王宏武

(鄭州市污水凈化有限公司,河南,鄭州,450000)

論城市配電網(wǎng)中的低壓智能無(wú)功補(bǔ)償裝置

王宏武

(鄭州市污水凈化有限公司,河南,鄭州,450000)

隨著城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高,大量的小區(qū)樓盤、商場(chǎng)、賓館、辦公樓等民用建筑在城市中大量興建,家用電器增加很快,特別是空調(diào)的大量使用,城市用電量快速增長(zhǎng)。但是,在這些建筑場(chǎng)所內(nèi)的用電負(fù)荷多為單相電感性負(fù)荷,其自身功率因數(shù)較低,在電網(wǎng)中滯后無(wú)功功率的比重較大而且波動(dòng)較大。

無(wú)功補(bǔ)償;功率因素;配電網(wǎng)

1 改善電壓質(zhì)量對(duì)無(wú)功功率的要求及原則

1.1 在相應(yīng)電壓中確保無(wú)功功率達(dá)到平衡 這就要求要有足夠的無(wú)功功率補(bǔ)償容量,“以滿足不同方式下的無(wú)功功率需求。

1.2 實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率的就地平衡 利用現(xiàn)在的自動(dòng)控制技術(shù),可以做到無(wú)功負(fù)荷的就地、就近補(bǔ)償,以減少電網(wǎng)無(wú)功功率的遠(yuǎn)距離傳輸,減少電網(wǎng)的損耗,增加電網(wǎng)效益。

1.3 能靈活的投入 退出無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備,及時(shí)調(diào)整運(yùn)行容量。即應(yīng)具有靈活的可調(diào)節(jié)性能。

1.4 要求投資少 安裝方便又能產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益,安裝越靠近負(fù)載端,對(duì)用戶而言越可獲取較大的經(jīng)濟(jì)效益。

2 補(bǔ)償方式的選擇

從理論上說(shuō),無(wú)功補(bǔ)償最好的方式是在哪里需要的無(wú)功,就在哪里補(bǔ)償,整個(gè)系統(tǒng)中將沒(méi)有無(wú)功電流的傳輸。但在實(shí)際電網(wǎng)當(dāng)中這是不可能做到的。因?yàn)闊o(wú)論是變壓器、輸電線路還是各種負(fù)載,均會(huì)需要無(wú)功。所以實(shí)際電網(wǎng)當(dāng)中就補(bǔ)償裝置的安裝位置而言有如下幾種補(bǔ)償方式:①變壓器集中補(bǔ)償;②配電線路分散補(bǔ)償;③負(fù)荷側(cè)集中補(bǔ)償;④用戶負(fù)荷的就地補(bǔ)償。對(duì)于低壓配網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償,通常采用負(fù)荷側(cè)集中補(bǔ)償方式,即在低壓系統(tǒng) (即變壓器的低壓側(cè))利用自動(dòng)功率因數(shù)調(diào)整裝置,隨著負(fù)荷的變化,自動(dòng)地投入或切除電容器的部分或全部容量?？刂品绞酵ǔＲ怨β室驍?shù)為檢測(cè)量,自動(dòng)控制無(wú)功功率為目標(biāo)。

3 無(wú)功補(bǔ)償容量的確定

考慮到動(dòng)力類負(fù)荷,估計(jì)配變的功率因數(shù)在0.75左右,設(shè)計(jì)在滿負(fù)荷狀態(tài)下功率因數(shù)提高到0.90。假設(shè)配變?nèi)萘繛?S,補(bǔ)償前有功功率、無(wú)功功率和功率因數(shù)角分別為 P,、Qi、和φl(shuí),補(bǔ)償后有功功率、無(wú)功功率和功率因數(shù)角分別為P2 Q2和φ2,Qb為需補(bǔ)償?shù)娜萘?。由此可得出?yīng)補(bǔ)償?shù)娜萘繛?Qb=Q I-Q2

