無(wú)功功率補(bǔ)償工程要注意的問(wèn)題
由于無(wú)功補(bǔ)償對(duì)電網(wǎng)**、上等、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要作用,因此無(wú)功補(bǔ)償是電力部門(mén)和用戶共同關(guān)注的問(wèn)題。合理選擇無(wú)功補(bǔ)償方案和補(bǔ)償容量,能有效提高系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性,保證電網(wǎng)的電壓質(zhì)量,提高發(fā)輸電設(shè)備的利用率,降低有功網(wǎng)損和減少發(fā)電費(fèi)用。
我國(guó)配電網(wǎng)的規(guī)模巨大,因此配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償對(duì)降損節(jié)能,改善電壓質(zhì)量意義重大。本文結(jié)合當(dāng)前人們關(guān)注的電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償問(wèn)題,重點(diǎn)分析、比較了配電網(wǎng)常用無(wú)功補(bǔ)償方案特點(diǎn),并通過(guò)對(duì)無(wú)功補(bǔ)償應(yīng)用技術(shù)的分析,提出了配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償工程應(yīng)注意問(wèn)題和相關(guān)建議。
2配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償方案比較
配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償方案有變電站集中補(bǔ)償、配電變低壓補(bǔ)償、配電線路固定補(bǔ)償和用電設(shè)備分散補(bǔ)償。四種方案示意圖見(jiàn)圖1所示。
2.1變電站集中補(bǔ)償
變電站集中補(bǔ)償裝置包括并聯(lián)電容器、同步調(diào)相機(jī)、靜止補(bǔ)償器等,主要目的是平衡輸電網(wǎng)的無(wú)功功率,改善輸電網(wǎng)的功率因數(shù),提高系統(tǒng)終端變電所的母線電壓,補(bǔ)償變電站主變壓器和高壓輸電線路的無(wú)功損耗。這些補(bǔ)償裝置一般集中接在變電站10KV母線上,因此具有管理容易、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn),但這種補(bǔ)償方案對(duì)10KV配電網(wǎng)的降損不起作用。
圖1配電網(wǎng)常見(jiàn)無(wú)功補(bǔ)償方式示意圖
為實(shí)現(xiàn)變電站的電壓/無(wú)功綜合控制,通常采用并聯(lián)電容器組和有載調(diào)壓抽頭協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)。協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)控制算法國(guó)內(nèi)學(xué)者進(jìn)行過(guò)大量研究,九區(qū)圖法是一種常用的有效方法【1】。但大量的實(shí)際應(yīng)用表明,投切過(guò)于頻繁會(huì)影響電容器開(kāi)關(guān)和分接頭的使用壽命,增大運(yùn)行維護(hù)工作量,通常在實(shí)際中要限制抽頭調(diào)節(jié)和電容器組操作次數(shù)。采用電力電子開(kāi)關(guān)控制成本比較高、開(kāi)關(guān)自身功率損耗也很大,因此變電站高壓電壓/無(wú)功控制技術(shù)仍有待進(jìn)一步改善和研究。
鑒于變電站無(wú)功補(bǔ)償對(duì)提高高壓電網(wǎng)功率因數(shù),維持變電所母線電壓和平衡系統(tǒng)無(wú)功有重要作用,因此應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的增長(zhǎng)安排、設(shè)計(jì)好變電站的無(wú)功補(bǔ)償容量,運(yùn)行中在保證電壓合格和無(wú)功補(bǔ)償效果*好的情況下,盡可能使電容器組投切開(kāi)關(guān)的操作次數(shù)為*少。
