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合理选择补偿方式小投资、大效益

北极星电力网技术频道    作者:3   2007/12/21 15:02:16   

 关键词:  变压器 方式 选择

农村低压电网处于电网的最末端,补偿低压无功负荷是农网无功补偿的关键。如何结合本县电网无功负荷具体情况,实施有效的无功补偿项目,以提高电网设备利用率、改善用户功率因数和电压质量,有效降低电网电能损耗,是县级农电企业在两改中需要认真解决的一个问题。我县在这次网改中立足本县电网实际,以经济效益为中心,合理选择补偿方式,在农村低压电网的无功补偿上做了一些工作,现将实施情况及几点体会探讨如下:

  一、无功负荷的分析

  我们在先期的规划阶段,结合本县实际,进行了无功负荷的分析工作,可以发现的几个主要问题如下:

  1.农村电网的无功负荷中线路无功负荷所占比例较小,而配变的无功负荷和用电设备的无功负荷为电网无功负荷的主要组成部分。其中配变的无功负荷基本固定,属于农村电网无功负荷中的基荷(基本负荷),用电设备的无功负荷属于农村电网无功负荷中的峰荷(高峰负荷)。而随着农村网节能系列配变的应用,配变的无功负荷所占比重将日益减少,今后农网无功负荷的重点将主要放在低压侧用电设备上,无功补偿的重点亦是?/P>

  2.农村电网无功负荷波动较大:在农村电网负荷的低谷段,农村电网无功负荷将达到最低谷。无功负荷波动的主要原因是由于用电设备的投入和退出,也就是农村电网负荷的季节性变化和随天气变化引起的变化。

  二、无功补偿的方式

  根据农网的结构特点和无功负荷性质,结合我县电网已采用的补偿方式,我县采用了以下五种无功补偿方式:

  1.随机补偿

  随机补偿就是将补偿电容器与电动机直接连接,并采用同一控制和保护装置,实现共同投切。在低压电网中发展随机补偿,因其处于网络最未端,具有较高的降损效益,而且农网无功负荷波动主要是由于电动机的投入和退出运行所引起,采用随机补偿可以从根本上消除或者减少这种波动,其在技术上的合理性不容置疑。

  我县南部龙池、龙阳等乡镇排灌负荷较大,在两网改造中,通过算经济账、典型引导等方式,为各排灌用户安装了随机补偿电容器。电容器安装后,各台区变压器容量得到了充分的利用,电压质量提高、线路损失减少,一般在各排灌户年运行小时大于800h,用户随机补偿的投资可在1~2年内全部收回,经济效益显著。

  采用随机补偿时,要注意防止过补偿,补偿容量一般不大于电动机的励磁无功,防止电动机切除时发生自激过电压。

  普通动力用电动机随机补偿容量QC≤1.72×UNIO

  排灌用电动机随机补偿容量QC=(0.5~0.6)×PE

  2.随器补偿

  随器补偿就是将补偿电容直接连接在配电变压器上,以补偿配电变压器的固定无功负荷。在电网正常运行情况下,随器补偿的投运率是较高的,且接线简单、安装维护管理方便,加之低压干式金属化电容器可靠性、经济性均较高,所以,是农网中具有推广应用价值的补偿方式,它可以有效限制农村电网的无功基荷,以达到无功负荷的就地平衡。

  随器补偿电容器容量QC≤Q0

  Q0为变压器空载励磁无功功率kVAR

  我县在这次网改中,在我局大于100kVA的公用配变处共计安装了低压固定电容器补偿772组4280kVAR。电容器用小支架安装在配变低压侧出线电杆上,用二次铜导线连接至低压刀熔开关,其接线简单、安装方便、维护管理均较为经济。

3.低压用户集中补偿

  低压用户集中补偿,主要适用于我局大于100kVA的专用配变用户,补偿电容器直接连接在用户变电所低压母线上,其连接组有固定连接组和可投切连接组两部分。前者补偿无功基荷部分,后者补偿无功调峰,投切方式可以采用手动或自动,大用户采用功率因数自动投切装置,可以取得较好的补偿效果。

  在城区的两台箱变工程中,我们采用功率因数自动投切装置,分别安装了150kVAR的低压补偿电容器,使低压侧功率因数从0.75提高到了0.99,降损6%。

  另外,我们还在负荷较大的公用配变低压侧安装了TBB0.4-90-3W/1型低压自动补偿电容器14组630kVAR。电容器安装在配变低压侧出线电杆上,用铜导线连接至变压器低压桩头,根据无功负荷大小分3级投切,其接线简单、安装方便、维护管理均较为经济,效益显著。

  4.10kV线路补偿

  线路补偿就是将补偿电容分散安装在10kV线路上。一般采用跌落式熔断器作控制和保护装置,每个补偿点容量不宜超过300kVAR。线路补偿是固定补偿性质的补偿方式,只能补偿线路无功负荷的基荷部分,保证低谷段无功负荷的需要。10kV线路补偿电容器的安装地点选择以尽可能减少主干线路电流为目标,其安装位置较为重要,应根据负荷分布和容量大小计算确定。

  10kV线路补偿分为手动投切和自动投切2种方式。

  我县早期曾在所辖10kV线路上安装过手动投切的电容器10组2400kVAR,在运行以后取得了明显的降损节能效果。但是由于农网负荷变化波动较大,而手动投切方式在负荷变化时不能做到及时投撤电容器组,造成低谷负荷时向电网倒送无功,增加了电网损耗,危及电网安全运行,也使电容器组本身损坏率较高,维护费用加大。

  我县在这次网改中,试点安装了3台西安四方研究所生产的自动投切10kV线路电容器组,实践证明其降损调压效果较好,拟是农网中具有推广应用价值的补偿方式。

  5.变电站补偿

  变电站集中补偿是较常采用的一种常规无功补偿方式。我县利用这次网改的机遇,新装改造了双塔变、马湖变、龙阳变、孙镇变、上王变等5个变电站的无功补偿装置,以密集型电容器组为主要无功设备,满足了区域电网的需求。

  三、无功补偿装置的应用及功能介绍

  农网五种补偿方式中,前3种方式如果补偿容量选择得当,均可以有效的防止过补偿现象的发生,最后一种补偿方式由于变电所保护和自动控制装置的采用,也不会发生过补偿。在10kV线路补偿方式中,我县试点安装了3台自动投切的10kV线路电容器组,避免了原手工投切电容器组在负荷变化时发生倒送的情况,实践证明其降损调压效果较好。拟是农网10kV线路补偿中具有推广应用价值的补偿方式:

  TBB10-300-3W(企业标准QB/SVC-303/BR-10W)型自动控制就地补偿装置,选用真空开关为一次开关设备,并设计有两相电容器检测电流CT和线路电压PT,通过微机模糊控制完成保护电容器组的功能,该装置可根据线路电压及无功负荷的情况自动投切电容器组,从而避免了过补偿现象的发生,主要功能如下:

  1.电压自动调节:按电压质量要求自动投切电容器组,使线路电压始终接近和达到规定范围。

  2.无功自动补偿:以平衡电压优先原则,按线路欠缺无功量自动投切电容器组,提高功率因数,降低线损。

  3.保护闭锁、报警功能:当电容器电流大于额定值的1.1-1.5倍时(可整定),自动切除电容器组,闭锁出口、灯光报警。

  4.运行记录和电压统计、显示、打印功能:可统计打印本月和上月的数据。

  5.具备远方通信RS232/422/485接口,为日后配电自动化远方终端的实现打了基础。

来源:佚名
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