전원 공급 시스템(전문 분야)에 관한 "전기 공학 및 자동화"에 관한 논문을 요청해 주세요. 감사합니다.

주제: 저전압 네트워크 역률이 전력 공급 기업에 미치는 영향

부서:

전공: 전기 공학 및 자동화

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Abstract

개발과 함께 우리나라의 전력 지속적인 발전으로 인해 전력 공급 및 소비에 대한 요구 사항은 점점 더 엄격해지고 있습니다. 이는 우리 일상 생활에 없어서는 안 될 부분이자 전체 국가 경제의 중요한 부분입니다. 이는 산업 및 농업 발전에 직접적인 영향을 미칩니다. 생산과 사람들의 삶의 향상은 오늘날의 사회, 경제 발전과 사람들의 일상생활에 없어서는 안 될 주요 에너지원입니다. 수많은 전력 공급 기업의 경우 사용자 역률 수준은 전력 네트워크의 전력 손실 및 에너지 손실, 전력 공급 라인의 전압 손실 및 전압 변동, 전기 및 에너지 절약과 직접적인 관련이 있습니다. 전체 전원 공급 영역의 전원 공급 품질은 잘 알려진 사실입니다. 따라서 전력계통의 역률 개선은 전력산업에서도 중요한 화두가 되었습니다. 전력계통의 역률을 개선하기 위해서는 먼저 각 사용자의 역률을 개선해야 합니다. 이 기사에서는 전력망의 역률에 영향을 미치는 주요 요소와 저전압 무효 전력 보상을 사용하는 여러 가지 방법, 그리고 전력 시스템의 역률을 개선하기 위해 무효 전력 보상 용량을 결정하는 일반적인 방법에 대해 간략하게 중점을 둡니다. .

[키워드] 역률 영향 인자 보상 방법 용량 결정

목차

1. 서론 4

2.

1. 역률에 영향을 미치는 주요 요소 6

1.1. 유도성 장비와 전력 변압기는 무효 전력을 소비하는 주요 장비입니다. 6

1.2, 공급 전압 지정된 범위를 초과하면 역률에도 큰 영향을 미칩니다7

1.3. 그리드 주파수의 변동은 비동기 모터와 변압기의 자화 무효 전력에도 일정한 영향을 미칩니다7

2. 저전압 계통의 무효전력 보상 8

2.1. 저압 계통의 무효전력 보상 방법 8

2.1.1. /p>

2.1.2. 팔로어 보상 8

2.1.3. 추적 보상 9

2.2. 시스템의 자연 역률을 개선하기 위한 적절한 조치를 취합니다. 9

2.2.1.합리적인 모터 선택10

2.2.2. 비동기 모터의 유지 관리 품질 향상10

2.2.3. 동기 작동 보상을 위한 모터10

2.2.4. 작동 효율 향상을 위한 변압기 용량의 올바른 선택 11

3. 역률 수동 보상 12

3.1. 변전소에 설치된 가장 일반적으로 사용되는 병렬 커패시터 뱅크 12

3.2 병렬 보상 위상 편이 커패시터는 다음 전압 및 용량 요구 사항을 충족해야 합니다. 12

3.3 분할 위상 보상 13

3. 결론 14

IV. 참고 15

I. 소개

다음과 같은 많은 전기 장비는 전자기 유도 원리를 기반으로 작동합니다. 교류 자기장만이 에너지를 변환하고 전달할 수 있다는 사실에 의존하는 배전 변압기, 모터 등. 교류 자기장과 유도 자속을 형성하는 데 필요한 전력을 무효 전력이라고 합니다. 무효 전력은 일정한 에너지 변환 규모의 물리량이므로 유효 전력 공급 외에 무효 전력 공급도 필요합니다. 전원 공급 시스템은 모두 필수입니다.