2.2配電變低壓補(bǔ)償
配電變低壓補(bǔ)償是目前應(yīng)用*普遍的補(bǔ)償方法。由于用戶的日負(fù)荷變化大,通常采用微機(jī)控制、跟蹤負(fù)荷波動(dòng)分組投切電容器補(bǔ)償,總補(bǔ)償容量在幾十至幾百千乏不等。目的是提高專用變用戶功率因數(shù),實(shí)現(xiàn)無(wú)功的就地平衡,降低配電網(wǎng)損耗和改善用戶電壓質(zhì)量。
配變低壓無(wú)功補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是補(bǔ)償后功率因數(shù)高、降損節(jié)能效果好。但由于配電變壓器的數(shù)量多、安裝地點(diǎn)分散,因此補(bǔ)償工程的投資較大,運(yùn)行維護(hù)工作量大,也因此要求廠家要盡可能降低裝置的成本,提高裝置的可靠性。
采用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(wèn)題,但明顯缺點(diǎn)是裝置存晶閘管功率損耗,需要安裝風(fēng)扇和散熱器來(lái)通風(fēng)與散熱,而散熱器會(huì)增大裝置的體積,風(fēng)扇則影響裝置的可靠性。
圖2機(jī)電一體開(kāi)關(guān)無(wú)功補(bǔ)償裝置接線圖
為解決這些問(wèn)題,筆者組織開(kāi)發(fā)、研制了機(jī)電一體開(kāi)關(guān)無(wú)功補(bǔ)償裝置【2】,機(jī)電開(kāi)關(guān)補(bǔ)償裝置典型接線如圖2所示。裝置采用固定補(bǔ)償與分組補(bǔ)償結(jié)合,以降低裝置的生產(chǎn)成本;裝置能實(shí)現(xiàn)分相補(bǔ)償,以滿足三相不平衡系統(tǒng)的需要。機(jī)電開(kāi)關(guān)控制使裝置既有晶閘管開(kāi)關(guān)的優(yōu)點(diǎn),又具有接觸器無(wú)功率損耗的優(yōu)點(diǎn)。幾千臺(tái)裝置的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行、試驗(yàn)表明,機(jī)電開(kāi)關(guān)補(bǔ)償裝置體積小、可靠性高,能滿足戶外環(huán)境、長(zhǎng)期工作需要。機(jī)電開(kāi)關(guān)的原理與技術(shù)詳見(jiàn)文獻(xiàn)【2】。
低壓補(bǔ)償裝置安裝地點(diǎn)分散、數(shù)量大,運(yùn)行維護(hù)是補(bǔ)償工程需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題;另外,配電系統(tǒng)負(fù)荷情況復(fù)雜,系統(tǒng)可能存在諧波、三相不平衡,以及防止出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償?shù)葐?wèn)題,這些工程中應(yīng)注意的問(wèn)題后面詳細(xì)介紹。
2.3配電線路固定補(bǔ)償
大量配電變壓器要消耗無(wú)功,很多公用變壓器沒(méi)有安裝低壓補(bǔ)償裝置,造成的很大無(wú)功缺額需要變電站或發(fā)電廠承擔(dān),大量的無(wú)功沿線傳輸使得配電網(wǎng)的網(wǎng)損居高難下,這種情況下可考慮配電線路無(wú)功補(bǔ)償,文獻(xiàn)【3】【4】提出了配電線路無(wú)功補(bǔ)償?shù)谋匾院头椒ā?/span>
線路補(bǔ)償既通過(guò)在線路桿塔上安裝電容器實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償。由于線路補(bǔ)償遠(yuǎn)離變電站,因此存在保護(hù)難配置、控制成本高、維護(hù)工作量大、受安裝環(huán)境限制等問(wèn)題。因此,線路補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償點(diǎn)不宜過(guò)多;控制方式應(yīng)從簡(jiǎn),一般不采用分組投切控制;補(bǔ)償容量也不宜過(guò)大,避免出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償現(xiàn)象;保護(hù)也要從簡(jiǎn),可采用熔斷器和避雷器作為過(guò)電流和過(guò)電壓保護(hù)。
