北京無功補償裝置 上海無功補償裝置 濟南無功補償裝置 合肥無功補償裝置
無功補償常見問題北京無功補償裝置 上海無功補償裝置 濟南無功補償裝置合肥無功補償裝置
1.考慮電網電壓時,是按400V考慮還是按380V考慮?
采用就地補償時,電容器是比較靠近負載,這時候按照380V電壓選取電容器;
當電容器安裝在配電間時,在母線上進行集中補償時,按照400V選取電容器。
2.電容器存放條件
不要在腐蝕性的空氣中,特彆是氯化物氣體、硫化物氣體、酸性、堿性、鹽質或含有類似的同類物質的空氣中使用或存放電容器。
在有灰的環境中,為了防止發生相間或相對地(外殼)發生短路事故,特彆需要定期對接線端子進行常規的維護和清潔。
3.電容器在現場初次投入運行時,為什麼有時候會發出“嗞嗞”聲?
這是正常情況,不是質量問題;
一般電容器在出廠前均按工藝要求進行通電測試,而在通電測試當中也同時進行“雜誌電氣**”。在這個電氣**的過程中,大多數雜質會被**乾淨。但是也有可能在某些情況下,當電容器在現場剛開始通電時,會發生某種“雜質再生”的過程,這時候,就會聽到一種“嗞嗞”聲,這是電容器在剛開始運行中的一種自**過程,持續幾個小時後,這種聲音就會自行消失。
4.影響電容器使用壽命的主要因素是什麼?
實際工作電壓、環境溫度、諧波電流、投切次數都會影響到電容器的使用壽命;假定電容器的標稱使用壽命為Len,電容器的實際使用壽命為Le那麼,
電容器的使用壽命同係統電壓的關係如下:
Le=Xv×Len
U=1.10Un,Xv=0.5;
U=1.05Un,Xv=0.7;
U=1.00Un,Xv=1;
U=0.95Un,Xv=1.25;
U=0.90Un,Xv=1.5;
電容器的使用壽命同環境溫度的關係如下:
Le=Xt×Len
Tav=42℃,Xt=0.5;
Tav=35℃,Xt=1;
Tav=28℃,Xt=2;
而7℃的溫度差,會導致一個很嚴重的後果!
電容器的使用壽命同投切次數關係如下:
Le=Xs×Len
5000次每年,並采用限流電阻,Xs=1.00;
10000次每年,並采用限流電阻,Xs=0.7;
5000次每年,無限流電阻,Xs=0.40;
10000次每年,無限流電阻,Xs=0.20;
采用晶閘管投切,Xs=1.00;
如果投切次數每年超過5000次,必須要考慮動態投切方案!
所以電容器的實際使用壽命Le=Len×Xv×Xt×Xs
Xv:電壓係數;
Xt:溫度係數;
Xs:投切係數。
5.為什麼有時候控製器在調試好後,不能正常投入運行,而係統的功率因數又很低?
假定控製器的設定是完全正確的情況下,這時候係統功率因數很低,而電容器卻無法投入,很多情況下,是由於步級設計不合理,而造成低負荷期補償係統無法正常工作,例如,係統中*小一步的容量設計得太大,造成了補償係統無法投入,因為投入一步,會過補,不投又會欠補,這時候可以查閱控製器的自動模式下的第6項(DIFFREACTIVEPOWER),達到目標值功率因數所需要補償的Kvar值。如果這個數值遠遠小於係統中的*小那個步級的容量,這時候,係統的補償步級就無法投入運行。
6.如何通過對控製序列的編輯,設計一個比較合理的補償係統?
