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摘要:提高工厂供电系统中各相关部分的功率因数,以充分利用设备的容量,增强输电能力,减少功率损耗和电能损耗,实现电能的节约及供电质量的提高意义深远。文章从无功补偿的原理出发,介绍了无功补偿技术在工厂供电系统的应用及其注意事项,有一定借鉴意义。
关键词:无功补偿;供电系统;功率因数
工厂用电设备繁多,且大部分为电感性设备,在生产运行中往往需要吸收大量的无功功率,进而造成工厂供电系统的功率因数降低,不仅对电压质量造成影响,导致不能有效地利用电气设备,更对系统的供电能力造成严重影响。因此,对工厂而言,提高系统中各相关部分的功率因数,以充分利用设备的容量,增强输电能力,进而减少功率损耗和电能损耗,实现电能的节约及供电质量的提高,意义深远。
1无功补偿技术原理
电流经过纯电阻过程中电能会转化为热能,但在经过纯容性负载时并未做功,因此被称为无功功率,在实际电路中常为混合性负载,因此有电流经过时会有部分电能未做功,这时功率很小,若进行无功补偿则能大幅度地提高电能利用率,利于工厂节能增效。如前所述,工厂多为感性负荷,因此电感负载需依赖公共功率的大量补偿,一般可采用如下两大种途径,一是由输配电系统提供,输配电系统在设计时均要考虑有功功率及无功功率,但传输无功功率会对变压器造成损害,使得系统效益降低。二是由补偿电容器来提供,其无功功率为直接就地提供,不会造成上述问题的困扰,利于系统经济效益的提高。
2.1使用电力电容器作无功补偿。电力电容器也称为静电电容器或移相电容器,实际中可通过在工厂线路上安装静电电容器,有效降低线路前端电网中的无功电流,此方法简单经济,是工厂企业中较常采用的方法,其具体补偿方式有如下三种类型。
2.1.1低压分组补偿。即通过在车间变配电室安装电容器,减少所需电容器的总容量,提高电容器的使用效率。该补偿方式采用的低压开关及保护装置价格低廉,可实现自动控制,使得配电变压器及高压线中的电能损耗大大减少,有效降低工厂车间内的主变压器功率。但在此过程中切不可减少低压线路中的无功电流,因此为增强补偿效果,可将无功补偿设备安置在配电箱及低压用电设备附近,混合使用分组补偿与个别补偿。
2.1.2个别补偿。个别补偿,也称就地随机补偿,即直接将电容器与电动机的引出线端相连,与电动机合用一套开关设备。在采用该补偿方式时,为更好地发挥其效果,要注意如下问题:
(1)安装位置选址必须正确,且不可随意进行,如,若电气装置的功率因数超过0.9时,若电设备无重大变动则无需进行就地无功补偿;高次谐波含量过多处不宜应用就地无功补偿;电力装置的输出侧以及逆运行的电动机不可采用就地无功补偿。
(2)要选择适当的补偿电容器容量,尽量避免过补偿。
(3)必须购买合格产品。
2.1.3高压集中补偿。高压集中补偿,即在工厂总降压变电所低压侧为6-IOKV的母线上安装电容器,但该方式虽安装简便且利用率高,但由于该电容器只能安装在总降压变电所,因此只能减少变电所前电力系统通过的无功功率,提高本变电所的电压质量,对工厂内部配电系统的`无功功率作用不大,且电容器的开关设备及其保护装置价格较高,较之前面两种经济效果较差。
2.2使用同步补偿器作无功补偿。同步补偿器也叫同步调相机,其实际上是空载运行的同步电动机在过励磁运行状态下,向电力系统供给无功功率,在欠励磁运行状态下,从电力系统吸取无功功率。该方式虽能均匀地调节电网电压水平,但结构复杂,较之电力电容器投资及运行成本大,因此除大的电网中枢外,一般工厂不宜采用。
2.3提高自然功率因数。工厂电气设备的负荷性质决定着自然功率因数的高低,一般为阻性负荷的功率因数高而感性负荷的功率因数低。要提高功率因数则系统供给的无功功率要减少,实际中可采用以下两大措施降低用电设备所需无功功率,提高自然功率。
2.3.1合理选择电动机。合理选择电动机的规格、型号及容量,使其最大限度地接近或满足满载运行状态。同时,由于各工厂生产环境及条件要求各异,异步电动机的结构形式也各异,因此选择电动机时既要注意其电气指标,又要兼顾其机械性能,一般来说选择电动机形式时应尽量避免选择和使用封闭式电动机。
2.3.2合理选择变压器。变压器消耗的无功功率因数在工厂整个供电系统中比例约占全部无功功率的25%,而变压器处于空载运行状态下的无功功率约占全部无功功率因数的80%,因此工厂要想有效地改善功率因数,节能降耗,必须综合考虑变压器的台数、容量以及运行方式,确保其达到最优化。
3无功补偿注意事项
3.1谐波的有效抑制。电容器虽能抗谐波,但也有放大谐波的副作用,因此需对谐波进行有效抑制,具体措施如下:
(1)将易受谐波侵害的补偿电容器串接抑波电抗器;
(2)在换流装置附近接入滤波器;
(3)在母线Pr上设置微电脑消谐装置;
(4)提高变流器的供电电压及脉动数,减少低次谐波,将多台变流器接于一段母线上。
3.2并联电容器接线方式。并联电容器分两大类,三角形及星形,前者又分单三角形、及双三角形,后者分单星形及双星形。同样三个单相电容器,采用三角形接线的容量为星形接线的容量的3倍,因此以往工厂中以三角形接法最为普遍。但另一方面,高压电容器三角形接法具有一定的安全隐患,因此国家规定新(扩)建高压电容器组不再采用三角形接线,对于有些低压三相并联电容器内部已接成三角形属正常接线方式。
3.3无功倒送问题。无功倒送势必造成配电网损耗的增加,加重输电线路的负担,对工厂采用固定电容器补偿的用户,负荷在低谷时往往产生无功倒送问题,对此可采用电容自动补偿装置或部分投入电容器。
3.4运行维护问题。若供电系统电压过低或功率因数过低时,则应投入并联电容器,值班员应在并联电容器组正常运行中对电压、电流及室温等进行定期检视其,并检查其外部是否有外壳膨胀及漏喷油等现象,有无放电声响或放电痕迹,接头是否存在发热现象,放电设备是否完好,指示灯是否指示正常等。若发生以下任一情况,即:电容器爆炸;套管闪络放电;接头严重过热;电容器严重喷油或燃烧;环境温度超过40℃;变配电所母线电压超过电容器额定电压的1.1倍等,必须立即切除电容器。
总之,工厂企业想要降低无功耗损,满足电力部门对电能质量的要求,必须从负荷的特性及电网的情况出发,结合自身实际特点确定无功补偿的方式。此外,在进行时无功补偿时要遵循一定的原则,即注意降损及调压结合,降损为重,注意总体与局部的平行关系,局部为重,注意电网与使用者的结合,注意分散补偿和集中补偿的结合,分散为重,以切实实现用电的经济、可靠及安全,为工厂生产服务。
参考文献
[1]王雨.工厂供电系统无功补偿问题研究[J].技术与市场,(06).