전력삼각형에서 유효전력 P와 피상전력 S의 비율을 역률 COSΦ라고 하며, 그 계산식은 COSΦ=P/S

작동에 있어서 전력망의 역률은 전원 공급 장치의 피상 전력 출력이 효과적으로 활용되는 정도를 반영합니다. 역률은 클수록 좋습니다. 이러한 방식으로 회로의 무효 전력을 최소한으로 줄일 수 있으며 피상 전력의 대부분을 유효 전력 공급에 사용하여 전기 에너지 전송 전력을 높입니다.

사용자 역률 수준은 전력 시스템에서 발전, 공급 및 소비 장비의 전체 ​​활용에 중요한 영향을 미칩니다. 현장 보상이라고도 불리는 무효 전력 보상은 사용자의 역률을 적절하게 개선하여 발전 및 전원 공급 장치의 생산 능력을 최대한 활용하고 선로 손실을 줄이며 전압 품질을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 사용자 전기 장비의 작업 효율성 및 효율성은 사용자 자신을 위해 전기를 절약합니다. 따라서 전국의 수많은 전력 공급 기업의 경우 상위 전력망의 보상 압력을 줄이고 사용자 역률을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 전력 손실을 효과적으로 줄이고 사용자 전기 요금을 줄일 수 있습니다. 그 사회적, 경제적 이익은 매우 중요할 것입니다.

II. 주요 내용:

1. 역률에 영향을 미치는 주요 요소

1.1. 유도 장비 및 전력 변압기는 장비의 주요 소비자입니다. /p>

비동기 모터, 유도로, AC 용접기 및 기타 장비와 같은 수많은 유도 장비가 무효 전력의 주요 소비자입니다.

관련 통계에 따르면, 산업 및 광업 기업이 소비하는 총 무효 전력 중 비동기 모터의 무효 전력 소비는 60%~70%를 차지하며, 비동기 모터가 무부하일 때 소비되는 무효 전력은 총 무효 전력을 차지합니다. 모터의 전력 소비량은 60% ~ 70%입니다. 따라서 비동기 전동기의 역률을 향상시키기 위해서는 전동기가 무부하로 구동되는 것을 방지하고 부하율을 최대한 높여야 한다. 전력용 변압기가 소비하는 무효전력은 일반적으로 정격용량의 10~15% 정도이며, 무부하 무효전력은 전부하 시의 1/3 정도이다. 따라서 전력계통 및 기업의 역률을 개선하기 위해서는 변압기를 무부하로 운전하거나 장기간 저부하로 운전해서는 안 된다.

1.2. 규정 범위를 초과하는 전원 전압도 역률에 큰 영향을 미칩니다.

전원 전압이 정격 값의 10%보다 높을 경우, 관련 통계에 따르면 전원 공급 장치 전압이 정격 값의 110%일 때 무효 전력은 일반적으로 약 35% 증가합니다. 공급 전압이 정격 값보다 낮으면 그에 따라 무효 전력도 감소하고 역률이 향상됩니다. 그러나 공급 전압이 감소하면 전기 장비의 정상적인 작동에 영향을 미칩니다. Q=UI*Sin?에서 Sin?=Q∕UI가 도출되므로, 전력계통의 전원전압을 최대한 안정적으로 유지하기 위한 조치를 취해야 합니다.

1.3. 그리드 주파수의 변동은 비동기 모터 및 변압기의 자화 무효 전력에도 일정한 영향을 미칩니다.

요약하자면, 우리는 역률에 영향을 미치는 요소를 알고 있습니다. 따라서 우리는 저전압 전력망의 역률을 개선할 수 있는 효과적이고 실용적인 방법을 찾아야 저전압 전력망이 무효 전력의 국지적 균형을 달성하고 다음과 같은 효과를 얻을 수 있습니다. 손실을 줄이고 에너지를 절약합니다.

2. 저전압 계통의 무효전력 보상

2.1. 저압 계통의 무효전력 보상 방법은 크게 세 가지가 있다. 일반적으로 저전압 무효 전력 보상에 사용됩니다. 유형: 무작위 보상, 무작위 보상 및 추적 보상. 다음은 이 세 가지 보상 방법의 적용 범위와 이 보상 방법을 사용할 때의 장점과 단점에 대해 간략하게 소개합니다.