*常見的控製器步級設計為1:1:1:1:1:1的方式,以BR6000-R06為例,係統總補償量為300Kvar,按1:1:1:1:1:1的方式設計為50Kvar×6步,這樣一來,係統可能得到的補償容量為50Kvar、100Kvar、150Kvar、200Kvar、250Kvar、300Kvar,共計6種可能的容量,但如果按1:1:2:4:4的方式設計為25Kvar×2步+50Kvar×1步+100Kvar×2步,這樣一來,係統可能得到的補償容量為25Kvar、50Kvar、75Kvar、100Kvar、125Kvar、150Kvar、175Kvar、200Kvar、225Kvar、250Kvar、275Kvar、300Kvar,共計12種可能的容量。所以采用不同容量比的控製序列,可以提高係統精度。
7.電容器的主要技術參數 信息請登陸:輸配電設備網
額定電壓(Uc)、額定電流(Ic)、過電壓能力(Vmax)、過流能力(Imax)、耐衝擊湧流能力(Is)、損耗、額定工作頻率(f)、容值的偏差範圍、額定使用壽命、溫度等級、濕度條件、海拔高度、防護等級等。
電力係統無功功率補償
無功功率補償裝置的主要作用是:提高負載和係統的功率因數,減少設備的功率損耗,穩定電壓,提高供電質量。在長距離輸電中,提高係統輸電穩定性和輸電能力,平衡三相負載的有功和無功功率等。
一、無功功率補償的作用
1、改善功率因數及相應地減少電費
根據國家水電部,物價局頒布的“功率因數調整電費辦法”規定三種功率因數標準值,相應減少電費:
(1)高壓供電的用電單位,功率因數為0.9以上。
(2)低壓供電的用電單位,功率因數為0.85以上。
(3)低壓供電的農業用戶,功率因數為0.8以上。
2、降低係統的能耗
功率因數的提高,能減少線路損耗及變壓器的銅耗。
設R為線路電阻,ΔP1為原線路損耗,ΔP2為功率因數提高後線路損耗,則線損減少
ΔP=ΔP1-ΔP2=3R(I12-I22)(1)
比原來損失減少的百分數為
(ΔP/ΔP1)×100%=1-(I2/I1)2.100%(2)
式中,I1=P/(3U1cosφ1),I2=P/(3U2cosφ2)補償後,由於功率因數提高,U2>U1,為分析方便,可認為U2≈U1,則
θ=[1-(cosφ1/cosφ2)2].100%(3)
當功率因數從0.8提高至0.9時,通過上式計算,可求得有功損耗降低21%左右。在輸送功率P=3UIcosφ不變情況下,cosφ提高,I相對降低,設I1為補償前變壓器的電流,I2為補償後變壓器的電流,銅耗分彆為ΔP1,ΔP2;銅耗與電流的平方成正比,即
ΔP1/ΔP2=I22/I12
由於P1=P2,認為U2≈U1時,即
I2/I1=cosφ1/cosφ2
可知,功率因數從0.8提高至0.9時,銅耗相當於原來的80%。
3、減少了線路的壓降
由於線路傳送電流小了,係統的線路電壓損失相應減小,有利於係統電壓的穩定(輕載時要防止超前電流使電壓上升過高),有利於大電機起動。
二、我國電力係統無功補償的現狀
近年來,隨著國民經濟的跨越式發展,電力行業也得到快速發展,特彆是電網建設,負荷的快速增長對無功的需求也大幅上升,也使電網中無功功率不平衡,導致無功功率大量的存在。目前,我國電力係統無功功率補償主要采用以下幾種方式:
1.同步調相機:同步調相機屬於早期無功補償裝置的典型代表,它雖能進行動態補償,但響應慢,運行維護複雜,多為高壓側集中補償,目前很少使用。
2.並補裝置:並聯電容器是無功補償領域中應用*廣泛的無功補償裝置,但電容補償隻能補償固定的無功,儘管采用電容分組投切相比固定電容器補償方式能更有效適應負載無功的動態變化,但是電容器補償方式仍然屬於一種有級的無功調節,不能實現無功的平滑無級的調節。
3.並聯電抗器:目前所用電抗器的容量是固定的,除吸收係統容性負荷外,用以抑製過電壓。