[2]赵敬涛.试论无功补偿在工厂供电中的应用[J].北京电力高等专科学校学报,(03).
摘要:针对无功补偿技术展开讨论, 提升供电系统的供电效率, 找寻影响提高供电效率的因素, 并提出解决方案.
关键词:无功补偿; 供电系统; 功率因数;
社会经济的发展, 国内工厂用电不断增加, 对供电系统提出了更高的要求, 无功补偿技术的使用可以减少无功功率在工厂电网中的流动, 降低线路和变压器因为输送无功功率而造成电能损失;安装无功补偿设备可以有效的降低工厂电力网的损耗.另外, 无功补偿可以提高功率因数, 相对其他节能措施而言, 是一项收效快、投资少的降损节能措施, 可以使电力系统少送无功功率, 多送有功功率, 而且可以在电力系统无功功率不足时, 迅速提供无功功率.工厂是一个大型机电场所, 需要用到很多的用电的机器, 而这些机器大多都是电感设备,平时会消耗大量的电源, 浪费很多的无用功, 这对于工厂的发展来说是不利的, 而且违反了国家节能减排政策, 所以, 提高工厂用电设备的供电效率, 做到充分利用设备容量, 实现远距离低损耗输电, 加强用电效率, 响应国家节能减排号召, 提高用电质量, 这是一件非常有必要的事情.
1 无功补偿技术原理
电流经过电阻时会因为电流损耗而做功, 从而发光发热, 这就是电流的热效应, 而在经过纯容性电阻时, 会因为电阻没有阻拦电流的涌动, 从而并不做功, 形成无功功率, 对用电功率造成浪费, 在感电设备中, 总有一部分的电子设备是纯容性电阻, 这时就会进行无功功率, 就会大幅度降低电流的使用功率, 这是对电流的一种浪费, 如果能够进行无功补偿技术, 在电流不做功的时候进行补偿, 会大幅度的增加电流的使用效率, 是对电的一种节约措施, 那应该如何进行无功补偿呢?由于工厂的设备大多是感电设备, 所以只能进行公共无功补偿, 而无功补偿总共分为两种, 一种是由配电措施来进行功率补偿, 但是长期进行配电措施的.无功补偿会严重损坏变电箱, 这就得不偿失了, 所以这种方法对于工厂来说并不可取, 二是由补偿电容器来进行无功补偿, 这是一种专门的电流功率补偿设备, 不会产生上一个措施的状况, 是所需采取的最佳措施.
2.1 使用电力电容器作无功补偿.
工厂中最常使用的方法是安装一个电力电容器, 将未做功的电流进行做功处理, 这样就可以很好的降低电流的无功效率, 经济便捷, 很受工厂的欢迎.
1) 低压分组补偿.这种方式是通过在配电车间安装电力电容器, 在供电部位就进行电流做功补偿, 可实现单体补偿和混合补偿, 是一种经济实惠的措施, 是工厂最常用的方法.
2) 个别补偿, 也称就地随机补偿, 这种方法有着很多的局限, 主要分为以下三点:
一是要安装位置要正确, 既必须安装在合格的位置上面, 安装不当效果就不会那么好.二是电流做功功率不能超过0.9, 超过0.9就会损坏这机器.三是要选择合格的适当的补偿电容器, 这些要求相对较复杂, 所以工厂使用的较少.
3) 高压集中补偿, 这种方法耗资较高, 不适合工厂使用, 所以不推荐使用.
2.2 使用同步补偿器作无功补偿.
同步补偿机, 它的工作原理是运用过励磁运行的原理, 使用过励磁吸收电路运行过程中的无功电流, 这是一种相当有效的措施, 能够均匀的调节电网电流做功, 这是一种很有效的措施, 能够做到均匀供电, 但这这种方法也有它的弊端, 那就是它的运营成本较高, 而且后期的维护成本也是一笔不小的数目, 这就造成了工厂大多不敢用的局面, 方法虽好, 但代价太高, 除了一些大型的供电设备, 这些相对来讲性价比合适, 很多时候都是不使用这种方法的, 而对于工厂来讲, 也不推荐使用.
3 提高自然功率因数
工厂的设备也是一个很重要的环节, 工厂设备的使用比是造成无功功率的关键, 那么应该如何解决这一问题是根治工厂设备不做功的根本, 下面提出了两种建议, 希望能够帮助解决这一现象.
3.1 选择合适的电动机, 在进行电动机的选择时, 电动机的规格和型号、使用效率和最大电流时的运营情况是选择电动机最主要的考察项目, 在进行电动机的厂家选择时, 要避免使用闭封式电动机, 这种电动机的使用效率低, 而且容易损坏, 维护成本高, 而且在工厂设备的运行中, 若设备的使用效率长期处于50%以下时, 就要考虑更换更小型号的设备了.
3.2 选择适合的变压器.变压器在工厂的运营过程中是最能进行无功运营的了,平时工作无功效率就达到总无功效率的25%, 而在全部设备停用的情况下时, 无功效率更是达到了80%, 这是一个极大的浪费, 想要实现用电效率的提高, 选择合适的变压器是一个非常重要的环节, 要综合的考虑到电压器的台数, 型号, 运营方式等方面, 确保变压器的使用效率最大化.
4 无功补偿注意事项
谐波的有效抑制.电容器在对抗谐波方面有着一定的抗衡作用, 但是它在抗衡的同时又会放大谐波的负面作用, 相当于是一把双刃剑, 这就需要一定的人为控制, 严格控制电容器的数量, 在电容器对抗谐波方面, 提出以下几点建议:
1) 给易受谐波损坏的电容器串联一个抗谐波电容器, 中和谐波的损害.
2) 在换流的部位接入一个滤波器, 消除谐波.
3) 给母线Pr使用微电脑消谐装置.
4) 提高变流器的使用电流, 提高使用效率, 降低使用低段谐波的使用, 从根本上减少谐波的产生.
参考文献
[1]王雨.工厂供电系统无功补偿问题研究[J].技术与市场, (6) :65-66.
[2]赵敬涛.试论无功补偿在工厂供电中的应用[J].北京电力高等专科学校学报, (3) :21-22.
[3]侯丽倩, 马辉, 孙兴盛.浅谈工厂供电中的无功补偿[J].中国科技博览, (35) :167.
