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配網(wǎng)無功補(bǔ)償問題淺談—北京領(lǐng)步

返回列表來源:領(lǐng)步電能質(zhì)量發(fā)布時間:2016-04-21加入收藏關(guān)注:-

專家講堂3


         由于無功補(bǔ)償對電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要作用,因此無功補(bǔ)償是電力企業(yè)和用戶共同關(guān)注的問題。今天我們就帶大家對無功補(bǔ)償問題進(jìn)行分析,并對此提出建議。

無功補(bǔ)償原理
         所有電感負(fù)載均需要補(bǔ)償大量的無功功率,提供這些無功功率途徑有兩條:一是輸電系統(tǒng)提供;二是補(bǔ)償電容器提供。如果由輸電系統(tǒng)提供,則設(shè)計輸電系統(tǒng)時,既要考慮有功功率,也要考慮無功功率。由輸電系統(tǒng)傳輸無功功率,將造成輸電線路及變壓器損耗的增加,降低系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。而由補(bǔ)償電容器就地提供無功功率,就可以避免由輸電系統(tǒng)傳輸無功功率,從而降低無功損耗,提高功率因數(shù)。
         在高壓側(cè)或低壓側(cè)均可進(jìn)行補(bǔ)償。但如果在低壓側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償,既可減少變壓器、輸電線路等的損耗,又可提高變壓器、輸電線路的利用率及提高負(fù)載端的端電壓,所以補(bǔ)償電容器的安裝越靠近負(fù)載端,對用戶而言越可獲取較大的經(jīng)濟(jì)效益。

無功補(bǔ)償主要作用
         (1)提高電網(wǎng)及負(fù)載的功率因數(shù),設(shè)備設(shè)計容量將降低,投資也能減少。
         (2)穩(wěn)定電網(wǎng)電壓,提高電網(wǎng)質(zhì)量。特別在長距離輸電線路中安裝合適的無功補(bǔ)償裝置可提高系統(tǒng)的輸電能力及穩(wěn)定性。

         (3)減少負(fù)荷電流,降低線路電能損耗。
         (4)無功補(bǔ)償挖掘發(fā)供電設(shè)備潛力。在設(shè)備容量不變的條件下,提高功率因數(shù)可以少送無功功率,就可以多送有功功率。
         (5)在三相負(fù)載不平衡的場合,可對三相視在功率起到平衡作用。
         (6)無功補(bǔ)償可以減少用戶電費支出,避免因功率因數(shù)低于規(guī)定值而受罰,同時減少用戶內(nèi)部因傳輸和分配無功功率造成的有功功率損耗。

無功補(bǔ)償方式及原則
         提高功率因數(shù),無功補(bǔ)償可分為隨機(jī)隨器補(bǔ)償、分散補(bǔ)償和集中補(bǔ)償,應(yīng)該遵循:全面規(guī)劃,合理布局,分級補(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。

         隨著配網(wǎng)無功補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展和普及,從靜態(tài)補(bǔ)償?shù)絼討B(tài)補(bǔ)償,從有觸點補(bǔ)償?shù)綗o觸點補(bǔ)償,無功補(bǔ)償在實際配網(wǎng)中的應(yīng)用也出現(xiàn)一些問題。

諧波問題
         電容器與其他設(shè)備相比有比較大的區(qū)別,就是其具有不同于其他電氣設(shè)備的容性阻抗特性,以及阻抗和頻率成反比的特性。容性阻抗特性,使其能和電網(wǎng)中大部分感性阻抗的電氣設(shè)備配合而構(gòu)成諧波諧振或接近諧波諧振的條件。在系統(tǒng)諧振條件下,阻抗和頻率成反比的特性,可顯著改變系統(tǒng)的阻抗,起到吸收高次諧波電流而引起電流過載,增加電容器的負(fù)擔(dān),并且?guī)淼陌l(fā)熱和電壓升高,也意味著電容器使用壽命的縮短。
         因此在投入電容器組時,必須考慮系統(tǒng)諧振問題。只要把不帶電抗器的電容器組連接母線,就會出現(xiàn)一特定的并聯(lián)或串連諧振頻率。

無功倒送問題
         無功倒送是電力系統(tǒng)不允許出現(xiàn)的現(xiàn)象,由于它會造成主網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)壓困難,變壓器的損耗和增加線路,加重線路的負(fù)擔(dān)。在無功補(bǔ)償裝置中都有防止無功倒送的措施,但是實際情況并不樂觀。
         (1)過去的接觸器控制的補(bǔ)償柜,補(bǔ)償量三相可調(diào),但是產(chǎn)品中只取一相作為采樣及無功補(bǔ)償分析,在三相不平衡的時候,就會發(fā)生無功返送。
         (2)采用固定補(bǔ)償方式則在負(fù)荷低谷時造成無功返送。
         (3)無功補(bǔ)償自動裝置投入后,長期運(yùn)行,不調(diào)試,裝置失靈,發(fā)生無功返送。