以上幾種補償方式在運行中取得一定的效果,但在實際的無功補償工作中也存在一些問題:
1.補償方式問題:目前很多電力部門對無功補償的出發點就地補償,不向係統倒送無功,即隻注意補償功率因素,不是立足於降低係統網的損耗。
2.諧波問題:電容器具有一定的抗諧波能力,但諧波含量過大時會對電容器的壽命產生影響,甚至造成電容器的過早損壞;並且由於電容器對諧波有放大作用,因而使係統的諧波乾擾更嚴重。
3.無功倒送問題:無功倒送在電力係統中是不允許的,特彆是在負荷低穀時,無功倒送造成電壓偏高。
4.電壓調節方式的補償設備帶來的問題:有些無功補償設備是依據電壓來確定無功投切量的,線路電壓的波動主要由無功量變化引起的,但線路的電壓水平是由係統情況決定的,這就可能出現無功過補或欠補。
三、無功功率補償技術的發展趨勢
根據上述我國無功功率補償的情況及出現的問題,今後我國的無功功率補償的發展方向是:無功功率動態自動無級調節,諧波抑製。
1.基於智能控製策略的晶閘管投切電容器(TSC)補償裝置
將微處理器用於TSC,可以完成複雜的檢測和控製任務,從而使動態補償無功功率成為可能。基於智能控製策略的TSC補償裝置的核心部件是控製器,由它完成無功功率(功率因數)的測量及分析,進而控製無觸點開關的投切,同時還可完成過壓、欠壓、功率因數等參數的存貯和顯示。TSC補償裝置操作無湧流,跟蹤響應快,並具有各種保護功能,值得大力推廣。
2.靜止無功發生器(SVG)
靜止無功發生器(SVG)又稱靜止同步補償器(STATCOM),是采用GTO構成的自換相變流器,通過電壓電源逆變技術提供超前和滯後的無功,進行無功補償,若控製方法得當,SVG在補償無功功率的同時還可以對諧波電流進行補償。其調節速度更快且不需要大容量的電容、電感等儲能元件,諧波含量小,同容量占地麵積小,在係統欠壓條件下無功調節能力強,是新一代無功補償裝置的代表,有很大的發展前途。
3.電力有源濾波器
電力有源濾波器是運用瞬時濾波形成技術,對包含諧波和無功分量的非正弦波進行“矯正”。因此,電力有源濾波器有很快的響應速度,對變化的諧波和無功功率都能實施動態補償,並且其補償特性受電網阻抗參數影響較小。
電力有源濾波器的交流電路分為電壓型和電流型。目前實用的裝置90%以上為電壓型。從與補償對象的連接方式來看,電力有源濾波器可分為並聯型和串聯型。並聯型中有單獨使用、LC濾波器混合使用及注入電路方式,目前並聯型占實用裝置的大多數。
4.綜合潮流控製器
綜合潮流控製器(unified powerflowcontroller,UPFC)將一個由晶閘管換流器產生的交流電壓串入並疊加在輸電線相電壓上,使其幅值和相角皆可連續變化,從而實現線路有功和無功功率的準確調節,並可提高輸送能力以及阻尼係統振蕩。UPFC注入係統的無功是其本身裝置控製和產生的,並不大量消耗或提供有功功率。UPFC技術是目前電力係統輸配電技術的*新發展方向,對電網規劃建設和運行將帶來重要的影響。
由於性價比較高,目前我國廣泛使用的還是靜止無功補償裝置。其中,能夠進行無功功率動態補償的基於智能控製策略的TSC仍然需要大力推廣。實際上,國內外對靜止無功補償裝置的研究仍在繼續,研究的重點集中在控製策略上,試圖借助於人工智能提高靜止無功補償裝置的性能。隨著大功率電力電子器件技術的高速發展,未來的功率器件容量將逐步提高,應用有源濾波器進行諧波抑製,以及應用柔**流輸電係統技術進行無功功率補償,必將成為今後電力自動化係統的發展方向。
低壓電網無功補償
一、低壓無功補償的概念
低壓無功補償是指在配電變壓器低壓400(380)伏網絡中安裝補償裝置,包括隨機補償、隨器補償、跟蹤補償幾種方式。
隨機補償:隨機補償就是將低壓電容器經過熔斷器與電動機並接,通過控製,保護裝置與電動機同時投切。
隨器補償:隨器補償是將低壓電容器經過熔斷器固定接在配電變壓器低壓側,以補償變壓器的勵磁及漏磁無功損耗。