关于工厂供电系统运行分析论文
[摘要]在供电系统的运行过程中,由于雷击、操作、短路等原因,产生危及电气设备绝缘的过电压,严重危害供电系统,需要进行电气设备的防雷、接地、防腐蚀。还需要注意静电的防护及防爆和防腐蚀。在供电系统运行时,人们得知道触电后该怎么样做才安全。必须认识电流对人体的危害,人体触电的形式和触电后脱离电源的方法,同时还得了解电后急救的知识。本论文分析了影响工厂供电系统安全、可靠、经济运行的要素,提出了保证安全运行的技术措施。
[关键词]供电,系统,可靠性,运行分析
工厂供电系统是企业的主要组成部分。电力系统一旦中断,后果不堪设想。供电系统安全、可靠、经济运行,是工厂正常生产的基本条件之一,同时对提高产品质量、增加产量等都具有一定的意义。现就工厂供电系统安全、可靠、经济运行的办法分析如下。
一、依靠科技进步,提高供电系统的可靠性
设备是保证供电系统安全运行的重要要素。供电设备本身的技术含量、整体水平,直接影响供电系统的安全运行。由于企业由计划经济向市场经济转化,部分企业出现亏损,无形之中给企业设备更新带来一定的困难,如淘汰设备(SJ型变压器、JO型电机等)在线运行,设备超期服役,导致供电系统的可靠性降低。
1.要保证供电系统的安全运行,必须保证一定数量的技改资金,应正确理解和处理资金投入与供电系统安全运行的关系。
2.应用变频调速、模糊控制技术,对风机、水泵等进行技术改造,降低电耗。
3.油浸电力电缆终端头制作采用热缩技术,制作一个热缩终端头可节约检修时间约20h。我厂已做多个油浸电力电缆热缩式终端头,运行效果良好。
4.应用RTV-1绝缘子防污闪涂料、增爬裙及热缩管,提高变电所、配电站一次设备的绝缘性能。
5.逐步采用微机保护、微机监控、微机录波、微机故障检测装置,实现计量实时检测、线损实时管理,保护准确动作,逐步实现变电站无人值班。
6.更新改造供电系统一次设备,提高设备的技术含量。如采用节能型变压器、节能型电动机、聚乙烯交联电力电缆、氧化锌避雷器、真空断路器(有条件时可采用SF6断路器)等。
7.采用免维护蓄电池,降低维护费用。我厂使用免维护蓄电池已5年,从未发生异常现象。建议逐步淘汰镉镍蓄电池和酸性GF型蓄电池,以提高变电站运行安全可靠性。
8.交、直流电动机大修时,应以提高交、直流电动机的主绝缘为主要内容。如我厂5600kW、8000kW同步电动机更换定子线圈,绝缘等级由B级提到F级;2×3200kW热粗轧电动机更换换补绕组,主极、换向极加强对地主绝缘;送水两台790kW同步电动机更换转子线圈对地主绝缘,以保证主要电气设备的安全运行。
二、预防为主,定期试验
电力生产是高度集中的社会化大生产系统,具有发、供、用密切相关和产、供、销同时完成的特点,电力生产与用户之间存在着相互影响、相互依存的密切关系。随着高参数大容量机组和超大规模发供电网络的不断发展,随着全社会对电力这一特殊商品依赖程度的不断提高,电力生产事故造成的损失和影响也将会越来越大。由此决定了电力生产必须保证安全。
要使电力生产保持稳定,必须坚持采取以“预防为主”为中心的安全技术措施。生产系统的安全性取决于系统设计阶段的安全功能设计质量、建造阶段的工程质量和运行阶段的管理质量。《安全生产工作规定》第7条规定:“公司系统各企业要做到计划、布置、检查、总结、考核生产工作的同时,做到计划、布置、检查、总结、考核安全工作”,即做到“"五同时”,这是贯彻“预防为主”思想的具体体现。
生产系统设计配置水平低、压低单位成本造价、降低设计标准等,都会给日后的生产留下隐患,甚至造成不可挽回的损失。这一点可从上世纪七八十年代上马建设的工程中找到答案。如电气设备继电保护配置水平低,将会导致拒动或误动,严重时会造成设备的损坏;又如架空线路的绝缘设计水平低,将会在恶劣的环境中发生事故,严重时会造成系统的瓦解等。因此必须杜绝“先上车、后补票”的错误做法,把“安全第一、预防为主”的思想贯穿到生产系统设计及建造工作的所有环节中去,在厂址选择、生产设计、设备配置、管理结构设计、生产管理设计、劳动组合、设备选择、安装及调试等诸方面都要研究和解决好有关安全问题,实现人、机、环境三者的优化匹配,防止先天性事故隐患的存在,切实把事故消灭在源头。
通过预防性试验,继电保护校验,及时发现设备隐患、缺陷,把事故消灭在萌芽状态,有效地控制一般事故,杜绝重、特大事故的发生。
1.电气设备交工时必须符合《电气设备交接和预防性试验标准》,资料齐全。继电保护整定值应匹配,整组试验动作正确可靠。
2.一次电气设备必须按试验标准定期试验,以便及时发现设备隐患、缺陷。
3.采用红外线激光测温仪,对电气设备连结部位不定期测试,及时发现连结部位松动、过热,消除隐患,提高电气设备的运行可靠性。
4.继电保护按标准定期校验,系统参数变化时,其整定值应根据系统的参数重新整定。
5.采用先进的试验仪器,如回路电阻测试仪、电机匝间试验仪、变压器直流电阻快速测试仪、真空度检测仪等,以适应电气设备更新换代的需要,提高测试精度,减轻职工的劳动强度,提高工效率。
6.试验、校验原始数据记录完整、准确,并整理归档。
7.利用绝缘在线监测技术,对运行设备的绝缘参数进行实时监视,及时发现潜伏性、慢性发展的'电气设备之缺陷隐患。
三、改善电气设备运行环境
在人防工程内部敷设的电力线路应满足设计、施工规范要求。值得一提的是人防内部无论明敷、暗敷的管材均宜采用钢管,而非其他类型管材。穿越围护结构、防护密闭隔墙、密闭隔墙的电气管线及预留备用管线钢管,应进行防护密闭或密闭处理,管材应选用热镀钢管。进出人防工程的电气线路,为防核爆冲击波,室外应一律采用埋地电缆敷设经防爆波电缆井引入,并应预留备用穿线管。不允许架空敷设。从低压配电室至每个防护单元的战时配电回路,应各自独立,以防止战时一个防护单元被破坏而影响其他防护单元的正常供电。当穿越其他防护单元时,在穿越的防护单元内应有防护措施。安装空气过滤器,减少设备本体的灰尘;改善设备通风条件;根据设备运行条件安装加热器,提高设备运行的环境温度;安装除湿机,减少设备周围的湿度等,均可以有效地改善设备运行环境。将各配电、变电站改为弹簧门,用防火泥堵塞管线口、洞,采用“五防”开关柜等,严防蛇、鼠等动物进入开关柜,并投放药物、鼠夹,防蛇灭鼠;在各配电、变电站种植草坪、树木或栽麦冬,清除杂草,破坏蛇、鼠、野兔的栖身地;同时,美化环境、净化空气,为职工创造良好的工作环境;高压开关柜少油断路器相间加装隔板,有条件时,对一次母线进行热缩处理,防止小动物引起的相间短路事故。
