幾種低壓無功補償裝置運行與管理情況分析_secret

1、幾種低壓無功補償裝置運行與管理情況分析摘 要：針對地區(qū)配電網(wǎng)絡(luò)實施無功補償?shù)膶嶋H需要，通過近期組織進行的配網(wǎng)低壓無功補償裝置的安裝與運行調(diào)研，為今后低壓電網(wǎng)開展無功補償、更好地運用先進的無功補償技術(shù)提供了一些經(jīng)驗與實際運行建議。 關(guān)鍵字：電網(wǎng) 配電網(wǎng)絡(luò) 無功補償 運行1 幾種無功動態(tài)補償裝置的技術(shù)性能比較 在配電系統(tǒng)中安裝并聯(lián)電容器可改善電壓分布，提高功率因數(shù)，減少電網(wǎng)損耗，且簡便易行，因此該技術(shù)正在應(yīng)用中不斷發(fā)展中。目前，市場上存在著多種形式的低壓無功補償裝置，供電部門應(yīng)當根據(jù)地區(qū)電網(wǎng)運行實際需要，科學(xué)合理的選擇無功補償方式。根據(jù)南通電網(wǎng)降損節(jié)電措施計劃，南通供電公司對市郊低壓線路開展了無功

2、補償?shù)脑圏c分析比較工作，先后安裝使用了4種型號的低壓無功補償裝置，經(jīng)過一段時間的配網(wǎng)運行觀察，對4種無功動態(tài)補償裝置的實際運行使用情況進行總結(jié)與比較。 2低壓無功補償裝置運行情況分析21 LTB型柱上配變無功補償箱 LTB型柱上配變無功補償箱為1997年設(shè)計生產(chǎn)的早期產(chǎn)品，采用可控硅控制電容器組自動投切。由于設(shè)計未考慮低壓負荷的三相不平衡問題，交流采樣信號為A相實時負荷，通過計算采樣相功率因數(shù)，控制電容器組三相同時投切，補償容量較小，不分組投切。其中5 臺安裝在三相負荷均較重的嗇園地區(qū)的臺片基本上能發(fā)揮補償作用，安裝前變壓器出口側(cè)力率為068，安裝后力率提高到077。但通過對安裝在新村里的2臺

3、補償箱進行多次檢查，電容器投入運行指示燈一直未亮，據(jù)分析因采樣相負荷較低，無功功率未達到裝置設(shè)定啟動值，電容器一直未能投入。由于該補償裝置僅采集一相(A相)實時負荷進行計算，不能準確全面的反映電網(wǎng)實際三相無功缺額，在三相負荷不平衡時可能造成未采樣相過補償或電容器組無法投入。同時，設(shè)計選擇功率因數(shù)做為控制物理量，在輕負荷情況下也會造成過補償，且裝置易發(fā)生投切振蕩，因此目前單一按功率因數(shù)控制方式已不能適應(yīng)電網(wǎng)需要。22 JKY無功補償裝置 JKY型屬電壓型無功補償裝置，裝置安裝接線方便，原理簡單、成本較低，電容器根據(jù)電網(wǎng)運行電壓投切，程序設(shè)定電網(wǎng)電壓在175198V時電容器全部投人，電壓在1982

4、35 V時根據(jù)電壓變化情況實現(xiàn)電容器分組投切。該裝置具有通信接口，可進行遠紅外數(shù)據(jù)通信。由于電壓型無功補償裝置是根據(jù)電壓波動來決定電容器投切，所以適合安裝在自然功率因數(shù)比較低且負荷穩(wěn)定的地方，能取得較好的補償效果。運行中，應(yīng)對安裝點的電網(wǎng)電壓和負荷情況進行定期監(jiān)測，對于運行負荷變化大的安裝地點，為使補償效果達到最優(yōu)，補償裝置投入啟動電壓的設(shè)置須在地面進行跟蹤修改，對運行維護要求較高。在電網(wǎng)電壓波動較大的情況下，裝置投入啟動電壓的選擇要經(jīng)過慎重計算，如選擇不當可能出現(xiàn)無功補償裝置恒投、恒切情況。由于裝置未對運行電流進行采樣分析計算，無法直接計算低壓線路的實際無功情況，只有通過運行電壓間接反映電網(wǎng)