線路補(bǔ)償主要提供線路和公用變壓器需要的無(wú)功,工程問(wèn)題關(guān)鍵是選擇補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)和補(bǔ)償容量,文獻(xiàn)【4】給出了補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)和容量的實(shí)用優(yōu)化算法。線路補(bǔ)償具有投資小、回收快、便于管理和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),適用于功率因數(shù)低、負(fù)荷重的長(zhǎng)線路。線路補(bǔ)償一般采用固定補(bǔ)償,因此存在適應(yīng)能力差,重載情況下補(bǔ)償度不足等問(wèn)題。自動(dòng)投切線路補(bǔ)償仍是需研究的課題。
2.4用電設(shè)備隨機(jī)補(bǔ)償
在10KV以下電網(wǎng)的無(wú)功消耗總量中,變壓器消耗占30%左右,低壓用電設(shè)備消耗占65%以上。由此可見(jiàn),在低壓用電設(shè)備上實(shí)施無(wú)功補(bǔ)償十分必要。從理論計(jì)算和實(shí)踐中證明,低壓設(shè)備無(wú)功補(bǔ)償?shù)慕?jīng)濟(jì)效果*佳,綜合性能*強(qiáng),是值得推廣的一種節(jié)能措施。
感應(yīng)電動(dòng)機(jī)是消耗無(wú)功*多的低壓用電設(shè)備,故對(duì)于油田抽油機(jī)、礦山提升機(jī)、港口卸船機(jī)等廠礦企業(yè)的較大容量電動(dòng)機(jī),應(yīng)該實(shí)施就地?zé)o功補(bǔ)償,即隨機(jī)補(bǔ)償。與前三種補(bǔ)償方式相比,隨機(jī)補(bǔ)償更能體現(xiàn)以下優(yōu)點(diǎn)【5】:
1)線損率可減少20%;
2)改善電壓質(zhì)量,減小電壓損失,進(jìn)而改善用電設(shè)備啟動(dòng)和運(yùn)行條件;
3)釋放系統(tǒng)能量,提高線路供電能力。
由于隨機(jī)補(bǔ)償?shù)耐顿Y大,確定補(bǔ)償容量需要進(jìn)行計(jì)算,以及管理體制、重視不夠和應(yīng)用不方便等原因,目前隨機(jī)補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用情況和效果都不理想。因此,對(duì)隨機(jī)補(bǔ)償需加強(qiáng)宣傳力度,增強(qiáng)節(jié)能意識(shí),同時(shí)應(yīng)針對(duì)不同用電設(shè)備的特點(diǎn)和需要,開(kāi)發(fā)研制體積小、造價(jià)低、易安裝、免維護(hù)的智能型用電設(shè)備無(wú)功補(bǔ)償裝置。
根據(jù)以上常用無(wú)功補(bǔ)償方案的分析、討論,我們可歸納、整理出四種補(bǔ)償方案的特點(diǎn)和基本性能如表1所示。
表1四種無(wú)功補(bǔ)償方法的特點(diǎn)比較
補(bǔ)償方式 | 變電站集中補(bǔ)償 | 配電變低壓補(bǔ)償 | 配電線路固定補(bǔ)償 | 用電設(shè)備隨機(jī)補(bǔ)償 |
補(bǔ)償對(duì)象 | 變電站無(wú)功需求 | 配電變無(wú)功需求 | 配電線路無(wú)功基荷 | 用電設(shè)備無(wú)功需求 |
降損范圍 | 主變壓器及輸電網(wǎng) | 配電變及輸配電網(wǎng) | 配電線路及輸電網(wǎng) | 整個(gè)輸配電系統(tǒng)網(wǎng) |
調(diào)壓效果 | 較好 | 較好 | 較好 | *好 |
單位投資 | 較大 | 較大 | 較小 | 較大 |
設(shè)備利用率 | 較高 | 較高 | 很高 | 較低 |
維護(hù)方便性 | 方便 | 較方便 | 方便 | 不方便 |
3無(wú)功補(bǔ)償?shù)恼{(diào)壓作用分析
鑒于配變無(wú)功補(bǔ)償是供電企業(yè)和用戶普遍關(guān)注的工作?,F(xiàn)在開(kāi)始,本文重點(diǎn)對(duì)配變無(wú)功補(bǔ)償及工程問(wèn)題進(jìn)行分析和探討。
3.1典型實(shí)例的計(jì)算
