陳小慶
(身份證號(hào):1321291974****2816)
10kV 配電網(wǎng)廣泛覆蓋城市小區(qū)、城鄉(xiāng)接合部和廣大農(nóng)村地區(qū),隨著經(jīng)濟(jì)和生活發(fā)展速度的加快,10kV 配電網(wǎng)在運(yùn)營中產(chǎn)生了諸多矛盾,例如:供電能力和用戶需要之間、電網(wǎng)規(guī)模與電網(wǎng)實(shí)際負(fù)載之間、負(fù)荷中心與配送中心之間,都存在著嚴(yán)重的矛盾,如果不加以解決不但不利于電力事業(yè)的進(jìn)步,還會(huì)降低區(qū)域的核心競爭力,喪失可持續(xù)發(fā)展的能力。
10kV 配電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行中存在著功率因數(shù)低、無功損耗過多、電壓質(zhì)量差、線路損耗大、供電半徑不合理、補(bǔ)償設(shè)備少、電網(wǎng)容量不足等現(xiàn)象,這些會(huì)導(dǎo)致 10kV 配電網(wǎng)出現(xiàn)線路或設(shè)備上較大的電力損失,造成生產(chǎn)和生活的種種不便,并容易形成電力計(jì)量問題,如果處理不好,將會(huì)造成電力企業(yè)與用戶、電力企業(yè)與社會(huì)間嚴(yán)重的對(duì)立。
(一)無功補(bǔ)償?shù)膶?shí)質(zhì)
無功補(bǔ)償是利用電能分布和電氣設(shè)備用電的特點(diǎn),采用無功平衡和補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)措施,提升配電網(wǎng)電能的質(zhì)量,在確保配電網(wǎng)供電穩(wěn)定性的同時(shí),降低配電網(wǎng)線路的損耗,系統(tǒng)性地促進(jìn)配電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。
(二)無功補(bǔ)償?shù)囊饬x
無功補(bǔ)償技術(shù)可以提高 10kV 配電網(wǎng)的有功功率因數(shù),可以有效降低 10kV 配電網(wǎng)的線損;可以降低 10kV 配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)容量,達(dá)到降低電力企業(yè)成本的目的。
10kV 配電網(wǎng)應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)時(shí)應(yīng)該注意設(shè)備空間、安裝環(huán)境、維護(hù)工作量、控制成本以及保護(hù)裝置的配置等客觀環(huán)境的影響。所以,一定要結(jié)合工程的實(shí)際需求來對(duì)其進(jìn)行合理的設(shè)置,在 10kV 配電網(wǎng)無功補(bǔ)償裝置安裝過程中要注意以下幾點(diǎn):
(一)10kV 配電網(wǎng)無功補(bǔ)償容量的確定。在對(duì)配網(wǎng)線路無功補(bǔ)償時(shí),一定要對(duì)其容量進(jìn)行嚴(yán)格控制,要防止過多、過密的無功補(bǔ)償電容器帶來的散熱影響和安全隱患,對(duì)于 10kV 及以下的配電網(wǎng)最好采用設(shè)計(jì)要求和強(qiáng)制規(guī)范的電容器組。在對(duì)配電線路上的無功補(bǔ)償裝置的容量進(jìn)行設(shè)置時(shí),一定要以最大程度地降低線損為設(shè)置原則。一般情況下,無功補(bǔ)償裝置的容量最好為線路平均無功負(fù)荷的 2/3,因此,在安裝無功補(bǔ)償裝置時(shí),一定要對(duì)待裝線路的實(shí)際負(fù)荷情況進(jìn)行全面的調(diào)查、分析,以此確定無功補(bǔ)償裝置的容量范圍。
(二)定補(bǔ)償裝置的安裝位置。