四、结论
保证工厂供电系统的安全、可靠、经济运行,应以安全运行为基础,以优质检修为保证,以技术改造为活力;坚持预防为主,定期检修与视情检修相结合;合理调度,根据生产需求改变运行方式,力求最佳;遵章守纪,按章办事,杜绝误操作。
[参考文献]
[1]陈伯时著:《自动控制系统》,机械工业出版社版。
[2]谭浩强著:《微机原理与接口技术》,清华大学出版社版。
电气自动化无功补偿技术分析论文
1无功补偿技术在电气自动化中应用的重要性
所谓的无功补偿技术,主要就是指采取相应的措施针对电力系统中存在的各种无功电力损耗进行有效地弥补,避免这些电力损耗的存在影响到最终用电客户的正常需求,一般说来,这种无功补偿技术主要就是采用电容补充的方式进行电力损耗的补偿。具体来说,针对当前我国的电力系统网络运行状况来看,其配电网络变得越来越复杂,供电需求也越来越大,因此,相应的供电线路也越来越多,对于这些供电线路来说,在供电过程中必然会产生一定的无功损耗,这些无功损耗是电力系统中不需要的,其在一定程度上会影响到电力系统的稳定性,尤其是对于高压输电和低压输电来说更是如此,因此,为了减少这种不良影响的出现,在具体的电力系统中就应该想办法针对这些无功损耗进行必要的补偿,这时无功补偿技术就发挥了应用的价值和作用,这种补偿无功损耗的作用在电力系统中极为关键,尤其是随着当前电气自动化的不断发展,其作用也更为凸显,只有针对无功损耗进行了充分的补偿才能够更好地实现电气自动化系统的正常运行,减少了不稳定现象的出现,也避免了不稳定电流对于相应设备和元件的损伤。
2无功补偿技术在电气自动化中的应用措施
2.1合理设计真空断路器
对于整个的电力系统来说,要想实现最佳的无功补偿效果,合理的设计真空断路器是必不可少的,针对这种真空断路器的设计来说,无功补偿技术发挥了极佳的效果,应用无功补偿技术设计真空断路器能够简化相应的构造,进而在成本上具备较强的优势。具体来说,这种无功补偿技术在真空断路器设计中的应用主要就是体现在固定滤波器和合闸管的相应设计上,恰当的针对这些设备进行有效地结合就能够在较大程度上发挥应有的价值和作用,进而形成相应的无功补偿装置,这种无功补偿装置的形成还具备较好的电流稳定行和平衡性,避免出现较为混乱的电流影响其电力系统的稳定性。
2.2针对用电客户进行恰当的无功补偿
无功补偿技术在电气自动化中的应用还体现在其对于用电客户的无功补偿方面,对于整个的电力系统来说,其最为关键的一点就是应该满足用电客户的各方面需求,尤其是用电量的需求,针对这一需求来说,因为无功电力损耗的存在,所以针对这一损耗进行必要的无功补偿是极为必要的。具体来说,针对用电客户进行必要的无功补偿主要存在以下两种基本的方式:(1)首先,对于用电客户进行无功补偿的一个主要针对目标就是电力功率因数,保障了电力功率因数能够满足相应的国家标准就能够在较大程度上保障其用电客户用电的稳定性,并且这种针对电力功率因数的补偿还具备着较好的降低电流损耗的作用,进而减少了电力能源的`无端消耗,发挥了一定的节能目的;(2)另外一种用电客户无功补偿技术应用主要是针对用户内部的配电网路进行无功补偿,即在用电客户自身的配电网络内安装相应的无功补偿装置,进而促使这些无功补偿装置能够针对整个配电线路中的电力损耗进行补偿,最终满足用电客户的一些基本需求,避免其电力损耗过大影响用电客户的正常用电状况。
2.3针对回路电流进行恰当的无功补偿
针对电力系统的回路进行必要的无功补偿也是必不可少的一种手段,对于这种回路的补偿来说,最为主要的就是利用相应的电流进行补偿,尤其是对于感性电流的使用更是极为极为关键的一点,从其补偿过程中应用的设备来看,其主要就是采用了固定滤波器来进行相应的调节,其调节的主要对象就是饱和电感器,针对其内部的磁能饱和程度进行有目的的改变和调节,进而达到相应的无功补偿目的;采用这一形式进行无功补偿还具备着较好的电流平衡性作用,因为在无功补偿过程中,滤波器中的电容性能够和回路中产生的一些感性电流进行有效地抵消,最终保障了整个电力回路中电流的平衡,为了实现这种电流平衡作用,应该在具体的电力回路中把电抗器和滤波器进行串联,如此才能够最大程度的实现应用的作用和无功补偿价值。
2.4恰当选择无功补偿装置
对于电气自动化中无功补偿技术的应用来说,恰当地选择无功补偿装置也是极为必要的,并且只有无功补偿装置选择准确才能够在较大程度上满足无功补偿技术的准确应用,对于无功补偿装置的选择来说,其主要的依据标准有以下几点:(1)首先,不论选择何种无功补偿装置,其必须满足相关质量要求,尤其是对于电力系统中的相关电力指标要求来说,这些无功补偿装置必须满足,以确保其能够有效地在电力系统中运行;(2)另外,对于无功补偿装置进行选择最为核心的一点就是针对电容器进行恰当的选取,在电容器的选择中,除了要关注电容器的质量之外,重点应该针对电容器的容量进行准确的选择,其选择的唯一标准就是应该确保其电容器的容量能够很好地满足电力系统中相应的电力损耗值的满足需求,进而保障客户用电量。
3结束语
综上所述,随着电气自动化在当前我国电力系统中的不断发展,其应用效果得到了较好的呈现,尤其是对于相应电力系统的稳定性来说更是具备着极为突出的优势,很好的满足了当前电力用户的各种需求,但是对于具体的电气自动化应用来说,其在很多方面也是存在着一些问题的,比如对于高压电和低压电的运输来说,就存在一定的稳定性问题需要解决,基于这一问题来说,相应的无功补偿技术恰恰可以发挥较好的作用和效果,其能够有效补充电气自动化系统输电过程中产生的一些电力能源损耗,进而便可以保障整个电力输电系统的稳定性,与此同时,也可以更好地满足用电客户的各方面需求,减少因为电力输送中损耗所造成的各种问题的出现,因此,在今后的电气自动化发展中,就应该充分的应用这种无功补偿技术来促进电力系统水平的进一步提升,为保障用电客户的正常用电提供较好的帮助。
摘要:主要通过对无功补偿的原理以及类型的分析,进而探讨了无功补偿的选择,希望能够为研究无功补偿的人员提供参考。
关键词:建筑工程;配电系统;无功补偿;分析;选择