圖1為某市臺(tái)江變電站10KV母線953線路簡(jiǎn)化接線。該線路自變電站端開(kāi)始一段與956線為同桿雙回線,其中956線較短些,接有18臺(tái)配電變壓器;而953線路較長(zhǎng),接有31臺(tái)配電變壓器,變壓器總?cè)萘繛?span lang="EN-US">9895KVA。
953線路31臺(tái)變壓器容量為50~1000KVA大小不等,為計(jì)算和分析方便,對(duì)實(shí)際的31臺(tái)變壓器就近進(jìn)行了等值處理。例如,節(jié)點(diǎn)8處是一個(gè)較大的用戶,接有3臺(tái)1000KVA的變壓器;而節(jié)點(diǎn)3處1695KVA是6臺(tái)變壓器的總?cè)萘浚渌?jié)點(diǎn)情況與節(jié)點(diǎn)3相同。
圖1各段線路下數(shù)字為導(dǎo)線公里長(zhǎng)度,主干線路導(dǎo)線型號(hào)為LGJ—120。根據(jù)圖1各節(jié)點(diǎn)變壓器的總?cè)萘?,假設(shè)變壓器在經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)KF=0.65(相當(dāng)較大負(fù)荷情況)狀態(tài)下工作,取功率因數(shù)為COSφ=0.85,可計(jì)算節(jié)點(diǎn)變壓器和各段線路的有功負(fù)荷;再假設(shè)變電站母線電壓分別為10.5KV和11.4KV,運(yùn)用負(fù)荷矩法可分別計(jì)算不同情況下線路的各節(jié)點(diǎn)電壓。依此方法計(jì)算的幾種結(jié)果如表2所示。
表2不同情況線路節(jié)點(diǎn)電壓的計(jì)算結(jié)果
方案 序號(hào) | 功率 因數(shù) | 線路節(jié)點(diǎn)電壓值(KV) | |||||||
2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
1 | 0.85 | 10.5 | 10.083 | 9.781 | 9.497 | 9.297 | 9.142 | 9.063 | 9.081 |
2 | 0.95 | 10.5 | 10.130 | 9.842 | 9.589 | 9.395 | 9.257 | 9.187 | 9.203 |
3 | 0.85 | 11.4 | 10.983 | 10.699 | 10.400 | 10.183 | 10.027 | 9.948 | 9.966 |
4 | 0.95 | 11.4 | 11.033 | 10.742 | 10.489 | 10.295 | 10.157 | 10.086 | 10.103 |
3.2計(jì)算結(jié)果分析
表2中變電站母線電壓10.5KV為負(fù)荷高峰期正常逆調(diào)壓的要求電壓;11.4KV是為保證和滿足線路末端用戶(節(jié)點(diǎn)8和節(jié)點(diǎn)9)母線電壓在額定范圍內(nèi),變電站母線應(yīng)達(dá)到的電壓,也是實(shí)際系統(tǒng)中經(jīng)常需要的運(yùn)行電壓。計(jì)算結(jié)果為功率因數(shù)為0.85和0.95兩種情況電壓,目的在于分析配變無(wú)功補(bǔ)償對(duì)電壓的影響。
按國(guó)標(biāo)(GB12325-90)電能質(zhì)量——供電電壓允許偏差中的規(guī)定:10KV及以下三相供電電壓允許偏差為額定電壓的±7%。因此,從表2計(jì)算結(jié)果可以看出:
1)該線路依靠正常的分接頭逆調(diào)壓,功率因數(shù)COSφ=0.85時(shí),節(jié)點(diǎn)6到節(jié)點(diǎn)9電壓超標(biāo);功率因數(shù)COSφ=0.95時(shí),節(jié)點(diǎn)7到節(jié)點(diǎn)9電壓超標(biāo)。因此,僅靠變壓器分接頭逆調(diào)壓,不能滿足線路末端用戶的電壓質(zhì)量要求。
2)表2中的COSφ值為各節(jié)點(diǎn)變壓器的功率因數(shù)。因此在配變低壓補(bǔ)償無(wú)功功率,提高變壓器功率因數(shù),對(duì)該線路電壓有調(diào)節(jié)作用,但只能部分地解決電壓?jiǎn)栴};但從調(diào)壓和降損兩方面考慮,無(wú)功補(bǔ)償是應(yīng)普遍采用的技術(shù)。