跟蹤補償:跟蹤補償是指以無功補償投、切裝置作為控製保護裝置,將低壓電容器組並接在大用戶400伏母線上。這種補償方式,相當於隨器補償的作用。另選幾組低壓電容器作為手動或自動投切,隨時補償400伏網絡中變動的無功負荷。
二、農網無功負荷淺析
在我們現有10千伏送電係統中,往往是一條線路接有幾台或十幾台甚至二、三十台容量大小不等的配電變壓器。由於用戶分散,變壓器容量又很小,75千伏安以下的變壓器占70%以上,而且多數變壓器每天有近15個小時接近空載運行,少數在額定容量的20%~40%之間運行,每逢栽插或收割季節,會出現無功不平衡。
在上述網絡狀態下,原有農網用戶中,10千伏線路送出端或配電,變壓器用戶均冇有配置補償裝置,致使10千伏送出端功率因數COSφ值很低。其主要原因是眾多的小容量配電變壓器時常在低負荷下運行,眾多配變的空載及漏磁損耗、家用電器的無功耗用迭加起來占據了10千伏線路送出的大量無功功率,致使COSφ值達不到規定要求,線損也大大增加。
三、對功率因率COSφ值的要求
根據水電部《電力係統電壓和無功電力技術導則》的規定和農網改造的技術要求,電力用戶的功率因數應達到下列規定:
1.高壓供電的工業用戶和高壓供電裝有帶負荷調整電壓裝置的電力用戶功率因數為0.90以上;
2.其他100千伏安(千瓦)及以上電力用戶和大、中型電力排灌站,功率因數為0.85以上;
3.躉售和農業用電,功率因數為0.80以上。
經過努力達不到以上規定者應裝設必要的補償裝置。
原水電部《供用電規則》規定:高壓供電的用戶必須保證功率因數在0.9以上,其他用戶應保持在0.85以上。
四、幾種無功補償方式的優劣比較
對於10千伏供電係統,在變電站10千伏母線上裝設集中補償方式的並聯電容器組,隻能增大變壓器與10千伏母線之間及上**電壓等級線路的功率因數,對10千伏母線上端的功率因數COSφ值不能改變,線路上各配電變壓器所提供的無功功率仍需從這裡送出,各送出線路上的線損不能降低。所以,對於10千伏供電係統的無功補償,*好選擇隨線路上配電變壓器裝設低壓無功補償裝置,進行分散補償方式。這種方式易於根據無功負荷需要選擇補償容量,具有“哪裡缺在哪裡補,缺多少補多少”,都能把10千伏及其上**電壓等級的線路線損降低一部分的特點,且補償效果好,經濟效益高。
在農網10千伏線路上,“T”接變壓器一般較多,且變壓器“大馬拉小車”的現象極為普遍,多數時段接近於空載運行,10千伏線路端的功率因數COSφ值一般隻有0.5~0.75。配電變壓器的供電範圍多以自然村為單位,一個村有一、二個動力加工作坊和電灌站,在上述情況下宜采用隨器和隨機補償方式,即在變壓器低壓側按空載電流計算選擇並聯電容器補償,在加工作坊按電動機容量計算選擇並聯電容器補償。補償電容器采用手動投切方式,可大大降低投資(每千乏約30多元)。隻有大範圍的無功分散補償,才能降低農網線路的線損,降低農村電價。
對於農村排灌站的用電特點,一是“季節性強”,每年用電累計時間為1~2個月。二是“電動機單機容量大”,一般為30~80千伏安。三是由於用電時間短,不重視無功需量,都冇有裝設補償裝置。另外農村眾多的排灌站同時投運,造成係統無功電量不平衡。這些排灌站應根據電機容量計算選擇並聯電容器隨機補償,促進無功就地平衡。
五、補償裝置的接線
裝置測量點的接線,主要是補償裝置的電容器組和電流的引入點,特彆是電流的引入點,在實際接線中往往被忽視。電容器組的引入點,是指電容器組的總進線在被補償係統中的“T”接點;電流的引入點,是指補償裝置使用的電流互感器在被補償係統中的安裝點。正確的方法是:以負荷的供電電源為參考點,電流互感器的安裝點必須在電容器組的總進線“T”接點電源之間,即電流互感器測量的電流必須包含流過電容器組的電流。否則,在電容器分組投、切狀態中,無功補償裝置測量顯示的有功、無功功率和COSφ值都不會變化,造成無功補償裝置投、切效果無法判斷。