在建筑工程配电系统中,使用无功补偿技术来达到节能目的,取得了很好的效果,但是采用哪种无功补偿方式就要根据建筑工程类型来决定,并不是所有的建筑类型都适合使用无功补偿装置,所以就建筑工程配电系统来说,要做好无功补偿的选择。在使用无功补偿装置时,要做好前期的准确工作。近些年来,无功补偿技术已经在建筑工程配电系统中得到了广泛的使用,正是因为这种技术的使用,提高配电系统的使用性能,也减少了能源的浪费,对建设节约型社会有着重要的影响。随着无功补偿技术的发展,其在建筑工程配电系统中得到更加广泛的使用。在此,笔者就无功补偿技术在建筑工程中的使用进行探讨。
不同的建筑工程类型使用的负荷时不相同的,但是大部分建筑工程采取单相负荷的方式,这种负荷方式最大的特点就是照明、空调等设备会随着负荷的变化而发生变化,这种现象在建筑住宅工程建设中最为明显,因为每户居民的用电量不同,三相符合就更难实现平衡,因此对于民用建筑来说,其负荷形式应该是三相不平衡负荷。那么,针对这样的负荷形式,该如何对其进行功率补偿的选择呢?笔者总结如下:通常情况下,对三相不平衡负荷进行无功补偿时,选择的应该是三相电容自动补偿方式,但是这种方式是按照某一相的电压测定的,所以就会出现这样的现象,也就是对测定的相进行无功补偿是合理的,而是其他两相负荷进行补偿就容易出现过补偿或者补偿不足的现象,这两种现象都会产生不良的结果。比如如果是过补偿的情况,那么,该相的电压就会出现升高的现象,使用该相的电气设备或者配电系统的保护元件就会出现损坏;而如果出现补偿不足的现象,那么该相的回路电流就会出现增大的现象,而使用该项的电气设备以及线路等会因为电流的突然增加而出现烧坏的现象。如果利用这种补偿方式,在其补偿的过程中,也会出现过补偿或者补偿不足的现象,这种现象对整个电网的运行都会产生消极影响,因此在民用建筑中,不能使用上述的补偿方式,因为这种方式不但能起不到节能的作用,还会造成一定的浪费。
4分相电容自动补偿其他注意事项
在选择电容器额定容量时应注意与变压器容量的匹配问题,如果选择大容量电容器组来补偿小容量变压器,则往往会难以做到补偿精确;而若是采用小容量电容器组补偿大容量变压器,则将会导致电容器的投切频繁。我们知道,电容器在接通时,会出现极高的尖峰电流,而若是在电容器组中接入单个电容器,由于已接入电网的电容器此时已成为附加能源,则会产生更大的尖峰电流,这种尖峰电流将对开关及电器设备造成损坏。因此,我们应尽可能减少电容器的投切次数,也即不宜采用小容量电容器组来补偿大容量的变压器。另一方面,由于目前电网中大量存在非线性负荷(如众多的半导体功率元件等),使得电网中的谐波含量常常很高。装在电网上的电容器,从低压侧看它与变压器的感抗及剩余的电网电感形成一个振荡回路。当这一回路的固有频率与电流谐波的频率相互重合时,振荡回路的励磁电流将使回路产生很高的过电流造成供电回路过载,甚至引起电容器的烧毁。因此,在电容器接通回路中需要串联一个电感,一则防止产生谐振,二则可吸收高次谐波电流。
综上所述,可知无功补偿技术在建筑工程配电系统中的确起到了很大的作用,促进了电力事业的发展。但是在具体使用时,也不能盲目的操作,要考察好建筑类型,之后再选择合理的无功补偿装置,这样才能取得事半功倍的效果。在安装无功补偿装置时,一定要请专门的人员进行安装,尽可能的避免过补偿或者补偿不足现象的发生,因为一旦出现这种现象,不仅会损坏电气设备,还会影响建筑工程配电系统的正常运行,因此安装人员的水平很关键。
参考文献
[1]张光涛.电力变电设计中的无功补偿技术[J].通讯世界,(1):130.
[2]王涛.10kV及以下配网电容无功补偿及其节能[J].通讯世界,2016(1):12.
无功补偿技术之所以在配电系统中,得到了广泛的使用,主要就是因为该技术能够使配电系统在运行时,保持良好的状态,这样有效的降低了电能的耗损量,进而实现了节能的目标,增加了电力企业的经济效益。通常情况下,在对建筑工程配电系统进行施工时,配电网的输出功率由两部分组成,一部分是有功功率,主要是由于电气设备在运行使用时,对电力资源形成了消耗,这种消耗方式是直接的,这是由于有功功率的产生,才能将电能快速的转变为其他能源,进而实现了电力设备运行的目的;而另一部分就是无功功率,在这种模式下,电气设备不用消耗太多电能,而是利用其他方式将电能进行循环,进而达到电气设备运行的目的。在无功功率的状态下,不仅能够提高电能的利用效率,还能够提高电气设备的'使用性能。建筑工程的配电系统耗费的电能很大,如果利用无功补偿装置,可能节省很多电能,进而实现了建筑工程配电系统的节能优化的目标,从大处说,有利于我国节约型社会的建设,从小处说,有利于建筑功能更好的发挥。近些年来,无功补偿技术得到了飞速的发展,人们将其与各种现代技术有效的融合起来,使无功补偿装置性能更加优良,更好的为人们服务。
2无功补偿方式
2.1三相电容自动补偿。三相电容自动补偿结构简单,成本低,在供配电系统中被广泛应用。它在补偿时,信号取自三相中的任意一相,根据检测结果的需要,三相同时投切相同数量的电容。三相电容自动补偿适用于三相负载平衡的供配电系统,当三相负载平衡,三相电压、电流接近时,三相同时投切可保证三相电压的质量。但如果三相负荷不平衡,用三相电容自动补偿的方法来补偿无功电流、提高功率因数,不但不能达到预期的效果,而且可能会造成设备的损坏。
2.2分相电容自动补偿。分相电容自动补偿就是每相单独补偿,通过检测每一相的电压、电流,当每相功率因素或电压与设定值比较超出某一范围时,每相分别进行单独补偿,有针对性地进行无功补偿,避免补偿的盲目性,提高资源利用率。分相电容自动补偿较三相电容自动补偿复杂,但近年来随着计算机技术在供配电系统中的应用,分相电容自动补偿已在民用建筑中推广应用。
2.3混合补偿。较常见的混合补偿是设一组三相电容自动补偿的时,再设一组分相电容自动补偿,系统根据检测结果自动选择补偿方式,资源可得到充分利用,但前期投入费用相对高些。
浅谈无功补偿装置在小水电的应用论文
摘要: 无功补偿装置是依据无功功率不从电源和线路上取得,而是按照消耗无功功率的大小就地取得,以充分利用电源(发电机)和线路的功率,从而达到减少电能损耗这一原理制成的一种装置。近年来,此装置在用电企业和供电局中普遍采用,取得十分好的经济效益,证明这是一项十分成熟的技术。由于种种原因,未见在小水电中应用的报道。黔东南州地方电力总公司,为了解决红旗水力发电厂增加出力的问题,应用了无功补偿装置这一技术,达到机组增容的目的,也取得了相当好的效果。
