요약:주로 콘덴서 무공 보상의 역할을 소개하고 저압 병렬 콘덴서 무공 보상의 종류, 콘덴서 보상 용량 확정 및 보상 제어의 선택에 대해 간략하게 분석했다.

키워드:저압 병렬 콘덴서;무공 보상;기술,경제성

0 머리말

무공 보상은 현 단계에서 전력 시스템의 균형을 유지하는 주요 요인이다.송, 배전 시스템에서 무효 보상은 전기 감성 설비의 정상적인 운행 *의 조건이자 전압 품질과 전력 공급 작업의 정상적인 운행을 보장하는 상용 수단이다.전력 시스템의 무효 균형을 최적화하고 그 부하의 전력 인수를 높임으로써 변압기와 선로 중의 유공 전력 손실과 기타 부분의 전력 손실을 효과적으로 낮추고 전력 품질을 향상시켜 전력 시스템의 정상적인 운행과 각 업계의 생산 발전을 보장할 수 있다.

1 무효보상의 역할

1.1 변동, 배전 설비의 이용률을 높이고 투자 비용을 낮추는 데 도움이 된다

저출력 인수의 부하에 대해 무공 보상을 하고 병렬 콘덴서와 연결하면 무공 전류가 보상을 받는 상황에서 부하 전류가 상응하게 감소한다.

개수의 증가로 인해 전력 소비량이 감소하는 변배전 장치의 용량(kVA)은 공식(1)으로 나타낼 수 있습니다.

식에서 cos1은 전 부하를 보상하는 출력 인수입니다.cos1은 후부하를 보상하는 출력 인수입니다.△ S 는 디바이스 용량을 감소시킵니다.P는 하중의 유효 전력입니다.

보상 전에 1000kW 부하 용량의 출력 인수는 0.7이며, 공식 (1) 으로 계산할 수 있듯이 보상 출력 인수 수치가 0.95에 도달했을 때 해당 부하로 송전하는 변배전 설비 용량의 감축치는 376kVA에 달했다.즉, 신축 프로젝트에서 변배전 설비 용량은 원래 정격 용량보다 376kVA를 줄일 수 있어 기본적인 전기 요금 지출을 삭감할 수 있고, 신축 프로젝트의 전체 투자 비용도 따라서 낮아져 매우 뚜렷한 경제적 효과가 있다.

1.2 전력망의 전력 손실 감소

부하의 출력 인수가 1에서 cos로 떨어질 때 전력망의 전력 손실은 약 100 퍼센트 증가합니다.

1.3 회선의 압력을 줄이는 데 유리하다

선로 중의 전류 전송은 출력 인수가 높아짐에 따라 작아지기 때문에 시스템 중의 선로 전압의 손실을 줄이고 선로 말단의 전기 에너지 품질 개선에도 매우 유익하다.

1.4 전력 계수 증가, 전력 소비 절감

국가수리전력부, 국가물가국이 1983년에 반포한"출력인수조정전기료금방법"은 3가지 출력의 인수표준치를 명확히 규정하였는데 이를 근거로 전기료금원가도 상응하게 축소되였다.

2 저압 병렬 콘덴서 무효 보상의 분류

저압 병렬 콘덴서의 무효 보상은 집중 보상, 개별 보상, 그룹 보상 세 가지 방식으로 나뉜다. (1) 집중 보상.위상 변압기를 강압 변전소나 지방 변전소의 모선과 직접 연결하다.이러한 보상 방식은 콘덴서의 이용률이 매우 높으며, 전력 시스템과 변전소의 주요 변압기의 무공 부하도 따라서 감소하고, 전력 공급 선로의 무공 부하도 마찬가지로 낮아진다.그러나 저압 전력망의 경우 집중 보상법이 무공 부하를 낮출 수 없다.(2) 개별 보상.개별 보상 방식은 전압 네트워크에서 흔히 볼 수 있으며, 그 콘덴서는 전기 사용 설비와 직접 연결되어 있다.개별 보상 방식에 의한 무공 보상이 비교적 좋다.개별적인 보상을 통해 고압선로와 변압기의 무공전류가 감소되고 저압간선과 그 분지선의 무공전류도 동시에 감소되였는데 이는 선로와 변압기가 유공손실제어면에서 비교적 큰 개선이였다.그러나 개별 보상 방식을 채택할 때 콘덴서에 대한 투자가 너무 크고 콘덴서 활용도가 높지 않다는 단점이 있다.그러므로 개별적인 보상방식은 일정한 한계가 있는데 이는 대용량의 전기설비나 필요한 무공보상이 비교적 큰 부하에 대해 흔히 아주 높은 사용가치를 가지며 동시에 장거리전력공급선로의 전기설비에도 적용된다.(3) 그룹 보상.그룹화 보상은 컨덴서와 작업장 배전실의 모선을 직접 연결하는 방식이다.개별 보상 방식과 비교하면 그룹 보상은 콘덴서에 대한 이용률이 비교적 높다.고압 전력 공급 선로와 변압기의 경우, 그룹 보상은 그 무공 부하를 효과적으로 낮출 수 있으며, 부하 변동을 근거로 콘덴서 그룹에 대한 투입 또는 절제를 실시할 수 있다.그러나 그룹별 보상은 설치 작업이 까다롭고 분기 회선의 무공전류를 줄일 수 없다.

