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    新闻资讯

    浅谈配网无功补偿问题

    发布时间:2019-03-27    访问:211

          由于无功补偿对电网安全、优质、经济运行具有重要作用,因此无功补偿是电力企业和用户共同关注的问题。本文主要对无功补偿问题进行?#27835;觶?#24182;?#28304;?#25552;出建议。

          1.概述无功补偿

          1.1无功补偿原理

          所有电感负载均需要补偿大量的无功功率,提供这些无功功率途径有两条:一是输电系统提供?#27426;?#26159;补偿电容器提供。如果由输电系统提供,则设计输电系统时,既要考虑有功功率,也要考虑无功功率。由输电系统传输无功功率,将造成输电线路及变压器损耗的增加,降低系?#36710;?#32463;济效益。而由补偿电容器就地提供无功功率,就可以避免由输电系统传输无功功率,从而降低无功损耗,提高功率因数。

          在高压侧或低压侧均可进行补偿。但如果在低压侧进行补偿,既可减少变压器、输电线路等的损耗,又可提高变压器、输电线路的利用率及提高负载端的端电压,所以补偿电容器的安装越靠近负载端,对用户而言越可获取较大的经济效益。

          1.2无功补偿主要作用

          (1)提高电网?#26696;?#36733;的功率因数,设备设计容量将降低,投资也从而减少。

          (2)稳定电网电压,提高电网质量。特别在长距离输电线路中安装合适的无功补偿装置可提高系?#36710;?#36755;电能力及稳定性。

          (3)减少负荷电流,降低线路电能损耗。

          (4)无功补偿挖掘发供电设备潜力。在设备容量不变的条件下,提高功率因数可以少送无功功率,就可以多送有功功率。

          (5)在三相负载不平衡的场合,可对三相视在功率起到平衡作用。

          (6)无功补偿可以减少用户电费支出,避免因功率因数低于规定值而受罚,同时减少用户内部因传输和分配无功功率造成的有功功率损耗。

          1.3无功补偿方式及原则

          提高功率因数,无功补偿可?#27835;?#38543;机随器补偿、分散补偿和集中补偿,应该遵循:全面规划,合理?#23395;鄭?#20998;级补偿,就地平衡;集中补偿与分散补偿相结合,以分散补偿为主;高压补偿与低压补偿相结合,以低压补偿为主;调压与降损相结合,以降损为主的原则。

          2.配网无功补偿问题?#27835;?

          随着配网无功补偿技术的发展和普及,从静态补偿到动态补偿,从有触点补偿到无触点补偿,无功补偿在?#23548;?#37197;网中的应用也出现一些问题。

          2.1谐波问题

          电容器与其他设备相比有比较大的区别,就是其具有不同于其他电气设备的容性阻抗特性,以及阻抗和?#24503;?#25104;反比的特性。容性阻抗特性,使其能和电网中大部分?#34892;?#38459;抗的电气设备配合而构成谐波谐振或接近谐波谐振的条件。在系统谐振条件下,阻抗和?#24503;?#25104;反比的特性,可显着的改变系?#36710;?#38459;抗,起到吸收高次谐波电流而引起电流过载,增加电容器的负担,并且带来的发热和电压升高,也意味着电容器使用寿命的缩短。

          因此在投入电容器组时,必须考虑系统谐振问题。只要把不带电抗器的电容器组连接母线,就会出现一特定的并联或串连谐振?#24503;省?

          2.2无功倒送问题

          无功倒送是电力系统不允许出现的现象,由于它会造成主网系?#36710;?#21387;困难,变压器的损耗和增加线路,加重线路的负担。在无功补偿装置中都有防止无功倒送的措施,但是?#23548;是?#20917;并不?#27490;邸?

          (1)过去的接触器控制的补偿柜,补偿量三相可调,但是产品中只取一相作为采样及无功补偿?#27835;觶?#22312;三相不平衡的时候,就会发生无功返送。

          (2)采用固定补偿方式则在负荷低谷时造成无功返送。

          (3)无功补偿自动装置投入后,长期运行,不调试,装置失灵,发生无功返送。

          2.3投切开关的选型问题

          采用交流接触器投切电容器的冲击电流大,影响电容器和接触器的使用寿命;用晶闸管投切电容器能解决接触器投切电容器存在的问题,但明显缺点是装置存晶闸管功率损耗,需要安装风扇和散热器来通风与散热,而散热器会增大装置的体积,风扇则影响装置?#30446;?#38752;性,且能耗大。智能低压复合开关是继交流接触器、晶闸管控制器后第三代低压无功补偿电容器的投切器件,其工作原理是将可控硅开关与磁保持继电器并接,实现电压过零导通和电流过零切断,使复合开关在接通和断开的瞬间具有可控硅开关的优点,而在正常接通期间又具有接触器开关无功耗的优点。无涌流、触点不烧结、能耗小。

          2.4补偿量的优化

          配电变压器补偿量过大不但不经济,而且在变压器空载运行时,负荷较轻时还会造成过补偿,使得功率因数超前,导致无功返送。

          防止配变过补偿,补偿容量不能超过配变的无功功率。变压器总的无功功率:

    因此,配电变压器低压侧集中补偿的容量应该按照配电变压器额定容量的8%配置。

          3.实施中应注意的问题和建议

          3.1运行及产品可靠性

          对网内设备的联网、监控是以后配网自动化发展的需要。但是,设备的联网、监控等功能在?#23548;视?#29992;中维护量较大,并且对环?#36710;?#20854;他要求也比较严格。低压补偿系统越复杂、功能越多,维护工作量就越大。因此在产品选配时应慎重考虑。低压补偿装置?#30446;?#38752;性与电容器投切开关、电容器质量、运行工作条件有关,因此装置中投切开关选型和电容器额定电压选择是关键,必须高度重视。

          3.2无功倒送和三相不平衡

          无功倒送会增加线路和变压器的损耗,加重线路供电负担。为防止三相不平衡系?#36710;?#26080;功倒送,应要求控制器检测、计算三相无功投切控制。固定补偿部分容量过大,容易出现无功倒送。?#35805;?#21160;态补偿能有效避免无功倒送。系统三相不平衡同样会增大线路和变压器损耗。对三相不平衡较大的负荷,?#28909;?#26426;关、学校等单相负荷多的用户,应考虑采用分相无功补偿装置。并不是所有厂家的控制器?#23395;?#26377;分相控制功能,这是工程中必须考虑的问题。

          3.3电容器保护和谐波影响

          谐波影响会使电容器过早损坏或造成控制失灵,谐波放大会使?#25159;?#26356;加严重。工程中应掌握用户负荷性质,必要时应对补偿系?#36710;?#35856;波进行测试,存在谐波但不超标可选抗谐波无功补偿装置,而谐波超标则应治理谐波。电容器耐压标准为1.1UN,补偿控制器过压保护?#35805;?#21462;1.2UN,超过必须跳闸。对于谐波问题可采取加装滤波装置的办法解决,又可?#27835;?#26377;源滤波,无源滤波,混合滤波(其实就是有源加无源)。

          总之,由于配电网负荷、场?#31995;母叢有裕?#34429;然装置容量小、电压低,却有很多值得认真?#27835;?#21644;思考的问题。特别是台变补偿在户外,使用环境差,工程上应给予足够的重视。

          4.结语

          通过本文对配网进行无功补偿?#27835;觶?#25552;高功率因数和搞好无功平衡,可以提高电能质量,也是一种具有建设性的节源降耗的技术措施。

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