关键词: 无功补偿 提高功率因数 增加出力 降低线损
一、 红旗水力发电厂概况
黔东南州地方电力总公司属下的红旗水力发电厂,座落在镇远县涌溪乡,属于沅江支流的舞阳河上,距镇远县城13km。电厂于1971年开工建设,1981年投产发电。电厂共装机四台,单机容量3200kw,总容量12800kw。水轮机额定水头34.5m,额定流量12.6m3/s,额定出力3380kw。主接线采用单母分段的方式向舞阳河地方电网供电,由红旗电厂、观音岩电厂和诸葛洞电厂组成的舞阳河地方电网在镇远县城,再由镇远县城向国电凯里供电局上网。线路长10km,电压35kv。总库容4740万m3,有效库容2040m3,大坝高56m,溢流面高程503m,原先是无控制的自由坝顶溢流。1986年,在坝顶加装六扇闸门,门长10m,高5.2m。这样,提高了水头,增加了库容。1990年,上游的观音岩电厂投产发电,增加了红旗电厂的径流量。有了上述两个变化,使提高电厂出力有了可能。
二、 增容改造的由来
1994年,3#、4#发电机定子线圈绝缘老化,决定更换定子线圈,此项工作由原生产厂家天津发电设备厂承担。厂家建议,他们的水轮机出力可以提高,是否在更换线圈时,连同发电机增容一起考虑。即使现在不按增容运行,也为以后增容创造条件。厂家建议增容到3800kw。我们采纳了厂家建议,发电机线圈按3800kw更换。当时更换线圈,主要是解决绝缘问题,增容只是次要的考虑。 线圈更换之后,按说3#、4#机可以按3800kw出力运行,但由于诸多原因,直到都是按3200kw运行。其中主要原因之一,就是主变和线路未改造,主变和线路的容量仍然在限制发电机的出力。直到20底,我们在联网点加装了无功补偿装置,克服了主变和线路容量不够大这个难题,增容才得以实现。
三、 加装无功补偿装置实现增容运行。
由于行业和商业的原因 ,以往一说到发电厂增容改造,发电机厂家就推荐改造发电机线圈的办法,但这不是唯一的办法。无功补偿装置厂家,也只是注重用电企业和供电局。这次,我们把无功补偿装置用于水力发电厂,取得了很好的效果。
年,省水利厅发文,批准红旗水力发电厂进行增容技术改造,即对3#、4#机进行增容改造增至单机3800kw。由于线圈改造工作已于94年完成,此次只对主变压器和全厂的电气控制保护设备进行改造。因为控制保护部分与增容关系不大,本文不赘述了,只谈一谈如何解决主变和线路的问题。
当时我们考虑,发电机增容,主变增容,但线路不改造,就还有一个瓶颈,还是达不到增加出力的目的。如果主变、线路不改造而在镇远加装无功补偿装置,减少无功电流的输送,提高电厂运行的功率因数,就可以达到提高发电厂有功出力的目的,达到增容的要求。
要使主变和线路电流不超过增容改造前的水平,只要发电机增容后还保持增容前的电流即原来的额定电流就可以了。这可以通过提高发电机运行的功率因数来达到。发电机原额定功率3200kw,电压6.3kv,电流366.5A,功率因数为0.8。增容为3800kw,要使电流不变,功率因数为 cos =0.95 在镇远加装无功补偿装置,我们还有另外一层考虑。我们在镇远与凯里供电局联网,上网功率因数按0.8考核,并且以上网的无功电能折算上网的有功电能,我们在镇远的功率因数达0.86或以上。如果红旗电厂按增容后的出力运行,上网的.功率因数将更高。为了解决这个问题,只有在镇远(联网点)装设无功补偿装置才能解决(才能保证上网的功率因数为0.8)。
经过反复认真的论证,我们决定暂缓主变改造,而在镇远开关站加装无功补偿装置。委托湖南紫光测控有限公司设计和提供设备。补偿容量为7200KVAR。主要设备有滤波电容器24只,滤波电抗器3台,六氟化硫开关一台,电容测控装置一套,放电PT3台。设备于2002年12月投入运行,总造价(设备和土建、征地)120.78万元。在试运行期间测试,红旗电厂输送有功功率14000kw,即3#、4#机按有功功率3800kw,cos 为0.95运行,1#、2#机按3200kw,cos 为0.8运行。无功补偿装置输出无功功率为6500~7000KVAR,开关站母线电压为38~38.5KV,上网功率因数为0.8,完全达到了预期的要求。
四、 加装无功补偿装置产生的效益红旗电厂发电量增加
我们只计算丰水期5、6、7三个月多发的电量,因为机组增容增加电量主要是丰水期,在其于期间增容对增加电量的作用不大(因库容不够每天只能发一至2台机组)。补偿之前,红旗电厂被迫降低功率因数运行,常降至0.75,3#、4#机只能按3000kw运行,补偿后按3800kw运行,两台机比补偿前共多带1600kw,因为偶有停机等原因,三个月按90天算:
1600kw×24h×90=345.6万kw.h。
2、减少了线路损失
前面已说到,在红旗电厂输送14000kw有功功率时,无功补偿装置往电网输送无功功率7000KVAR,也就是说,从电厂到镇远的线路少输送无功功率7000KVAR,线路上电流减少了,因而线损也减少了。
线损一般包括固定损失、变动损失两大部分,固定损失是不随输送电流大小变化的,而变动损失与输送电流大小有关,与通过网上电流的平方成正比。因此,我们只计算变动损失的变化。但也无法确定其绝对值,只是计算在同一时段补偿投运后的变动损失占投运前的百分比。
经计算,补偿后的变动损失占补偿前的67%,也就是说,变动损失下降了33%。这一项的效益是巨大的,因为不管电厂以何种方式运行,丰水也好,枯水也罢,只要补偿投入运行,线损下降这一效益就始终存在。前三年平均线损电量为380万kwh,这里面包含了固定部分,我们假定变动部分为300万kwh。那么补偿投运后降低的线损电量为300万kwh×33%=99万kwh。加上电厂多发电356万kwh,全年增加电量为455万kwh。以不含税价0.2元/kwh计算创收益91万元。
3、保证联网点电压正常,改善了电能质量
无功补偿装置投运一年多的实践证明,只要精心调度,无功补偿装置正确投切,电厂对运行的功率因数正确调整,则不管何种运行方式,输送功率多少,都能保证联网点母线电压在38.5kv左右,往电网输送足够的无功功率,上网功率因数为0.8。