3)變電站電壓提高到11.4KV能滿足末端用戶電壓要求,但變電站母線電壓屬嚴(yán)重超標(biāo)。會(huì)造成變電站10KV電容器和部分低壓電容器的保護(hù)超過(guò)1.1UN的定值,使無(wú)功補(bǔ)償裝置退出運(yùn)行(實(shí)際情況),這將使電網(wǎng)損耗明顯增大。
3.3原因和解決措施
造成圖1系統(tǒng)電壓?jiǎn)栴}的主要原因是導(dǎo)線截面小、供電半徑大。例如,在線路4.5KM范圍內(nèi)(5節(jié)點(diǎn)之前),電壓不會(huì)超標(biāo)。因此,對(duì)更換導(dǎo)線或插入新變電站是解決該線路電壓?jiǎn)栴}的根本措施。但由于街區(qū)位置和條件限制,插入變電站改造需要的投資非常大,因此該線路必須尋求其它的解決辦法。
文獻(xiàn)【6】提出的有載調(diào)壓變壓器是解決該線路電壓?jiǎn)栴}的有效手段。但配電變的負(fù)荷波動(dòng)大、變化頻繁,機(jī)械式分接頭難適應(yīng)和滿足電網(wǎng)的調(diào)壓需要。文獻(xiàn)【6】提出的晶閘管串聯(lián)調(diào)壓方法是一個(gè)很好的解決思路,希望這種變壓器能盡快得到推廣和應(yīng)用。但該方案需要更換的變壓器數(shù)量多,工程改造投資會(huì)很大。
表3采用TVR調(diào)壓線路節(jié)點(diǎn)電壓的計(jì)算結(jié)果
方案 序號(hào) | 功率 因數(shù) | 線路節(jié)點(diǎn)電壓值(KV) | |||||||
2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
5 | 0.85 | 10.5 | 10.083 | 9.781 | 9.497 | 9.797 | 9.642 | 9.563 | 9.581 |
6 | 0.85 | 10.25 | 9.833 | 9.531 | 9.257 | 9.529 | 9.374 | 9.297 | 9.313 |
7 | 0.95 | 10.5 | 10.13 | 9.842 | 9.589 | 9.895 | 9.757 | 9.687 | 9.703 |
8 | 0.95 | 10.25 | 9.880 | 9.592 | 9.339 | 9.646 | 9.507 | 9.437 | 9.453 |
在圖1節(jié)點(diǎn)6位置安裝一臺(tái)晶閘管電壓調(diào)節(jié)器(TVR)【7】,是解決該線路電壓?jiǎn)栴}的更有效措施。TVR可使節(jié)電6電壓在方案1和方案2基礎(chǔ)上調(diào)高500V,有TVR調(diào)壓的各節(jié)點(diǎn)電壓計(jì)算結(jié)果如表3所示。TVR方案優(yōu)點(diǎn)是一臺(tái)設(shè)備解決全線路的電壓?jiǎn)栴},經(jīng)濟(jì)性是顯而易見(jiàn)的。
以上實(shí)例說(shuō)明,低壓無(wú)功補(bǔ)償具有調(diào)節(jié)、改善10KV電網(wǎng)電壓的作用;但不能解決像圖1這種長(zhǎng)線路存在的電壓?jiǎn)栴}。
4無(wú)功補(bǔ)償效益的簡(jiǎn)要分析
配變低壓無(wú)功補(bǔ)償能有效降低配電變及以上輸配電網(wǎng)的損耗。由于計(jì)算整個(gè)電網(wǎng)損耗涉及因素多,工作量大,下面僅以圖1中節(jié)點(diǎn)4的1000KVA變壓器為例,通過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算,說(shuō)明無(wú)功補(bǔ)償具有巨大的直接和間接效益。
設(shè)補(bǔ)償前節(jié)點(diǎn)4變壓器滿載運(yùn)行,視在功率S=1000KVA,功率因數(shù)COSφ=0.85,年用電時(shí)間為T=3000小時(shí),計(jì)算:1)若將COSφ提高到0.95,計(jì)算需要的補(bǔ)償電容器容量;2)補(bǔ)償前需要支付的年費(fèi)用;3)補(bǔ)償裝置單位投資為150元/KVAR,補(bǔ)償裝置本身?yè)p耗為3%,投資回收率為10%/年,計(jì)算補(bǔ)償后的年效益。
根據(jù)已知條件,可計(jì)算補(bǔ)償前
P1=SCOSφ1=1000×0.85=850KW
Q1=SSINφ1=1000×0.52678=526.78KVAR
1)求需要安裝的補(bǔ)償電容器容量X