在選擇無功補(bǔ)償裝置的安裝位置時(shí),一定要遵循無功就地平衡的原則,且在安裝的過程中,一定要盡量減少配網(wǎng)主線上的無功電流。大量的實(shí)踐及研究表明,每條配網(wǎng)線路上最好只安裝 1 臺(tái)無功補(bǔ)償裝置,其最佳的位置在負(fù)荷的 2/3 處。通過對(duì)電容器的最佳安裝位置以及無功補(bǔ)償?shù)娜萘窟@兩方面的內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃,就能改善電網(wǎng)運(yùn)行過程中的線路損耗及電壓質(zhì)量,使其滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)過程中對(duì)電力的需求。
10kV 配電網(wǎng)無功補(bǔ)償裝置安裝技術(shù)要點(diǎn)是:(一)必須要保證接入智能控制器的電壓、電流的相位正確,才能確保投退電容器指令正確。因?yàn)?,在安裝過程中易發(fā)生電流互感器反相、電壓電流錯(cuò)位的情況,因此,裝置安裝完成,初次投入運(yùn)行時(shí),必須實(shí)測輸入智能控制器的電壓、電流的相序和相位;(二)電流互感器必須監(jiān)測配電變壓器的總電流,即電流互感器必須裝在并聯(lián)電容器之前的總路上,這樣智能控制器才能感知投退電容器后的電流相位變化;(三)保證分補(bǔ)電容器與應(yīng)補(bǔ)的單相負(fù)荷相對(duì)應(yīng),即哪一相功率因數(shù)低則應(yīng)投入對(duì)應(yīng)相的分補(bǔ)電容器。10kV 配電網(wǎng)無功補(bǔ)償裝置測量點(diǎn)的接線,主要是補(bǔ)償裝置的電容器組和電流的引入點(diǎn),特別是電流的引入點(diǎn),在實(shí)際接線中往往被忽視。電容器組的引入點(diǎn),指電容器組的進(jìn)線在被補(bǔ)償系統(tǒng)中的"T"接點(diǎn);電流的引入點(diǎn),指補(bǔ)償裝置用的電流互感器在被補(bǔ)償系統(tǒng)中的安裝點(diǎn)。正確的方法是,以負(fù)荷的供電電源為參考點(diǎn),電流互感器的安裝點(diǎn)必須在電容器組的總進(jìn)線"T"接點(diǎn)電源之間,即電流互感器測量的電流必須包含流過電容器組的電流,否則,在電容器分組投、切狀態(tài)中,無功補(bǔ)償裝置測量顯示的有功、無功功率和 cosm 值都不會(huì)變化,造成無功補(bǔ)償裝置投、切效果無法判斷。這個(gè)問題不引起重視,必然在安裝過程中造成隱患和返工。
在配電網(wǎng)的運(yùn)行中,功率因數(shù)越高,則電網(wǎng)中的視在功率用來供給用戶的有功功率越大,線路的無功功率損耗越小,電網(wǎng)的輸電損耗便越小。適當(dāng)利用 10kV 配電網(wǎng)無功補(bǔ)償裝置提高配電網(wǎng)及用戶的功率因數(shù),不但可以充分提高供電設(shè)備效率,減少線路損失,改善電壓質(zhì)量,而且可以提高用戶用電設(shè)備的工作效率,并為用戶節(jié)約電能。例如某條 10kV供電線路,有功負(fù)荷為 3000kW,線路長 4.5km,導(dǎo)線型號(hào)為 LGJ.95(電阻率取 0.33D/km)。在沒有加裝無功補(bǔ)償裝置時(shí)的功率因數(shù)為 0.8。可以計(jì)算出:線路電流為 216.5A,線路電阻消耗功率為 185kW,線損率為5.83%,線路壓降為 0.495kV,即母線出線電壓需為 10.495kV 才能保證負(fù)荷端電壓為 10kV。在加裝無功補(bǔ)償裝置設(shè)備將功率因數(shù)提高到 0.95后,可以計(jì)算出:線路電流為 182.3A,線路電阻消耗功率 131kW,線損率為 4.20%,線路壓降為 0.417kV。由此典型 10kV 線路可以看出,負(fù)荷功率因數(shù)由 0.8 提高至 0.95,其線損率可降低 1.63%。對(duì)于'個(gè)年售電量10 億kW/h 的縣級(jí)供電企業(yè)而言,1.6%的線損率,按均價(jià) 0.5元/(kW?h)計(jì)算,就是 800 萬元的經(jīng)濟(jì)效益。因此,10kV 配電網(wǎng)無功補(bǔ)償裝置的經(jīng)濟(jì)效益是顯而易見的。
10kV 配電網(wǎng)無功補(bǔ)償是一項(xiàng)建設(shè)性的技術(shù)措施,對(duì)電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有及其重要作用。