=SxsillcPl-SxsincP2=Sx(0.661-0.436)=0.225S。補(bǔ)償百分比為:n%=Qb/S×100%=22.5%

根據(jù)電網(wǎng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)可以得出,補(bǔ)償容量一般為變壓器額定容量的20%～30%。

4 無(wú)功補(bǔ)償裝置的選擇

現(xiàn)在低壓配電網(wǎng)普遍選用低壓無(wú)功補(bǔ)償成套裝置,它具有如下特點(diǎn):①功率因數(shù)控制方便,想設(shè)多少就設(shè)多少,直觀定量。自行運(yùn)行或手動(dòng)投切,試驗(yàn)方便隨時(shí)檢查線路是否正常。具有數(shù)字顯示,具備過(guò)壓保護(hù)、欠流保護(hù)功能;可以根據(jù)客戶要求備有通訊接口,方便配電自動(dòng)化。②工作電壓范圍寬,測(cè)量靈敏度高。③裝置集成度高,體積小,安裝維護(hù)方便,外形美觀。

5 無(wú)功補(bǔ)償電力電容器安裝注意事項(xiàng)

①安裝電容器時(shí),每臺(tái)電容器的接線最好采用單獨(dú)的軟線與母線相連,不要采用硬母線連接,以防止裝配應(yīng)力造成電容器套管損壞,破壞密封而引起的漏油。②電容器回路中的任何不良接觸,均可能引起高頻振蕩電弧,使電容器的工作電場(chǎng)強(qiáng)度增大和發(fā)熱而早期損壞。③電容器安裝之前,要分配一次電容量,使其相間平衡,偏差不超過(guò)總?cè)萘康?%。④對(duì)分組補(bǔ)償?shù)蛪弘娙萜?應(yīng)該連接在低壓分組母線電源開(kāi)關(guān)的外側(cè),以防止分組母線開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的自激磁現(xiàn)象。⑤集中補(bǔ)償?shù)牡蛪弘娙萜鹘M,應(yīng)專設(shè)開(kāi)關(guān)并裝在線路總開(kāi)關(guān)的外側(cè),而不要裝在低壓母線上。

6 運(yùn)行中的無(wú)功補(bǔ)償裝置的維護(hù)和保養(yǎng)

①對(duì)運(yùn)行的無(wú)功補(bǔ)償裝置的外觀巡視檢查,應(yīng)按規(guī)程規(guī)定進(jìn)行,如發(fā)現(xiàn)電容器箱殼膨脹應(yīng)停止使用,以免發(fā)生故障。②電容器組投入時(shí)環(huán)境溫度不能低于 -40℃,運(yùn)行時(shí)環(huán)境溫度 1小時(shí)平均不超過(guò) 40℃,2小時(shí)平均不得超過(guò) 30℃,及一年平均不得超過(guò) 20℃。如超過(guò)時(shí),應(yīng)采用冷卻 (安裝風(fēng)扇)或?qū)㈦娙萜鹘M退出運(yùn)行。③安裝地點(diǎn)的溫度檢查和電容器外殼上最熱點(diǎn)溫度的檢查可以通過(guò)水銀溫度計(jì)等進(jìn)行,并且做好溫度記錄 (特別是夏季)。④無(wú)功補(bǔ)償裝置的工作電壓和電流,在使用時(shí)不得超過(guò) 1.1倍額定電壓和 1.3倍額定電流。⑤無(wú)功補(bǔ)償裝置內(nèi)部應(yīng)清潔、無(wú)破損、無(wú)放電痕跡,電容器外殼應(yīng)清潔、不變形、無(wú)滲油等。⑥檢查接有電容器組的電氣線路上所有接觸處 (通電匯流排、接地線、斷路器、熔斷器、開(kāi)關(guān)等)的可靠性。因?yàn)樵诰€路上一個(gè)接觸處出了故障工接觸不良,甚至螺母旋得不緊,都可能使電容器損壞和使整個(gè)設(shè)備發(fā)生事故。

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