5、無功負荷變化情況，電容器組難以實現(xiàn)準確投切，在非理想運行條件下易造成過補或無法投入，因此要求選擇適合的安裝地點，以體現(xiàn)其方便、高效、簡單的靈活性。23 JKFA型戶外式低壓無功補償箱 JKFA無功補償箱以無功功率和電壓為控制參量進行復(fù)合控制，由單一參數(shù)控制發(fā)展多參數(shù)控制，無投切振蕩和補償死區(qū)，是今后低壓無功補償技術(shù)的方向趨勢。采用固體開關(guān)和交流接觸器并聯(lián)程序控制投切，控制器具有RS-232通訊接口，能利用便攜式電腦讀取當前各相電壓、無功，總有功、功率因數(shù)以及電容器投入時間等參數(shù)，無歷史數(shù)據(jù)存儲功能(已向廠家提出改進意見，并得到升級完善)。 JKFA無功補償箱有2種型式：一種型式是電流互感器布置

6、在補償箱內(nèi)，安裝中只須將低壓線直接串進接入補償箱，優(yōu)點是接線簡單快捷，低壓線路開斷后只需引下7根導(dǎo)線(6根相線、1根零線)，通過銅鋁線夾接至補償箱樁頭，無二次電流連接線；另一種型式是分別接人電壓線、電流線，3只戶外式電流互感器分別從線路穿過，其二次電流線按照同一極性引出至補償箱內(nèi)，4根電壓線同時從低壓桿上引下，安裝點容易選擇，而接線較復(fù)雜，桿上接線對電流極性要求嚴格。選擇在負荷較重的南郊村臺片安裝了2臺JKFA無功補償箱，容量分別為45 kvar與90 kvar。實際使用中發(fā)現(xiàn)，由于負荷基本集中在變壓器桿周圍，因此受安裝條件的限制，無功補償箱后段線路無功負荷達不到啟動點。如90 kvar電容器

7、安裝在變壓器臺架附近的2號桿上，據(jù)配電變壓器25 m，線路后段無功功率只有2528kvar，電容器不能投入使用，而變壓器桿第一分支接有2個用戶，有功4050 kW。此外，電容器桿另一方向的線路負荷有4060 kW，力率均在068左右，根據(jù)當?shù)刎摵商攸c(24 h連續(xù)工作，平均力率水平070，個體私營織布企業(yè)生產(chǎn)狀況相差不大)和電壓狀況(電容器投人前電壓為398 V)，為發(fā)揮無功補償效果，因此在現(xiàn)場將電容器投入方式臨時改為按電壓(390407 V)投入。電容器投入后電壓達到405 V，配變臺區(qū)下低壓網(wǎng)絡(luò)無功就地平衡，且不存在向10 kV系統(tǒng)倒送無功的可能性。另一臺45 kvar電容器補償裝置，因選

8、擇的安裝地點無耐張桿，無法開斷低壓線路，安裝時臨時采用在原低壓線路并接一段大截面導(dǎo)線的方式，在其中串人電流互感器，經(jīng)估算互感器僅測量了70的線路電流(互感器穿入60 cm長120導(dǎo)線并接于50導(dǎo)線上)，計人裝置的無功負荷僅23 kvar，裝置只投入第一組15 kvar電容器，廠家將機內(nèi)CT變比由實際3005調(diào)為4255重新運行后，現(xiàn)場自動投入第二組30 kvar電容器。投入前力率為068，投入15 kvar后力率為093，投入30 kvar力率提高到099。通過將自動補償裝置內(nèi)CT變比修正后，二次電流更接近負荷情況，從而使電容器組能夠充分發(fā)揮作用。 24 XCJ一1型智能低壓無功補償裝置 XC

9、J一1型智能低壓無功補償裝置采用TPM2000型配電監(jiān)控儀作為電容投切的控制器，功能比較多，可測量低壓線路的電壓、電流(包括零序電流)、功率因數(shù)、有功功率、無功功率、電壓電流總畸變率、頻率、有功無功電度，能夠統(tǒng)計日最大最小電流、電壓、功率及出現(xiàn)時刻，并統(tǒng)計整點各相的電壓、電流、功率、力率等參數(shù)和電容器投切次數(shù)，可儲存2個月的資料，電容器可分相投入。 經(jīng)過數(shù)月的實際運行觀察，通過讀取的有關(guān)數(shù)據(jù)分析，XCJ一1型智能低壓無功補償裝置運行效果良好。我們將一臺60 kvar的xcJ一1型補償裝置安裝在距變壓器(177408號桿，200 kVA)95 m處的一條支路上，低壓導(dǎo)線型號為LGJ50，電容器投

