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变电站10kV电容器组的配置(2)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2012/8/14 10:56:23   

通过式(1)、(2)、(3)对变电站无功容量进行估算,负荷所需补偿的最大容性无功量约为主变容量的5%~10%(按补偿到功率因数0.96考虑),主变压器所需补偿的最大容性无功量14%~16%。

综上所述,变电站的容性无功补偿以补偿主变的无功损耗为主,现变电站均按照主变容量来配置电容器补偿容量。根据《国家电网公司电力系统无功补偿技术配置原则》(以下简称配置原则)要求,变电站可按照主变压器容量的20%-25%配置容性无功补偿装置。因此变电站的电容器组总容量除个别情况外,大多数情况应按照以上要求配置,与电容器组的电压等级无关。

2、电容器分组容量的选择

确定了电容器组总容量后,还需对电容器组分组容量进行选择。

(1)若分组容量过大,会引起投切时母线电压波动增大、变电站投运初期负荷变小,无法投入电容器进行无功补偿等问题。

(2)若分组容量过小,会引起增加设备投资、减少变电站出现回路数、增大维护工作量、增大变电站的布置难度等问题。

因此电容器分组的总原则应是:在满足系统要求的前提下,尽量加大分组容量,减少组数。

2.1 电容器分组容量与母线电压波动的研究

电容器在进行投切操作时,将引起母线电压的变化,其变化幅度为:

从式(4)可以看出,母线电压波动率与投切电容器的容量成正比,与母线三相短路容量成反比。《城市电力网规划设计导则》中规定:变电站10kV侧母线短路电流需控制在20kA以内, 10kV侧极限短路容量为1.732×10.5×20=363.7MVA,根据《配置原则》要求,以投切最大单组补偿设备引起的所在母线电压的变动值不宜超过额定电压的2.5%计算。10kV侧单组电容器容量极限值为Qfz=363.7×2.5%=9.09Mvar。另外,由于20kA为变电站在大方式下需保证的短路电流,若在小方式下,则达不到20kA,相应的短路容量也要随之减小。

综上所述,为保证投切电容器时母线电压波动在2.5%以内,变电站10kV电容器组的分组容量应通过计算确定。结合以往经验,220kV变电站分组容量不宜大于8Mvar,110kV变电站不宜大于6Mvar。

2.2 电容器分组容量与谐波放大的研究

投入并联电容器装置后,为防止其引起高次谐波电流放大和谐振(主要针对3、5、7次谐波而言),需在其回路装设串联电抗器。目前变电站一般在电容器组中串接5%的电抗器,使电容器支路对5次及以上谐波均呈感性,可有效抑制5次及以上谐波的危害,但对3次谐波可能有电流放大作用。为抑制3次谐波的危害,可采取以下措施:

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