成套電氣廠(chǎng)家配電網(wǎng)無(wú)功補償方案有哪些

成套電氣廠(chǎng)家配電網(wǎng)無(wú)功補償方案有哪些？

1.變電站集中補償模式

針對輸電網(wǎng)的無(wú)功平衡，在變電站進(jìn)行集中補償。補償裝置包括并聯(lián)電容器、同步攝像機、靜態(tài)補償器等。主要目的是提高輸電網(wǎng)的功率因數，提高終端變電站的電壓，補償主變壓器的無(wú)功損耗。這些補償裝置一般接在變電站的10kV母線(xiàn)上，因此具有管理簡(jiǎn)單、維護方便的優(yōu)點(diǎn)。

為了實(shí)現變電站的電壓控制，通常采用無(wú)功補償裝置(通常為并聯(lián)電容器組)和變壓器有載調壓來(lái)共同調節。通過(guò)兩者的配合，電壓/無(wú)功控制在我國積累了豐富的經(jīng)驗，九區圖是變電站電壓/無(wú)功控制的有效方法。但操作起來(lái)還是比較麻煩，因為不同的運行方式需要相應調整極限值，甚至在某些區域會(huì )出現振蕩；而且由于實(shí)際運行中變壓器有載抽頭的調整和電容器組的投切次數有限，所以在九區圖中沒(méi)有相應的判斷。所以目前九區圖的調整效果還有待進(jìn)一步提升。

2.低壓集中補償模式

在配電網(wǎng)中，目前我國廣泛采用的無(wú)功補償方式是在配電變壓器380V側集中補償。通常采用微機控制的低壓并聯(lián)電容器柜，容量為幾十到幾百千瓦，根據用戶(hù)負荷水平的波動(dòng)投入相應數量的電容器進(jìn)行跟蹤補償。其主要目的是提高專(zhuān)用變壓器用戶(hù)的功率因數，實(shí)現無(wú)功補償的就地平衡，對降低配電網(wǎng)和配電變壓器的損耗起到積極作用，并有助于保證用戶(hù)的電壓水平。這種高低壓成套設備補償方式的投資和維護由專(zhuān)用變壓器的用戶(hù)承擔。目前國內廠(chǎng)家生產(chǎn)的自動(dòng)補償裝置通常是根據功率因數自動(dòng)投切電容器。就這種方案而言，雖然有助于保證用戶(hù)的電能質(zhì)量，但對于電力系統來(lái)說(shuō)并不可取。雖然線(xiàn)路電壓的波動(dòng)主要是由無(wú)功功率的變化引起的，但線(xiàn)路的電壓水平往往是由系統情況決定的。當線(xiàn)路電壓參考值過(guò)高或過(guò)低時(shí)，無(wú)功投切量可能與實(shí)際需求相差甚遠，容易出現無(wú)功過(guò)補償或補償不足的情況。

對于配電系統來(lái)說(shuō)，除了專(zhuān)用變壓器，還有很多公用變壓器。但是，對于廣大家庭用戶(hù)和其他小型用戶(hù)來(lái)說(shuō)，實(shí)現公共變壓器的低壓無(wú)功集中補償是不現實(shí)的，因為它們通常安裝在戶(hù)外的電線(xiàn)桿上:維護、控制和管理難度大，容易造成安全生產(chǎn)隱患。這樣，配電網(wǎng)的無(wú)功補償受到很大限制。

3.極點(diǎn)補償模式

由于配電網(wǎng)中大量的公用變壓器沒(méi)有進(jìn)行低電壓補償，補償程度有限。這樣一來(lái)，很大的無(wú)功缺口需要變電站或電廠(chǎng)來(lái)填補，沿線(xiàn)大量的無(wú)功傳輸使得配電網(wǎng)的損耗仍然很高。因此，可以在架空線(xiàn)路的桿塔上安裝10kV戶(hù)外并聯(lián)電容器(或單獨安裝)進(jìn)行無(wú)功補償，以提高配電網(wǎng)的功率因數，達到降損升壓的目的。但由于安裝在電桿上的并聯(lián)電容器距離變電站較遠，容易出現保護配置困難、控制成本高、維護工作量大、受安裝環(huán)境和空間等客觀(guān)條件限制等問(wèn)題。因此，電桿上的無(wú)功優(yōu)化補償必須結合以下實(shí)際工程要求:

(1)補償點(diǎn)要少，建議一條配電線(xiàn)路采用單點(diǎn)補償，不采用多點(diǎn)補償；

(2)控制方式簡(jiǎn)單。建議桿上補償不要分組投切；

(3)建議補償容量不要太大。補償容量過(guò)大會(huì )導致輕載時(shí)配電線(xiàn)路過(guò)電壓和過(guò)補償；另外，桿上空間有限，同一桿上架設過(guò)多電容器，既不安全，也不利于電容器散熱；

(4)建議簡(jiǎn)化保護方式。熔斷器和氧化鋅避雷器主要用于簡(jiǎn)單保護。

顯然，桿上無(wú)功補償主要是為了補償10kV饋線(xiàn)上公用變壓器所需的無(wú)功功率。由于其投資小、回收快、補償效率高、易于管理和維護等優(yōu)點(diǎn)，適用于功率因數低、負荷大的長(cháng)距離配電線(xiàn)路。但由于負荷波動(dòng)頻繁，補償長(cháng)期固定，其適應性較差。因此，應積極開(kāi)發(fā)和應用能自動(dòng)投切電容器組的桿上無(wú)功補償技術(shù)。

4.用戶(hù)終端的分散補償模式

目前，在我國城鄉，低壓用戶(hù)用電量迅速增加，企業(yè)、廠(chǎng)礦和居民區對無(wú)功功率的需求很大。在用戶(hù)末端進(jìn)行直接無(wú)功補償將是適當降低配電網(wǎng)損耗、維持配電網(wǎng)電壓水平的有效措施。對于企業(yè)、廠(chǎng)礦的電動(dòng)機，應進(jìn)行局部無(wú)功補償，即隨機補償；對于居民用戶(hù)終端，由于用戶(hù)負荷小、波動(dòng)大、地點(diǎn)分散、無(wú)人管理，應積極開(kāi)發(fā)應用新型低壓終端無(wú)功補償裝置，并滿(mǎn)足以下要求:①智能控制、免維護；②體積小，安裝方便；③功能完善，成本低廉。

與前三種補償方式相比，這種補償方式更能體現以下優(yōu)點(diǎn):①線(xiàn)損率可降低20%左右；(2)降低電壓損失，提高電壓質(zhì)量，進(jìn)而改善電氣設備的啟動(dòng)和運行條件；③釋放系統能量，提高線(xiàn)路供電能力。缺點(diǎn)是低壓無(wú)功補償通常根據配電變壓器低壓側的無(wú)功需求來(lái)確定安裝容量，各配電變壓器低壓負荷波動(dòng)的不同步性導致負荷較輕時(shí)大量電容器閑置，設備利用率不高。

基于上述四種無(wú)功補償方法，

配電網(wǎng)無(wú)功補償中遇到的問(wèn)題

隨著(zhù)人們對配電網(wǎng)建設的重視和無(wú)功補償技術(shù)的發(fā)展，低壓側無(wú)功補償技術(shù)也開(kāi)始在配電系統中普及。從靜態(tài)補償到動(dòng)態(tài)補償，從接觸補償到非接觸補償，我們獲得了豐富的經(jīng)驗。但實(shí)踐中也暴露出一些問(wèn)題，必須引起重視。

(1)目前無(wú)功補償的出發(fā)點(diǎn)往往放在用戶(hù)側，只注意補償用戶(hù)的功率因數。但是，為了有效地降低損耗，需要從電力系統的角度，通過(guò)計算全網(wǎng)的無(wú)功潮流來(lái)確定配電網(wǎng)的補償方式、補償容量和補償位置，使有限的資金發(fā)揮* *的效益。

(2)目前10kV配電網(wǎng)線(xiàn)路上的負荷點(diǎn)普遍不滿(mǎn)足，無(wú)法保證記錄數據的準確性和同時(shí)性。這給配電網(wǎng)潮流計算和無(wú)功優(yōu)化計算帶來(lái)了很大的困難。

(3)電容器本身具有一定的抗諧波能力，但也有放大諧波的副作用。當諧波含量過(guò)大時(shí)，會(huì )影響電容器的壽命，甚至導致電容器過(guò)早損壞，同時(shí)使配電網(wǎng)的諧波干擾更加嚴重。

高低壓電氣成套設備