五、建议内部、外部环境和技术条件与红旗水力发电厂相仿的电厂,不妨通过论证一试。
2、以后新建水电厂,如果电厂离并网点或负荷中心较远,在设计时,最好把设置无功补偿装置,作为一种技术方案,加以考虑。
【摘 要】随着国民经济技术的不断发展,电力系统建设的不断推进,无功补偿技术的应用也越来越广泛。
本文通过对电气自动化无功补偿技术应用的现状进行分析,结合无功补偿的工作原理,提出了现阶段无功补偿技术应用注意的问题,并对我国电气自动化无功补偿技术发展趋势进行展望,希望为提高电力系统运行效率提供理论借鉴。
【关键词】电气自动化;无功补偿;智能化
无论是社会经济还是科学技术的发展,都离不开电力的应用,电气时代是社会现代化发展的重要阶段。
电气自动化在经济技术的推动下发生了很大的变化,无功补偿技术是当代电气自动化一个显著特点,在电气自动化技术诸多领域都发挥着至关重要的作用。
无功补偿技术不仅可以稳固电力系统中的无功功率,而且还可以提升电力系统的安全性,减少电力企业的经济损失。
无功补偿技术的应用,在最大程度上解决了电气自动化设备因单相电力牵引所引起的负荷变化问题,对当代电力的高效运用和社会经济的可持续发展有着重要意义。
一、无功补偿技术的概述
1.无功补偿技术的含义
无功补偿技术,是指在电子供电系统中起到提升电网的功率因数的作用,它可以在一定程度上降低供电变压器及输送线路的损耗,提升供电效率及改善供电环境。
在大的供电系统中,无功补偿可以用于调整电网电压及提升电网的稳定性;而在小的电力系统中,无功补偿主要被用于调整三相不平衡电流。
2.无功补偿的工作原理
电力系统的供电功率可以分为有功功率和无功功率两种,其中无功功率不能进行远距离的传输,为此对于一些下属用电和配电变压器的无功功率可以进行就地补偿。
无功补偿是通过在供电系统中安装无功补偿装置的方式进行的,无功补偿设备可以与电路中的用电设备以及配电变压器等相互抵消无功功率,提高功率因数,以达到从整体上减少无功功率的目的。
它主要是把感性功率负荷与容性功率负荷装置两者连接在同一电路,使能量在两种不同的负荷中间进行相互交换,进而使得容性负荷输出的无功功率补偿感性负荷需要的无功功率。
二、电气自动化中无功补偿技术应用的现状及问题
1.针对电气自动化中无功补偿技术应用的现状的研究
当前无功补偿技术在电气自动化发展过程中的应用主要包括以下三项内容:一是电抗器、固定滤波器以及电容器的调压,它主要是通过连接电器低压母线上面的滤波器以及降压变压器中的低压侧母线的电压来调节,最终达到无功出力的目标.
二是有源滤波器,它主要是让电力电子设备产生和负序电流中和谐波电流相反的电流,使得该设备满足电源的需求,达到互相抵消的目的;三是可控制饱和电抗器设备,它主要是通过对电抗器饱和的程度来调节并改变回路电流,让感性电流将并联滤波器里的多余无功功率抵消。
2.对于电气自动化中无功补偿技术的应用存在的问题的研究
当前电气自动化中无功补偿技术的应用存在的问题主要包括以下三个方面:一是无功向配电网倒送,这在很大程度上增加了配电电网的功率损耗,无形中增加了配电线路的负担,会在很大程度上导致电力系统电压的偏差,产生大量的无功功率,尤其是那些利用固定电容器来进行补偿的用户,在电力负荷呈现低谷的时候,很容易出现无功倒送的现象.
二是无功补偿的容量配置不合理,一些变电站的无功补偿电容没有办法按照电力负荷实际变化的需求量来实现就地电容的平衡,很容易出现低负荷的时候过度补偿,高负荷的时候无功功率因数太低的`问题;三是很多发电厂中产生的大量无功潮流不断地涌向高压变电站,再经由输电线路涌向低压变电站和中压变电站,最终导致远距离输送无功潮流现象的出现。
三、电力自动化智能无功补偿技术的注意事项
电力自动化和智能化联系紧密,只有二者很好的结合。
才能实现无功补偿的顺利进行,达到节约能源,改善电网环境的作用。
而电力的自动化同然能安全快捷的实现电力的输送,但是在进行智能无功补偿时要注意以下几个方面:
1.智能无功补偿的补偿方式选择
无功补偿的方式大致有综合补偿、共补和分相补偿 种,其中综合补偿就是共补和分相补偿的结合,当补偿容量超过60kvar时就采取此种补偿方式。
而在智能化无功补偿中补偿方式的选择有一定的原则,主要有几点:第一,补偿方式动静结合;第二,共补和分相补偿相结合;第三,做到补偿的快速和稳定,采取机动灵活的补偿方式可以更好的实现无功补偿。
2.投切开关的选择
现在较为先进的投切开关大致有几种“过零触发固态继电器、机电一体化的复合智能开关、机电一体化的智能真空开关”,这三种开关各有优缺点。
固态继电器是通过半导体与电子元件的光、电和磁的特性来进行隔离与断电的.而过零触发则是在正弦的交流电压处于零点时进行断电.可以承受较大电流.而且在触发之后消除了电压和电流的冲击,使用寿命加长,然而会产生一些谐波和功率损耗。
机电一体化复合智能开关则是将固态的继电器和和交流的接触器相并联,使投切更加快速精确,但成本较高。
机电一体化智能真空开关的可靠性较高,使用寿命也较长。
这三种开关中。
真空开关因其可靠性能高和寿命较长的特点,较适合用于智能无功补偿设备之中。
3.精确计算无功补偿的参数
电力自动化智能无功补偿是依靠网络系统来控制和调节电网功率数的,这种智能化的前提就是对无功补偿参数的精确计算。
这些参数计算主要包括三大类:第一,实施无功补偿之前的电网线路功率因数的计算,这要通过单位时间内的无功电量和有功电量的比率来进行计算;第二,通过电流最大值最小值、电压和功率因数来计算出有功功率的最大值和最小值;第三,算出补偿容量的最大和最小值,这是实现智能无功补偿的最关键参数,一定要保证其精确性。
四、无功补偿技术在电气自动化应用的发展趋势
1.无涌流电容投切器
无涌流电容投切器是一种采用智能控制策略的无功补偿装置该装置的特点有:a.无涌流,允许频繁操作;b.跟踪响应时间快,动态跟踪时间0. 02~0.2s;c.采用编码循环方式投切电容器,可均匀使用电容器,从而延长整个装置的使用寿命;d.具有过压保护、缺相保护及谐波分量超限保护等多种保护功能;e.只在投切动作瞬间耗电,平时不耗电,降低了成本,真正达到了节能、降耗的目的等,这些优点,正成为了低压供电系统无功功率补偿领域的重要途径之一。