2.1.1.무작위 보상

무작위 보상은 개별 전기 장비의 무효 전력 요구 사항에 따라 단일 또는 다중 저전압 커패시터 뱅크를 전기 장비로 분산시키는 것입니다. 회로 차단기 세트를 사용하여 전기 장비에 연결합니다. 제어 및 보호 장치를 통해 모터와 동시 스위칭. 무작위 보상은 개별 대용량 및 연속 작동(대형 및 중형 비동기 모터 등)의 무효 전력 소비를 보상하는 데 적합하며 주로 여자 무효 전력을 보완합니다. 이 방법은 시골 전력망의 무효 피크 부하를 더 잘 제한할 수 있습니다.

무작위 보상의 장점은 전기 장비가 작동 중일 때 무효 전력 보상을 넣고 전기 장비가 작동하지 않을 때 보상 장비도 철수하므로 무효 전력 보상이 발생하지 않는다는 것입니다. 전력 역류가 발생하므로 보상 용량을 자주 조정할 필요가 없습니다. 낮은 투자, 작은 공간 점유, 쉬운 설치, 편리하고 유연한 구성, 간단한 유지 관리 및 낮은 사고율 등의 장점이 있습니다.

2.1.2.팔로어 보상

팔로어 보상은 저전압 스위치를 통해 배전 변압기의 2차측에 저전압 커패시터를 연결하여 무부하를 보상하는 것을 말한다. 무효전력을 이용한 배전변압기의 보상방법. 경부하 또는 무부하 시 배전 변압기의 무효 전력은 주로 변압기의 무부하 여자 무효 전력입니다. 배전 변압기의 무부하 무효 전력은 무효 부하의 주요 부분입니다. 농촌 전력망 경부하 배전 변압기의 경우 이 부분의 손실은 전력 공급의 큰 부분을 차지하며 이는 전기 단가의 상승으로 이어지며 이는 동일한 네트워크에 대해 동일한 가격에 도움이 되지 않습니다.

팔로어 보상의 장점: 배선이 간단하고 유지 관리가 편리하며 배전 변압기의 무부하 무효 전력을 효과적으로 보상하고 농촌 전력망의 무효 전력 기본 부하를 제한하며 무효 전력의 균형을 맞출 수 있습니다. 이 부분의 전력을 국부적으로 개선함으로써 배전 변압기의 이용률을 향상시키고 무효 전력망 손실을 줄일 수 있으며 무효 전력 보상에 일반적으로 사용되는 방법 중 하나입니다.

2.1.3 추적 보상

추적 보상은 무효전력 보상 스위칭 장치를 제어 및 보호 장치로 사용하여 저전압 커패시터 뱅크를 보상하는 보상을 의미합니다. 대규모 사용자의 0.4KV 버스. 100KVA 이상의 전용 배전 사용자에게 적합하며 무작위 및 무작위의 두 가지 보상 방법을 대체할 수 있으며 보상 효과가 좋습니다.

추적 보상의 장점은 유연한 작동 모드, 작은 작동 및 유지 관리 작업량, 상대적으로 긴 서비스 수명 및 처음 두 가지 보상 방법보다 더 안정적인 작동입니다. 하지만 제어 및 보호 장치가 복잡하고 초기 투자 비용이 상대적으로 크다는 단점이 있다. 그러나 이 세 가지 보상 방법의 경제성이 가까울 때는 추적 보상 방법을 선호해야 합니다.

2.2. 시스템의 자연 역률 개선을 위한 적절한 조치 채택

자연 역률 개선에는 보상 장비에 대한 투자가 필요하지 않으며 다양한 관리 또는 기술적 수단만 채택합니다. 각종 전기기기에서 소모되는 무효전력을 줄이는 것이 역률을 향상시키는 가장 경제적인 방법입니다. 다음은 자연 역률을 개선하기 위한 몇 가지 조치를 간략하게 소개합니다.

