低壓電網(wǎng)中無(wú)功補償技術(shù)的研究

2. 3. 2桿上無(wú)功補償方式

由于配電網(wǎng)中大量存在的公用變壓器沒(méi)有進(jìn)行低壓補償,補償度受到限制。由此造成很大的無(wú)功功率缺口需要由變電站或發(fā)電廠(chǎng)來(lái)填,大量的無(wú)功功率沿線(xiàn)傳輸,配電網(wǎng)網(wǎng)損居高難下。因此可以把10kV戶(hù)外并聯(lián)電容器安裝在架空線(xiàn)路的桿塔上的方法來(lái)進(jìn)行無(wú)功補償,以提高配電網(wǎng)功率因數,達到降損升壓的目的。由于桿上安裝的并聯(lián)電容器遠離變電站,容易出現保護不易配置,控制成本高,維護工作量大,受安裝環(huán)境和空間等客觀(guān)條件限制等工程問(wèn)題。因此,桿上無(wú)功功率優(yōu)化補償必須結合以下實(shí)際工程要求來(lái)進(jìn)行:

(1)補償點(diǎn)宜少。一條配電線(xiàn)路上宜采用單點(diǎn)補償,不宜采用多點(diǎn)補償。

( 2)控制方式從簡(jiǎn)。桿上補償不設分組投切。

(3)補償容量不宜過(guò)大。補償容量太大,將會(huì )導致配電線(xiàn)路在輕載時(shí)過(guò)電壓和過(guò)補償現象。桿上空間有限,太多的電容器同桿架設,既不安全,也不利于電容器散熱。

(4)接線(xiàn)宜簡(jiǎn)單。最好是每相只配置一臺電容器裝置,以降低整套補償設備的故障率。

(5)保護方式也要簡(jiǎn)化。分別用熔絲和氧化鋅避雷器分別作為過(guò)流保護和過(guò)電壓保護。

( 6)防止電容器安裝后產(chǎn)生諧振現象。

2. 3. 3用戶(hù)終端分散補償方式

目前,在我國城鎮,低壓用戶(hù)的用電量大幅增長(cháng),企業(yè)、廠(chǎng)礦和小區等對無(wú)功功率需求都很大,直接對用戶(hù)末端進(jìn)行無(wú)功補償,將最恰當地降低電網(wǎng)的損耗和維持網(wǎng)絡(luò )的電壓水平。GB50052—1995《供電系統設計規范》指出, 容量較大、負荷平穩且經(jīng)常使用的用電設備, 無(wú)功負荷宜單獨就地補償。這樣,對于企業(yè)和廠(chǎng)礦中的電動(dòng)機,應該進(jìn)行就地無(wú)功補償,即隨機補償。針對小區用戶(hù)終端,由于用戶(hù)負荷小,波動(dòng)大,地點(diǎn)分散,無(wú)人管理,應該開(kāi)發(fā)一種新型低壓終端無(wú)功補償裝置,并能滿(mǎn)足智能型控制、免維護、體積小、易安裝、功能完善、造價(jià)較低等的要求。

2. 4補償容量的確定

補償容量計算:現有功率因數為cos1 ,要求提高后功率因數為cos2 ,則

Qc = Pa v ( tgφ1 - tgφ2 ) =αPca ( tgφ1 - tgφ2 )

式中: Pc a ———最大有功計算負荷, kW;

α———平均有功負荷系數;

tgφ1、tgφ2 ———補償前、后均權功率因數角的正切值。

在計算補償電力電容器的容量和個(gè)數時(shí),應考慮到實(shí)際運行電壓可能與額定電壓不同,電容器能補償的實(shí)際容量將低于額定容量,此時(shí)需要對額定容量進(jìn)行修正。電容器銘牌上的額定容量是在額定電壓時(shí)的無(wú)功容量, 如果電容器實(shí)際運行電壓不等于額定電壓,應按下式進(jìn)行換算:

2. 5補償級數的選擇

補償級數(即補償電容器的分組數量)越多,補償的精度越高,但隨著(zhù)補償級數的增加,裝置的成本會(huì )大幅度提高,而且箱殼的體積也會(huì )增大。綜合考慮補償精度、成本、箱體體積等因素,建議采用11級非常容量補償,前9級為等容量以滿(mǎn)足基本補償,后2級為小容量以提高補償精度。

2. 6投切控制方式的選擇

目前可分為三相共補和三相分補2種。三相共補是根據三相總的無(wú)功需求來(lái)投切電容器組,電容器接法為三角形。三相分補則是根據每相各自的無(wú)功需求投切電容器組,電容器接法為星形?？刂品绞桨ㄈ喙惭a的兩相控制方式和三相分補的三相控制方式。

為了盡可能地減小裝置的體積,簡(jiǎn)化結構,提高裝置的可靠性,即將電容器按一定容量比進(jìn)行分組,通過(guò)控制器的軟件對這些電容器組進(jìn)行排列組合投切。

2. 7無(wú)功補償裝置的安裝

對于箱式變在設計時(shí)應考慮無(wú)功裝置及其安裝位置,而對于公共桿變,可選用柜(箱)式低壓無(wú)功補償裝置地面式安裝,裝置的底部加升高座,以便于進(jìn)線(xiàn)。

3結語(yǔ)

文中集中探討了無(wú)功補償技術(shù)對用電單位的低壓配電網(wǎng)的影響以及提高功率因數所帶來(lái)的經(jīng)濟效益,介紹了影響功率因數的主要因素和提高功率因數的方法,討論了如何確定無(wú)功功率的補償容量和補償方式,確保補償技術(shù)經(jīng)濟、合理、安全可靠,以達到節約電能的目的。

參考文獻

[ 1 ] 粟時(shí)平,劉桂美1靜止無(wú)功率補償技術(shù)[M ] 1北京:中國電力出版社, 20041

[ 2 ] 何大愚1柔性交流輸電技術(shù)和用戶(hù)電力技術(shù)的新發(fā)展[ J ] 1電力系統自動(dòng)化, 1999, 23 ( 06) : 8—131

[ 3 ] 謝小容, 姜齊容1柔性交流輸電系統的原理與應用[M ] 1北京:清華大學(xué)出版社, 2006