投切開關(guān)的選型問題
         采用交流接觸器投切電容器的沖擊電流大,影響電容器和接觸器的使用壽命;用晶閘管投切電容器能解決接觸器投切電容器存在的問題,但明顯缺點是裝置存在晶閘管功率損耗,需要安裝風(fēng)扇和散熱器來通風(fēng)與散熱,而散熱器會增大裝置的體積,風(fēng)扇則影響裝置的可靠性,且增加能耗。智能低壓復(fù)合開關(guān)是繼交流接觸器、晶閘管控制器后第三代低壓無功補(bǔ)償電容器的投切器件,其工作原理是將可控硅開關(guān)與磁保持繼電器并接,實現(xiàn)電壓過零導(dǎo)通和電流過零切斷,使復(fù)合開關(guān)在接通和斷開的瞬間具有可控硅開關(guān)的優(yōu)點,而在正常接通期間又具有接觸器開關(guān)無功耗的優(yōu)點。無涌流、觸點不燒結(jié)、能耗小。

補(bǔ)償量的優(yōu)化
         配電變壓器補(bǔ)償量過大不但不經(jīng)濟(jì),而且在變壓器空載運(yùn)行時,負(fù)荷較輕時還會造成過補(bǔ)償,使得功率因數(shù)超前,導(dǎo)致無功返送。
         防止配變過補(bǔ)償,補(bǔ)償容量不能超過配變的無功功率。變壓器總的無功功率:
         因此,配電變壓器低壓側(cè)集中補(bǔ)償?shù)娜萘繎?yīng)該按照配電變壓器額定容量的8%左右配置。

實施中應(yīng)注意的問題和建議

運(yùn)行及產(chǎn)品可靠性
         對網(wǎng)內(nèi)設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)控是以后配網(wǎng)自動化發(fā)展的需要。但是,設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)控等功能在實際應(yīng)用中維護(hù)量較大,并且對環(huán)境等其他要求也比較嚴(yán)格。低壓補(bǔ)償系統(tǒng)越復(fù)雜、功能越多,維護(hù)工作量就越大。因此在產(chǎn)品選配時應(yīng)慎重考慮。低壓補(bǔ)償裝置的可靠性與電容器投切開關(guān)、電容器質(zhì)量、運(yùn)行工作條件有關(guān),因此裝置中投切開關(guān)選型和電容器額定電壓選擇是關(guān)鍵,必須高度重視。

無功倒送和三相不平衡
         無功倒送會增加線路和變壓器的損耗,加重線路供電負(fù)擔(dān)。為防止三相不平衡系統(tǒng)的無功倒送,應(yīng)要求控制器檢測、計算三相無功投切控制。固定補(bǔ)償部分容量過大,容易出現(xiàn)無功倒送。一般動態(tài)補(bǔ)償能有效避免無功倒送。系統(tǒng)三相不平衡同樣會增大線路和變壓器損耗。對三相不平衡較大的負(fù)荷,比如機(jī)關(guān)、學(xué)校等單相負(fù)荷多的用戶,應(yīng)考慮采用分相無功補(bǔ)償裝置。并不是所有廠家的控制器都具有分相控制功能,這是工程中必須考慮的問題。


電容器保護(hù)和諧波影響
         諧波影響會使電容器過早損壞或造成控制失靈,諧波放大會使干擾更加嚴(yán)重。工程中應(yīng)掌握用戶負(fù)荷性質(zhì),必要時應(yīng)對補(bǔ)償系統(tǒng)的諧波進(jìn)行測試,存在諧波但不超標(biāo)可選抗諧波無功補(bǔ)償裝置,而諧波超標(biāo)則應(yīng)治理諧波。電容器耐壓標(biāo)準(zhǔn)為1.1UN,補(bǔ)償控制器過壓保護(hù)一般取1.2UN,超過必須跳閘。對于諧波問題可采取加裝濾波裝置的辦法解決,又可分為有源濾波,無源濾波,混合濾波(其實就是有源加無源)。
         總之,由于配電網(wǎng)負(fù)荷、場合的復(fù)雜性,雖然裝置容量小、電壓低,卻有很多值得認(rèn)真分析和思考的問題。特別是臺變補(bǔ)償在戶外,使用環(huán)境差,工程上應(yīng)給予足夠的重視。

結(jié)語
         通過本文對配網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償分析,提高功率因數(shù)和搞好無功平衡,可以提高電能質(zhì)量,也是一種具有建設(shè)性的節(jié)源降耗的技術(shù)措施。



         13年來北京領(lǐng)步始終專注于“諧波干擾危害治理”“高低壓特殊無功補(bǔ)償”兩方面進(jìn)行辛勤耕耘與技術(shù)積累,專注成就品質(zhì)、質(zhì)量鑄就品牌,為各類諧波治理用戶提供“24小時技術(shù)咨詢”“免費檢測分析”“方案設(shè)計與性價比評估”,了解更多<無功補(bǔ)償>方案,歡迎點擊我們的在線客服進(jìn)行咨詢,或者直接撥打全國統(tǒng)一服務(wù)熱線400-056-5258,我們期待您的來電!



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