10、運前，相電壓195205V，每相電流110120 A，三相功率約50kW，功率因數(shù)070。電容器投入運行后，發(fā)現(xiàn)電容器每天投切812次，絕大部分時間是45 kvar投入運行，相電壓提高到210220 V，功率因數(shù)提高到09095，電流降低了20A，每月可降低400 v線路損耗約300 kWh。 通過讀取控制器存儲的運行數(shù)據(jù)，獲得了整點的電壓、電流、功率、功率因數(shù)及峰值和15 min最大值，繪制出運行期間電壓、電流、有功、無功、功率因數(shù)等的波動曲線。這些詳細運行數(shù)據(jù)的獲得，使我們對電網(wǎng)運行情況及電容器投切效果一目了然，為今后進一步分析研究配電網(wǎng)絡(luò)情況，提高低壓配網(wǎng)運行的經(jīng)濟運行水平創(chuàng)造了有利條件

11、。3結(jié)論與建議(1)選擇低壓無功補償裝置應(yīng)優(yōu)先考慮科技含量高、技術(shù)原理先進、質(zhì)量可靠、功能完善、便于運行維護與分析的智能型設(shè)備l 2l。 (2)合理選擇電容器補償?shù)陌惭b地點十分重要。應(yīng)盡量選擇在低壓臺區(qū)負荷中心，以取得最優(yōu)的就地補償效果，減少無功潮流在配電網(wǎng)絡(luò)中的長距離傳輸，達到經(jīng)濟運行的最終目的。(3)根據(jù)市郊地區(qū)公用配變的容量、負荷與自然功率因數(shù)情況，應(yīng)當合理選擇低壓無功補償裝置的補償容量，一般以3060kvar為宜。補償容量太小難蘇劍：幾種低壓無功補償裝置運行與管理情況分析以達到效果，容量選擇過大有可能導(dǎo)致一定比例的電容器組發(fā)揮不了作用。(4)低壓配電網(wǎng)絡(luò)具有分布范圍廣、節(jié)點多、負荷特性

12、不一、負荷變化大等特點，以往僅僅根據(jù)大概估計與人工短時測量的方法對低壓配電網(wǎng)進行監(jiān)視，安全性、可靠性與準確度均較低，無法了解各相有功、無功負荷的變化情況。根據(jù)現(xiàn)代配電網(wǎng)絡(luò)的運行管理需要，無功補償設(shè)備也應(yīng)具有先進的數(shù)據(jù)采集與儲存分析功能，通過高速率采樣監(jiān)測電網(wǎng)各種交流量，并整點記錄，便于對電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)進行總結(jié)與分析。(5)裝置應(yīng)提供遠紅外或串行口通訊功能，可實現(xiàn)就地抄表，并提供強大的后臺軟件對歷史運行數(shù)據(jù)進行分析與計算。對電網(wǎng)中存在的少量諧波源負荷，在電容器投入后要求智能化補償裝置能較為準確的計算出負荷的諧波含量與變化情況。對出現(xiàn)諧波超標嚴重的情況，應(yīng)當立即自動切除電容器組，保護無功補償裝置的安

13、全可靠運行。(6)為便于現(xiàn)場安裝，電流互感器可采用穿過與正線并聯(lián)導(dǎo)線的安裝方式。在軟件中根據(jù)電流分配關(guān)系調(diào)整CT變比值，在不開斷導(dǎo)線的同時同樣能達到判斷實際負荷電流目的，或選用成本較高的鉗型電流夾式互感器。(7)電流型無功補償裝置建議廠家在軟件中對電流互感器設(shè)計一電子開關(guān)，在電流極性方向有誤時能夠判別并自動糾正，使安裝中互感器接反或配變改造時不需停電處理。(8)由于配網(wǎng)負荷普遍存在三相負荷不平衡情況，建議在負荷較大的配變臺區(qū)安裝具有分相投切的無功補償裝置，根據(jù)“取平補齊”原則，以共補24組、分補1組或2組為宜。 (9)為便于配電部門以后的運行維護，要求廠家將無功補償箱及附件鎖采用通用鑰匙。手持式數(shù)據(jù)采集器，應(yīng)能夠采集20組以上的多路裝置運行存儲數(shù)據(jù)。 (10)無功補償箱體上的電容器投切指示燈建議統(tǒng)一安裝在箱體下方，