無功補償技術的研討
無功電源同有功電源一樣,是保證電能質量的不可缺少的一個重要組成部分。采用優化的無功補償方案,可以使配電系統保持最優的無功平衡,把輸配電功率損失降低到最低水平。同時,隨著現代電力電子的大量應用,電網諧波污染的問題日益受到重視,因此電容器補償方案的設計還必須根據電網及用戶的諧波狀況考慮是采取抑制諧波或是吸收諧波的方式。另外,隨著電容器的制造技術的不斷發展以及電容器裝置成套設計的不斷更新,電容器及其成套裝置有著越來越多、越來越好的品種規格供用戶選擇,可以根據安裝要求,負荷變化情況、安全要求等,選用合適的產品,使無功補償設計從各個方面都滿足最優化的要求。
1、就地補償
對于大型電機或者大功率用電設備宜裝設就地補償裝置。就地補償是最經濟、最簡單以及最見效的補償方式。在就地補償方式中,把電容器直接接在用電設備上,中間只加串熔斷器保護,用電設備投入時電容器跟著一起投入,切除時一塊切除,實現了最方便的無功自動補償,切除時用電設備的線圈就是電容器的放電線圈。
2、分散補償
當各用戶終端距主變較遠時,宜在供電末端裝設分散補償裝置,結合用戶端的低壓補償,可以使線損大大降低,同時可以兼顧提升末端電壓的作用。
3、集中補償
變電站內的無功補償,主要是補償主變對無功容量的需求,結合考慮供電壓區內的無功潮流及配電線路和用戶的無功補償水平來確定無功補償容量。35KV變電站一般按主變容量的10%-15%來確定;110KV變電站可按15%-20%來確定。
4、調容方式的選擇
(1)長期變動的負荷
對于建站初期負荷較小,以后負荷逐漸增大的情況,組裝設無載可調容電容器組。戶外安裝時可選用可調容集合式電容器;戶內安裝時可選用可調容柜式電容器裝置。其基本原理為將電容器按二進制方式分成二組,通過分接開關或隔離開關選擇投切組合,可以實現三檔容量可調。隨著負荷的改變,可以人工斷電后改變投切組合滿足某一時間段的無功平衡。
(2)一天內變動較大的負荷
這種場合可以裝設無功自動調容裝置,該裝置可以滿足無人值守綜合
自動化的要求。我公司開發的高壓無功自動補償裝置以及電壓無功自動控制裝置在電容器分組上采用1:2:4的二進制分組模式,每組電容器都單獨串電抗器,這樣可以用最少的高壓真空開關,實現最多級次的分級補償,并且由于每組電容器都串電抗器后防止了已投的電容器組對將投入的電容器組產生的更大的涌流沖擊。該裝置電容器有集合式和構架柜式兩種布置,控制器根據用戶需要有標準的通訊接口。
(3)短時段內負荷頻繁變化的場合
該場合宜裝可快速跟蹤的瞬態無功補償裝置。由于電容器每次投切前卻必須保證電容器沒有殘存的電荷,而電容器放電即使通過放電線圈亦需要數秒的時間,所以高壓瞬態無功補償裝置(也稱SVC)一般都是固定補償最大容量的電容器,同時并聯一組容量可調的電抗器,通過快速調整電抗器的輸出無功,從而達到無功瞬態平衡的目的。電抗器的調整技術主要有可控硅控制空心并聯電抗器及直流偏磁調感兩種方式,其中以前者較優但價格較高。
1、就地補償
對于大型電機或者大功率用電設備宜裝設就地補償裝置。就地補償是最經濟、最簡單以及最見效的補償方式。在就地補償方式中,把電容器直接接在用電設備上,中間只加串熔斷器保護,用電設備投入時電容器跟著一起投入,切除時一塊切除,實現了最方便的無功自動補償,切除時用電設備的線圈就是電容器的放電線圈。
2、分散補償
當各用戶終端距主變較遠時,宜在供電末端裝設分散補償裝置,結合用戶端的低壓補償,可以使線損大大降低,同時可以兼顧提升末端電壓的作用。
3、集中補償
變電站內的無功補償,主要是補償主變對無功容量的需求,結合考慮供電壓區內的無功潮流及配電線路和用戶的無功補償水平來確定無功補償容量。35KV變電站一般按主變容量的10%-15%來確定;110KV變電站可按15%-20%來確定。
4、調容方式的選擇
(1)長期變動的負荷
對于建站初期負荷較小,以后負荷逐漸增大的情況,組裝設無載可調容電容器組。戶外安裝時可選用可調容集合式電容器;戶內安裝時可選用可調容柜式電容器裝置。其基本原理為將電容器按二進制方式分成二組,通過分接開關或隔離開關選擇投切組合,可以實現三檔容量可調。隨著負荷的改變,可以人工斷電后改變投切組合滿足某一時間段的無功平衡。
(2)一天內變動較大的負荷
這種場合可以裝設無功自動調容裝置,該裝置可以滿足無人值守綜合
自動化的要求。我公司開發的高壓無功自動補償裝置以及電壓無功自動控制裝置在電容器分組上采用1:2:4的二進制分組模式,每組電容器都單獨串電抗器,這樣可以用最少的高壓真空開關,實現最多級次的分級補償,并且由于每組電容器都串電抗器后防止了已投的電容器組對將投入的電容器組產生的更大的涌流沖擊。該裝置電容器有集合式和構架柜式兩種布置,控制器根據用戶需要有標準的通訊接口。
(3)短時段內負荷頻繁變化的場合
該場合宜裝可快速跟蹤的瞬態無功補償裝置。由于電容器每次投切前卻必須保證電容器沒有殘存的電荷,而電容器放電即使通過放電線圈亦需要數秒的時間,所以高壓瞬態無功補償裝置(也稱SVC)一般都是固定補償最大容量的電容器,同時并聯一組容量可調的電抗器,通過快速調整電抗器的輸出無功,從而達到無功瞬態平衡的目的。電抗器的調整技術主要有可控硅控制空心并聯電抗器及直流偏磁調感兩種方式,其中以前者較優但價格較高。
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