论城市配电网中的低压智能无功补偿装置

王宏武

(郑州市污水净化有限公司,河南,郑州,450000)

论城市配电网中的低压智能无功补偿装置

王宏武

(郑州市污水净化有限公司,河南,郑州,450000)

随着城市的经济发展和人民生活水平的提高,大量的小区楼盘、商场、宾馆、办公楼等民用建筑在城市中大量兴建,家用电器增加很快,特别是空调的大量使用,城市用电量快速增长。但是,在这些建筑场所内的用电负荷多为单相电感性负荷,其自身功率因数较低,在电网中滞后无功功率的比重较大而且波动较大。

无功补偿;功率因素;配电网

1 改善电压质量对无功功率的要求及原则

1.1 在相应电压中确保无功功率达到平衡 这就要求要有足够的无功功率补偿容量,“以满足不同方式下的无功功率需求。

1.2 实现无功功率的就地平衡 利用现在的自动控制技术,可以做到无功负荷的就地、就近补偿,以减少电网无功功率的远距离传输,减少电网的损耗,增加电网效益。

1.3 能灵活的投入 退出无功功率补偿设备,及时调整运行容量。即应具有灵活的可调节性能。

1.4 要求投资少 安装方便又能产生较好的经济效益,安装越靠近负载端,对用户而言越可获取较大的经济效益。

2 补偿方式的选择

从理论上说,无功补偿最好的方式是在哪里需要的无功,就在哪里补偿,整个系统中将没有无功电流的传输。但在实际电网当中这是不可能做到的。因为无论是变压器、输电线路还是各种负载,均会需要无功。所以实际电网当中就补偿装置的安装位置而言有如下几种补偿方式:①变压器集中补偿;②配电线路分散补偿;③负荷侧集中补偿;④用户负荷的就地补偿。对于低压配网无功补偿,通常采用负荷侧集中补偿方式,即在低压系统 (即变压器的低压侧)利用自动功率因数调整装置,随着负荷的变化,自动地投入或切除电容器的部分或全部容量。控制方式通常以功率因数为检测量,自动控制无功功率为目标。

3 无功补偿容量的确定

考虑到动力类负荷,估计配变的功率因数在0.75左右,设计在满负荷状态下功率因数提高到0.90。假设配变容量为 S,补偿前有功功率、无功功率和功率因数角分别为 P,、Qi、和φl,补偿后有功功率、无功功率和功率因数角分别为P2 Q2和φ2,Qb为需补偿的容量。由此可得出应补偿的容量为:Qb=Q I-Q2

=SxsillcPl-SxsincP2=Sx(0.661-0.436)=0.225S。补偿百分比为:n%=Qb/S×100%=22.5%

根据电网的运行经验可以得出,补偿容量一般为变压器额定容量的20%～30%。

4 无功补偿装置的选择

现在低压配电网普遍选用低压无功补偿成套装置,它具有如下特点:①功率因数控制方便,想设多少就设多少,直观定量。自行运行或手动投切,试验方便随时检查线路是否正常。具有数字显示,具备过压保护、欠流保护功能;可以根据客户要求备有通讯接口,方便配电自动化。②工作电压范围宽,测量灵敏度高。③装置集成度高,体积小,安装维护方便,外形美观。

5 无功补偿电力电容器安装注意事项

①安装电容器时,每台电容器的接线最好采用单独的软线与母线相连,不要采用硬母线连接,以防止装配应力造成电容器套管损坏,破坏密封而引起的漏油。②电容器回路中的任何不良接触,均可能引起高频振荡电弧,使电容器的工作电场强度增大和发热而早期损坏。③电容器安装之前,要分配一次电容量,使其相间平衡,偏差不超过总容量的5%。④对分组补偿低压电容器,应该连接在低压分组母线电源开关的外侧,以防止分组母线开关断开时产生的自激磁现象。⑤集中补偿的低压电容器组,应专设开关并装在线路总开关的外侧,而不要装在低压母线上。

6 运行中的无功补偿装置的维护和保养

①对运行的无功补偿装置的外观巡视检查,应按规程规定进行,如发现电容器箱壳膨胀应停止使用,以免发生故障。②电容器组投入时环境温度不能低于 -40℃,运行时环境温度 1小时平均不超过 40℃,2小时平均不得超过 30℃,及一年平均不得超过 20℃。如超过时,应采用冷却 (安装风扇)或将电容器组退出运行。③安装地点的温度检查和电容器外壳上最热点温度的检查可以通过水银温度计等进行,并且做好温度记录 (特别是夏季)。④无功补偿装置的工作电压和电流,在使用时不得超过 1.1倍额定电压和 1.3倍额定电流。⑤无功补偿装置内部应清洁、无破损、无放电痕迹,电容器外壳应清洁、不变形、无渗油等。⑥检查接有电容器组的电气线路上所有接触处 (通电汇流排、接地线、断路器、熔断器、开关等)的可靠性。因为在线路上一个接触处出了故障工接触不良,甚至螺母旋得不紧,都可能使电容器损坏和使整个设备发生事故。

TN819.1

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1003-3467(2010)04-0074-01