因裝置本身有功損耗為3%,補(bǔ)償后的電網(wǎng)無(wú)功Q2=526.78-X,要求COSφ為0.95,可求TGφ2=0.3287,于是有
可求補(bǔ)償容量X=245.73≈246KVAR
2)補(bǔ)償前需要支付的年費(fèi)用
基本電費(fèi):一般按*大負(fù)荷收取,設(shè)每KVA收取的費(fèi)用為180元/年,故有
FJ1=180×1000=18萬(wàn)元
電量電費(fèi):設(shè)每KWH為0.4元,故有
FD1=0.4×850×3000=102萬(wàn)元
補(bǔ)償前年費(fèi)用:
FZ1=FJ1+FD1=18+102=120萬(wàn)元
3)補(bǔ)償后需要支付的年費(fèi)用和年效益
補(bǔ)償后的視在功率和基本電費(fèi):
KVA
FJ2=180×857=15.426萬(wàn)元
電量電費(fèi):FD2=0.4×(850+0.03×246)×3000=102.88萬(wàn)元
補(bǔ)償裝置折舊費(fèi):
FF=150×246×10%=0.369萬(wàn)元
補(bǔ)償后年費(fèi)用:FZ2=FJ2+FD2+FF=
15.426+102.88+0.369=118.675萬(wàn)元
安裝無(wú)功補(bǔ)償可獲得的年效益
△F=FZ1-FZ2=120-118.675=1.325萬(wàn)元
上面僅僅是無(wú)功補(bǔ)償提高功率因數(shù)角度計(jì)算的效益;如果計(jì)及降低輸配電網(wǎng)損耗、功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi),以及節(jié)約建設(shè)投資、改善電壓質(zhì)量等方面因素,其經(jīng)濟(jì)效益更加可觀。
5產(chǎn)品選型及工程應(yīng)注意的問(wèn)題
低壓無(wú)功補(bǔ)償安裝地點(diǎn)分散、數(shù)量多,且配電網(wǎng)電壓、負(fù)荷情況復(fù)雜;工程中相關(guān)問(wèn)題考慮不周,不僅影響裝置正常運(yùn)行,也帶來(lái)很多維護(hù)、管理等問(wèn)題,工程問(wèn)題必須引起重視。
1)運(yùn)行及產(chǎn)品可靠性問(wèn)題
與配電變壓器相比,低壓補(bǔ)償裝置的維護(hù)量無(wú)疑要高很多;控制系統(tǒng)越復(fù)雜、功能越多,維護(hù)工作量越大。有些單位從“長(zhǎng)遠(yuǎn)”考慮,提出聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)控等很多要求,無(wú)疑會(huì)增大投資和運(yùn)行維護(hù)量,事實(shí)是很多沒(méi)有聯(lián)網(wǎng)的可能。
低壓補(bǔ)償裝置的可靠性在開(kāi)關(guān)和電容器,電容器壽命與工作條件有關(guān),因此裝置的投切開(kāi)關(guān)是關(guān)鍵。大量工程實(shí)踐表明,戶外配變無(wú)功補(bǔ)償因工作條件差,晶閘管或接觸器補(bǔ)償裝置難滿足可靠性要求【2】,機(jī)電一體開(kāi)關(guān)是*佳選擇。
2)產(chǎn)品類(lèi)型和功能選擇問(wèn)題
對(duì)配電臺(tái)變的補(bǔ)償控制,有多種類(lèi)型和不同功能的產(chǎn)品可供選擇。城網(wǎng)臺(tái)變多以無(wú)功補(bǔ)償為主,很多要求有綜合監(jiān)測(cè)功能。農(nóng)網(wǎng)不同場(chǎng)合要求不同,可考慮配電+補(bǔ)償、補(bǔ)償+計(jì)量,特殊用戶可用配電+補(bǔ)償+計(jì)量或補(bǔ)償+綜測(cè)。
對(duì)監(jiān)控功能的要求高,必然成本高、投資大。建議根據(jù)實(shí)際需要和使用場(chǎng)合,合理選擇功能適用、價(jià)位合理的產(chǎn)品。實(shí)際工程上,不應(yīng)出現(xiàn)一個(gè)變臺(tái)安裝有多個(gè)箱子的情況。
3)控制量選取和控制方式問(wèn)題
很多專變補(bǔ)償裝置根據(jù)電壓控制電容器補(bǔ)償無(wú)功量,這種方式有助于保證用戶的電壓質(zhì)量,但對(duì)電力系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償不可取。前面圖1線路的電壓分析表明,電網(wǎng)的電壓水平是由系統(tǒng)情況決定的。若只按電壓高或低控制,無(wú)功補(bǔ)償量可能與實(shí)際需求相差很大,容易出現(xiàn)無(wú)功過(guò)補(bǔ)償或欠補(bǔ)償。從電網(wǎng)降低網(wǎng)損角度,取無(wú)功功率為控制量是*佳控制方式。