2.2.1.합리적인 모터 선택

최대한 높은 부하율로 작동할 수 있도록 모터를 합리적으로 선택합니다. 전기 모터를 선택할 때는 기계적 특성과 전기적 사양 모두에 주의를 기울이는 것이 중요합니다. 예를 들어, 3상 비동기 모터(100KW)의 역률은 무부하에서 0.11에 불과하고, 1/2 부하에서 약 0.72, 최대 부하에서 최대 0.86입니다. 따라서 계산된 부하가 40% 미만인 유도 전동기는 더 작은 용량의 전동기로 교체해야 하며, 동작 모드를 개선하고 무부하 운전을 제한하기 위해 공정을 합리적으로 배치 및 조정해야 합니다.

따라서 전기에너지 절약과 역률 개선의 관점에서 모터의 용량을 올바르고 합리적으로 선택해야 합니다.

2.2.2.비동기 모터의 유지보수 품질 향상

실험을 통해 비동기 모터의 고정자 권선 권수 변화와 권선 사이의 공극 변화를 알 수 있습니다. 모터의 고정자와 회전자는 비동기 모터의 무효 전력에 부정적인 영향을 미칩니다. 전력량이 큰 영향을 미칩니다. 따라서 역률 감소를 피하기 위해 모터의 공극이 증가하지 않도록 유지 관리 중에 특별한 주의를 기울여야 합니다.

2.2.3 동기 운전 보상을 위해 동기 모터 또는 비동기 모터를 사용합니다.

동기 모터가 소비하는 유효 전력은 모터의 크기에 따라 달라진다는 것을 모터 원리에서 볼 수 있습니다. 무효 전력은 회전자의 여자 전류에 따라 달라집니다. 저여자 상태에서는 고정자 권선이 그리드의 무효 전력을 "흡수"하고, 과여자 상태에서는 고정자 권선이 "흡수"됩니다. "무효 전력을 그리드에 보냅니다." 따라서 모터의 여자 전류가 과여자 상태가 되도록 조정되는 한 동기식 모터는 무효 전력을 전력망에 "전송"하여 전력망이 산업 및 광업 기업에 전달하는 무효 전력을 줄일 수 있습니다. , 따라서 산업 및 광업 기업의 역률을 향상시킵니다. 비동기 모터의 동기 운전은 비동기 모터의 3상 회전자 권선을 적절하게 연결하고 DC 여자 전류를 통과시켜 동기 모터로 작동하게 하는 것입니다. 이것이 "비동기 모터 동기화"입니다. 따라서 모터의 직류 여자 전류를 과여자 상태로 조정하면 무효전력을 계통으로 출력할 수 있어 저전압 계통의 역률을 향상시키는 목적을 달성할 수 있다.

2.2.4 변압기 용량을 올바르게 선택하여 작동 효율을 향상시킵니다.

부하율이 상대적으로 낮은 변압기의 경우 일반적으로 "제거, 교체, 병합 및 중지"와 같은 방법이 있습니다. 효율을 최적의 값으로 증가시켜 전력망의 자연 역률을 향상시킵니다. 예를 들어, 평균 부하가 30% 미만인 변압기는 전력망에서 분리하고 연결선을 통해 부하율을 높여야 합니다.

위의 가중 평균 역률과 자연 역률 개선에 대한 설명을 통해 우리는 단순한 전기 용어인 '역률'에 대해 더 깊은 이해와 이해를 갖게 된 것 같습니다. 역률 증가가 전력회사에 미치는 영향이 크다는 점을 인지하고, 전기설비의 수동보상 방법과 보상용량 결정방법에 대해 간략하게 소개하겠습니다.

3. 역률 수동 보상

역률은 공장 내 전기 장비의 사용 상태와 활용도를 나타내는 중요하고 대표적인 지표이기도 합니다. 전력망의 안전하고 경제적인 작동을 보장합니다. 전원 공급업체는 더 이상 단순히 자연 역률을 개선하는 것만으로는 공장의 역률 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 공장 자체에서도 역률을 수동으로 보상하기 위한 보상 장치를 설치해야 합니다.