3 무효 보상 시 주의해야 할 기술적 문제

3.1 용출 방지

콘덴서를 투입하는 과정에서 왕왕 매우 큰 용출을 동반한다.콘덴서 투입 IEC 출판물 831 콘덴서 편의 계산 공식(2)은 다음과 같다.

식에서는 Is가 콘덴서에 투입될 때의 용출 (A);In은 콘덴서 정격 전류입니다 (A);S는 콘덴서가 설치된 단락 전력(MVA)입니다.Q는 콘덴서 용량(Mvar)입니다.

이러한 상황에 대하여 저압 콘덴서 회로에서 다음과 같은 3가지 방식으로 제어할 수 있다: (1) 저항기를 직렬로 연결한다;(2) 절단콘덴서의 용량을 높인다;(3) 콘덴서 투척에 전문적으로 사용되는 접촉기를 사용한다.

3.2 시스템 고조파의 영향 방지

콘덴서 회로는 LC 회로로서 특정 고조파에 공명 현상을 일으키기 쉬워 고조파를 증폭시키고 전류가 증가하며 전압도 마찬가지로 높아진다.이런 현상을 해결하려면 일정한 감항값의 저항기를 한데 련결시켜 공명현상의 발생을 피면하는것을 고려할수 있다.여기서 우리는 저항기의 백분율을 알파벳 K로 취하는데, 전력망에서 5회 고조파가 비교적 높고 3회 고조파가 약간 낮을 때 K 값은 4.5% 를 취하는 것이 좋다;3회 고조파가 높으면 K 값은 12% 를 취합니다.고조파가 높지 않은 경우 K 값은 0.5% 를 취하는 것이 좋습니다.

3.3 자력 상황의 발생 방지

콘덴서를 사용하여 전동기의 무공률을 현지에서 보상하는 과정에 콘덴서와 전동기는 직접 병렬되여 전원이 차단된후 관성작용으로 전동기는 여전히 한동안 계속 운행하게 되는데 이때 콘덴서의 방전전류는 려자전류로 된다.무공 보상에 사용되는 콘덴서의 용량이 너무 크면 모터 자기장은 스스로 격려되어 전압이 발생한다. 즉 모터는 여전히 발전하는 작업 상태에 있다.그러므로 무공보상과정에서 콘덴서의 보상용량은 전동기의 공재용량보다 낮아야 하며 일반적으로 공재용량의 0.9배를 취해야 한다.계산 방정식 (3) 은 다음과 같습니다.

식중, Qc는 콘덴서 용량을 보상하기 위해;U는 시스템 전압입니다.Io는 엔진에 전류를 공재한다.

4 용량 보상 제어의 선택과 보상 용량의 확정

전력계통에서 일부 말단변전소는 송전선로가 너무 길고 부하가 너무 크며 전압도 뚜렷이 낮아 전기사용설비의 정상적인 운행에 비교적 큰 영향을 준다.전력부문은 전력공급의 질을 개선하기 위하여 일반적으로 일부 선로나 변전소내에 콘덴서조를 증설하여 말단전압을 높이고 균형전압의 목적을 달성한다.

4.1 콘덴서 세트의 절단 방식

콘덴서의 투척 방식은 수동 투척과 자동 투척 두 가지가 있다.수동 투척은 저압 무공과 평년 안정을 보상하는 고압 콘덴서 그룹에 적용된다;자동 투척은 과량 보상, 과부하 상태에서 전압이 높거나 장비 손상을 초래하기 쉬운 상황을 방지하는 데 적합합니다.만약 고압 보상 효과가 저압 보상 효과와 같다면, 저압 자동 보상 장치를 우선적으로 고려한다.