2.静止无功发生器
静止无功发生器将功率开关构成的三相桥式变流电直接或通过电抗器并联到电网上,通过电压源逆变技术提供超前或滞后的无功功率,进行无功补偿。
由于SVG具有直流电容量较小、成本较低、能调节电网电压、在电压很低的情况下仍能输出额定无功电流等优点,由此可显示SVG是未来静止无功补偿技术发展的主要方向。
3.电力有源滤波器
电力有源滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。
目前,电力有源滤波器的研究仍存在着电流中有高次谐波、单台容量低、成本较高等问题。
随着电力半导体器件向大容量、高频化方向发展,这类既能补偿谐波又能补偿无功的装置必然有很好的前景。
4.综合潮流控制器
综合潮流控制器将一个由晶闸管换流器产生的交流电压串入并叠加在输电线相电压上,使其幅值和相角皆可连续变化,从而实现线路有功和无功功率的准确调节,并可提高输送能力以及防止系统振荡。
UPFC技术是目前电力系统输配电技术的最新发展方向,对电网规划建设和运行将带来重要的影响。
五、结束语
随着经济技术的不断更新进步,无功补偿技术的应用将会更加广泛,将会体现出更多更成熟的自动化、智能化的应用。
无功补偿技术,将在电气自动化的应用中不断完善,真正实现电力系统的高效运用,不断促进社会经济可持续发展。
参考文献
[1] 高亢.对无功补偿技术在电气自动化中的应用分析[J].科技资讯. (27)
[2]平伟军,黄烈江.浅谈县级电网无功优化补偿及其效益分析[J].电源技术应用.(01)
[3] 王金萍.有关电气自动化中无功补偿技术的探讨[J].民营科技. (09)
[4] 付宇锋.电力系统中配电系统的动态无功补偿分析[J].中国新技术新产品.2012(20)
无功补偿在低压配电系统的探讨与应用论文
摘要:本文分析兴隆庄矿电厂低压系统功率因数偏低的问题,提出方案在低压配电系统增加无功补偿装置,以提高系统的功率因数,增加系统出力,降低网络损耗,改善电能质量。
关键词:无功补偿;低压;系统
1、前言
目前国内较普遍采用的无功补偿方式是在配电变压器380V侧进行集中补偿,通常采用微机控制的低压并联电容器柜,容量在几十至几百kvar不等,根据用户负荷水平的波动投入相应数量的电容器进行跟踪补偿。此种补偿方式的优点是可以显著提高用户的功率因数,实现无功的就地平衡,对配电网和配电变的降损有较好的作用,也有助于保证用户的电压水平。
兴隆庄矿电厂总装机容量24MW,其中两台6MW,1台12MW,按照地调上网功率因数要求0。85―0。9之间,发电机功率因数控制也在0。85―0。9之间,而低压配电装置功率因数一般为0。86左右,需进行无功补偿。根据现场情况,优选在变压器低压侧安装集中补偿装置,四段各安装一台无功补偿柜。
2、现场无功负荷运行情况及无功补偿量的确定
兴隆庄矿电厂四段低压母线功率因数建议补偿到0。95以上。有功负荷较平均,最大为630KW左右,按620KW计算。
补偿容量计算:
补偿容量分别为164。12KVar,则共补偿约164。12×4=656。48 KVar。
3、无功补偿装置的优化选择及性能
本着安全、经济、合理、可靠、高精度的原则,兴隆庄矿电厂选择QFJ―I智能型无功补偿装置。该装置适用于低压配电系统内各类负荷的动态无功功率补偿,可以自动调节无功补偿装置的运行。独特的无功、电压联合#形控制策略,共补与分补相结合的方式,使得电网每相无功补偿保持在高精度状态,达到最佳的降损节能效果。免维护的质量保证使之广泛适用于电力系统50Hz,额定电压400V的配电系统内,作为各类负荷的动态无功补偿,用以提高系统的功率因数,增加系统出力,降低网络损耗,改善电能质量。
控制器以高性能的Intel芯片为核心单元,利用优化的.傅立叶算法和瞬时积分比较法,可以精确地计算和显示电网的各项参数(如母线三相电压、功率因数、有功功率、无功功率、谐波成分、输出电流、补偿量等)及保护状态等,设置和输出显示均为数字量,人机界面好,操作直观,可靠性高。本控制器具有多种通讯功能,满足了配网自动化的要求。控制器除对电力系统的有功功率、无功功率进行动态监测及对无功自动跟踪补偿外,还可以对电网每相的电压、电流、功率因数、有功功率、无功功率及谐波成分等52项数据进行监测、统计、存贮。 QFJ―I系列智能型无功补偿柜柜体材料采用优质不锈钢,外覆涂复层,内部设计为模数化结构,零部件安装位置可以根据实际要求在三维空间以一定的模数进行自由调整。顶部设计通风式结构,既达到了防护等级要求,又能够使装置内部空气自然流通,散热效果良好。
QFJ―I型无功补偿柜具有丰富完善的保护功能,可以满足各种情况下的无功补偿使用。该装置具有过压保护;欠压保护;过流保护;谐波保护;温度保护;短路保护;避雷保护;反相、缺相保护等。
选用设备的技术性能
额定电压(UN):0。40KV;额定频率:50HZ;额定补偿容量:180KVar;
电容器接线方式:△,Y0;测量误差:电压:±0。5% 电流:±1。0% 无功:±1。0%;
输出回路:6级共补+2级分补可调;动态响应时间:20ms;投切延时:3~999秒可调。
4、测试试验与效益分析
(1)测试试验
安装后,对控制回路及接线进形了细致的检查,对主回路进行了绝缘遥测,无问题后,送电后,根据产品说明书对装置参数进行了设置。分别用手动/自动方式对装置进行了投入,装置运行正常。
通过调整各段母线负荷大小,数据如下:
有功负荷,功率因数
根据测试,四段母线安装无功补偿装置后,达到了方案和技术协议要求,超过了国家对工矿企业用电功率因素的规定。
(2)效益分析
兴隆庄矿电厂安装无功补偿装置可以带来显著的经济效益,主要反映在以下几方面:提高设备出力、改善电能质量、降低电能损耗、挖掘发供电设备潜力。
① 通过改善功率因数,降低变压器、电器设备、导线的损耗。
② 藉由良好功因值的确保,从而减少供电系统中的电压损失,可以使负载电压更稳定,改善电能的质量。
③ 增加低压配电系统的裕度,充分挖掘出了发供电设备的潜力。
参考文献
[1] 毛梅君。 电力系统无功补偿的优化计算一例[J]。 浙江电力, 2007, (01)
[2] 张广科,张亚新,杨继绰。 无功补偿方式比较与容量确定[J]。 中国电力企业管理, 2007, (08)