4)補(bǔ)償效果和補(bǔ)償容量問(wèn)題
前面實(shí)例分析表明,配變低壓補(bǔ)償無(wú)功可提高配變功率因數(shù),降低配變損耗,但只節(jié)點(diǎn)6配變裝補(bǔ)償,對(duì)10KV線路降損作用很小。因此,某條線路配變安裝補(bǔ)償數(shù)量少或補(bǔ)償容量不足,影響全網(wǎng)(線路)降損和電壓改善效果。
前面計(jì)算方法確定補(bǔ)償容量,對(duì)實(shí)際工程難以實(shí)現(xiàn)。配電網(wǎng)日負(fù)荷變化大,負(fù)荷性質(zhì)不同,補(bǔ)償容量要求也不同。大量工程實(shí)踐表明,對(duì)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償在配變?nèi)萘?span lang="EN-US">20%--30%內(nèi)。同時(shí),對(duì)個(gè)別情況可能需要進(jìn)行特殊處理。
5)無(wú)功倒送和三相不平衡問(wèn)題
無(wú)功倒送會(huì)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(wú)功倒送,應(yīng)要求控制器檢測(cè)、計(jì)算三相無(wú)功投切控制。固定補(bǔ)償部分容量過(guò)大,容易出現(xiàn)無(wú)功倒送。一般動(dòng)態(tài)補(bǔ)償能有效避免無(wú)功倒送。
系統(tǒng)三相不平衡同樣會(huì)增大線路和變壓器損耗。對(duì)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(wú)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(wèn)題。
6)諧波影響和電容器保護(hù)問(wèn)題
諧波影響會(huì)使電容器過(guò)早損壞或造成控制失靈,諧波放大會(huì)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(shí)應(yīng)對(duì)補(bǔ)償系統(tǒng)的諧波進(jìn)行測(cè)試,存在諧波但不超標(biāo)可選抗諧波無(wú)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(guò)壓保護(hù)一般取1.2UN,超過(guò)必須跳閘,如圖1線路端節(jié)點(diǎn)配變的補(bǔ)償裝置可能發(fā)生跳閘。實(shí)際工程中,對(duì)電壓較高電網(wǎng)的裝置應(yīng)予以關(guān)注。
總之,由于配電網(wǎng)負(fù)荷、場(chǎng)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(wèn)題。特別是臺(tái)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。
6結(jié)語(yǔ)
電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償是一項(xiàng)建設(shè)性的技術(shù)措施,對(duì)電網(wǎng)**、上等、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有重要作用。由于篇幅限制,本文重點(diǎn)對(duì)配電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行了分析、探討。分析計(jì)算結(jié)果和大量工程實(shí)踐表明,雖然配變無(wú)功補(bǔ)償容量小、電壓低,但工程中卻有很多技術(shù)問(wèn)題值得認(rèn)真分析和思考;而無(wú)功補(bǔ)償工程是供電企業(yè)和產(chǎn)品廠家雙方的事情,都應(yīng)充分重視解決工程中的問(wèn)題。
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