4.2 콘덴서 보상 용량 결정

콘덴서 보상 용량을 확정하기 전에 먼저 부하 계산을 진행하여 무공력 전력 Q와 유공 전력 P를 확정하고, 보상해야 할 출력 인수는 cos2이고, 보상 전 자연 출력 인수는 cos1이다. 그렇다면 보상 콘덴서 용량은 다음과 같다.

콘덴서의 무효 보상 용량을 확정할 때, 동시에 다음과 같은 3가지를 보장해야 한다: (1) 경부하 상태에서 과도한 보상 현상을 피해야 하며, 무효를 하면 전력 손실이 증가하여 자원 낭비를 초래하지 않도록 해야 한다.(2) 전력 인수의 변화는 킬로와트당 용량 손실 감소를 보상하는 작용과 반비례한다.즉 전력인수가 높을수록 손실감소의 작용이 뚜렷하지 않다. 우리는 일반적으로 합리적으로 보상하는 전력인수치가 0.95라고 생각한다.(3) 자기 전류는 현지에서 콘덴서 용량을 보상하는 주요 선택 매개 변수이다. 콘덴서 용량을 선택하는 필수 조건은 콘덴서가 자력 현상을 초래하는 것이 아니다. 여기서 공식 (3) 을 채택하여 계산할 수 있다.

5 앙코르 AZC/AZCL 스마트 전기 용기 제품 소개

5.1 개요

AZC 시리즈 스마트 콘덴서는 0.4KV, 50Hz 저압 배전 에너지 절약, 선손실 감소, 전력 인수 및 전력 품질 향상을 위한 차세대 무효 보상 장비이다.그것은 지능측정제어단위, 트랜지스터복합스위치회로, 선로보호단위, 2대의 공보 또는 1대의 분보저압전력전기용기로 구성되였다.일반적으로 퓨즈, 복합 스위치 또는 기계식 접촉기, 열 계전기, 저압 전력 용기, 표시등 등 벌크 부품이 캐비닛 안과 캐비닛 면에 도선으로 연결되어 있는 자동 무효 보상 장치를 대체한다.전통적인 무공 보상 장치의 부피가 방대하고 육중한 구조 모델을 바꾸어 차세대 저압 무공 보상 설비는 보상 효과가 더욱 좋고 부피가 더욱 작으며 전력 소모가 더욱 낮고 가격이 더 저렴하며 원가를 더 많이 절약하고 사용이 더욱 유연하며 유지 보수가 더욱 편리하고 사용 수명이 더 길며 신뢰성이 더 높은 특징을 가지게 하여 현대 전력망의 무공 보상에 대한 더 높은 요구에 적응시켰다.

AZC 시리즈 스마트 콘덴서는 맞춤형 세그먼트 LCD 액정 모니터를 사용하여 3상 모선 전압, 3상 모선 전류, 3상 전력 인수, 주파수, 콘덴서 노수 및 투척 상태, 유공 전력, 무공 전력, 고조파 전압 총 기변률, 콘덴서 온도를 실시간으로 표시할 수 있다.

AZC를 바탕으로 AZCL 시리즈 스마트 통합식 전력 용량 보상 장치는 적합한 저항률 (7% 는 5/7회 이상 고조파 환경, 14 & 3/5/7회 이상 고조파 환경) 의 저항을 직렬하여 고조파를 효과적으로 배격하고 공진 증폭 고조파를 피하며 콘덴서 자체의 수명을 보호할 수 있다.

5.2 응용 프로그램

병원류, 상업센터, 데이터센터, 주파수변환기업종, 태양광업종, 항구/유전류, 화학공업/제련류...

5.3 앙코르 AZC/AZCL 시리즈 스마트 콘덴서의 선택

AZC 지능형 전력 용량 보상 장치

AZCL 지능형 통합 전력 용량 보상 장치

6 결어

무효보상은 전력인수를 효과적으로 제고할수 있는 에너지절약조치로서 효과가 빠르고 투자가 적은 특징을 갖고있다.병렬 보상 콘덴서의 작업 원리는 간단하고, 조작이 편리하며, 운행 경제 효익이 높으며, 또한 조를 나누어 투척하여 전압 합격률과 출력 인수의 합리성을 보장할 수 있다.현재, 우리 나라의 많은 일부 지역의 배전망과 농망의 평균 인수가 너무 낮기 때문에, 보상 콘덴서를 채용하여 합리적인 보상을 진행함으로써 그 전력 공급 품질은 반드시 효과적으로 향상될 수 있을 뿐만 아니라 더욱 뚜렷한 경제 효익을 얻을 수 있을 것이라고 믿는다.