONSHOULDBESMALL，ITSUTILIZATIONRATEISEVENHIGHERDISADVANTAGEISTHECHANGEINDISTRIBUTIONHASNOTBEENCOMPENSATEDBYTHEFEEDERS，ONLYLIGHTENEDTHELOADREACTIVEPOWERGRIDDISPERSIONCOMPENSATIONINTHEWAYTHEUTILIZATIONOFCAPACITORCOMPENSATIONTHANTHEINSITUHIGH，SOTHETOTALREQUIREMENTOFCOMPENSATIONISSMALLERTHANTHESPOTISANECONOMICALANDREASONABLEREMEDYREACTIVEPOWERCOMPENSATIONSHOULDFOLLOWTHEQUOTOVERALLPLANNING，RATIONALDISTRIBUTION，CLASSIFICATIONOFCOMPENSATION，INPLACEBALANCEFOCUSONCOMPENSATIONANDDISPERSIONCOMPENSATIONCOMBINETOSPREADBASEDCOMPENSATIONHIGHCOMPENSATIONANDLOWVOLTAGECOMPENSATIONCOMBINEDWITHLOWPRESSUREBASEDCOMPENSATIONREGULATORCOMBINEDWITHLOWERLOSSES，DOWNARETHEMAINLOSSQUOTPRINCIPLE1COMPENSATIONCAPACITYTODETERMINEINTHEPOWERGRIDINTHEREACTIVEPOWERCONSUMPTIONISABIG，ABOUT50OFTHEREACTIVEPOWERCONSUMEDINTRANSMISSION，TRANSFORMATIONANDTHEDEVICE，50OFTHECONSUMEDELECTRICITYUSERSINORDERTOREDUCEREACTIVEPOWERCONSUMPTION，ITISNECESSARYTOREDUCETHEREACTIVEPOWERINTHEGRIDWHEREFLOWTHEBESTWAYTOSTARTFROMTHEUSERTOINCREASEREACTIVEPOWERCOMPENSATION，IMPROVEUSERLOADPOWERFACTOR，SOTHATGENERATORREACTIVEPOWERCANBEREDUCEDANDTHEREDUCTIONOFTRANSMISSION，TRANSFORMATIONANDDISTRIBUTIONEQUIPMENTINTHEREACTIVEPOWERCONSUMPTION，SOASTOACHIEVETHEPURPOSEOFREDUCINGWEARANDTEAR2COMPENSATIONFORREACTIVEPOWERCAPACITYOFQCFORW11PAVQC11COS1COS222LOADCHANGESCANBEDECIDEDACCORDINGTOTHESTATICORDYNAMICCOMPENSATIONMODEWHENTHELOADCHANGEISRELATIVELYSTABLE，WESHOULDUSETHESTATICMETHODOFCOMPENSATION，WHICHCANNOTONLYREDUCETHELINELOSSES，ANDINVESTMENTWHENTHELOADCHANGEISLARGE，DYNAMICCOMPENSATIONMETHODSHOULDBEUSED，STABLEVOLTAGE3REDUCELINELOSSESISLOCATEDATARATEDVOLTAGE，ACTIVEPOWERISCONSTANT，DUETOPOWERFACTORCHANGES，THELINELOSSRATEOFCHANGEPFORTHECOS1P12100COS2ASCANBESEENFROMTABLE1TOIMPROVETHEPOWERFACTORINLOWERINGPOWERCONSUMPTION，IMPROVINGECONOMICEFFICIENCYPLAYSANIMPORTANTROLETABLE1POWERFACTORANDPOWERLOSSPERCENTAGEOFTHECORRESPONDINGDATAIFACONSTANTACTIVEPOWERCONDITION，THEORIGINALPOWERFACTORCOS1OF059，COMPENSATEDPOWERFACTORCOS2OF098，ITSLINELOSSRATEREDUCTIONTO64DYNAMICCOMPENSATIONDEVICE，GROUPTOTRACKTHEPOWERCAPACITORCOMPENSATION，POWERFACTORCANBEDIFFERENTFROMTHESTABILITYPROVIDEDINTHECONTEXTOFTHEPOWERFACTORTOACHIEVEADEQUATECOMPENSATIONPURPOSESLINES，TRANSFORMERCAPACITYINCREASELINES，TRANSFORMERCAPACITYINCREASEDSFORTHEWCOS1SS1COS2ADDITIONALCOMPENSATIONDEVICE，MAYIMPROVETHEPOWERFACTOR，POWERFACTORONTHEBUSINESSOFDIRECTECONOMICBENEFITISOBVIOUSBECAUSETHESTATEELECTRICITYSYSTEM，STARTINGFROMTHERATIONALUSEOFENERGY，ACCORDINGTOTHEPOWERCOMPANYTOADJUSTTHEPRICEDUETOHIGHANDLOWVALUESTHECOMPENSATIONDEVICEFORENTERPRISEANDTHEENTIREPOWERSYSTEMECONOMICOPERATIONALLHAVESIGNI