3.1 변전소에 설치된 가장 일반적으로 사용되는 병렬 커패시터 뱅크

위 그림에서 볼 수 있듯이 원래 회로에서는 키르히호프의 법칙에 따라 유입 전류가 동일합니다. 그러나 커패시터를 병렬로 연결하면 페이저 다이어그램에서 θ각이 원래 각도보다 크게 작아짐을 알 수 있으므로 역률이 향상되고 선로의 전력 전송 용량이 향상될 수 있습니다. 개선되어 라인의 손실을 줄일 수 있습니다.

3.2 병렬 보상 위상 편이 커패시터는 다음 전압 및 용량 요구 사항을 충족해야 합니다.

Ue?c≥Ug?c

nQg?c≥Qc

p>

p>

어디

Ue?c——커패시터의 정격 전압(KV)

Ug?c——커패시터의 작동 전압 (KV)

n——병렬로 연결된 총 커패시터 수

Qg?c——커패시터의 작동 용량(Kvar)

Qc ——커패시터의 보상 용량(Kvar)

3.3 분할 위상 보상

토목 건물에서는 부하의 무작위성으로 인해 다수의 단상 부하가 사용됩니다. 변화, 조명, 에어컨 등은 특히 주거용 건물에서 3상 부하의 심각한 불균형을 쉽게 일으킬 수 있습니다. 3상 불균형은 건물이 작동 중일 때 더욱 심각합니다. 무효 전력 조정 및 보상을 위한 샘플링 신호는 3상 중 어느 하나에서 가져오므로 감지되지 않은 2개의 위상은 과보상되거나 과소 보상됩니다. 과보상되면 과보상된 위상의 전압이 증가하여 과전압으로 인해 제어 및 보호 부품과 같은 전기 장비가 손상될 수 있으며, 과소보상된 위상의 루프 전류가 발생합니다. 열이 증가하고 라인 및 회로 차단기와 같은 장비가 전류로 인해 손상됩니다. 이 경우 기존의 3상 무효전력 보상방식은 에너지를 절약할 수 없을 뿐만 아니라, 보상으로 인해 발생하는 시스템의 무효전력을 효과적으로 보상하기 어렵다. 프로세스는 전체 전력망에 부정적인 영향을 미치며 정상적인 작동에 심각한 해를 끼칩니다.

3상 불평형 및 단상 배전 시스템의 경우 분할 위상 커패시터 자동 보상을 사용하는 것이 위의 문제를 해결하는 더 좋은 방법입니다. 원리는 무효 전력 매개변수 신호를 조정하는 것입니다. 3상 위상의 각 위상은 다른 위상에 상호 영향을 주지 않고 유도성 부하의 크기와 각 위상의 역률에 따라 보상되므로 과소 보상이나 과잉 보상이 발생하지 않습니다.

3. 결론

이 기사에서는 역률이 대다수의 전력 공급 기업에 미치는 영향과 역률 증가가 가져오는 경제적, 사회적 이익에 대해 간략하게 설명합니다.

특히, 가장 중요한 선로손실(가장 중요한 것은 손실저감으로 기술적 손실저감과 관리손실저감으로 나누어진다) 역률에 영향을 미치는 주요 요인을 소개하고, 역률을 개선하는 일반적인 방법도 설명한다. 무효 전력의 보상 용량을 결정하는 방법과 무효 전력을 인위적으로 보상하는 세 가지 구체적인 방법. 우리는

우리의 인지적 태도를 교정하고, 이 지식의 중요한 부분을 요약하고 요약하며, 우리 자신의 필수적인 작업을 잘 수행하고, 이를 기반으로 구축할 수 있으면 됩니다.

그리고 여러분 자신의 실천적인 행동으로 여러분의 미약한 힘을 전원 산업에 기여하십시오.

IV. 참고자료

1. Yun Xin, "전기 감독" 수자원 보호 및 전력 프레스

2. Jin Longzhang 및 Ding Yushan, "실용 기술" 그리드 무효 전력 보상을 위해" 》국립 수자원 보존 및 수력 언론