幾種低壓無功補(bǔ)償裝置運(yùn)行與管理情況分析_secret

1、幾種低壓無功補(bǔ)償裝置運(yùn)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(bǔ)償?shù)膶嶋H需要，通過近期組織進(jìn)行的配網(wǎng)低壓無功補(bǔ)償裝置的安裝與運(yùn)行調(diào)研，為今后低壓電網(wǎng)開展無功補(bǔ)償、更好地運(yùn)用先進(jìn)的無功補(bǔ)償技術(shù)提供了一些經(jīng)驗與實際運(yùn)行建議。 關(guān)鍵字：電網(wǎng) 配電網(wǎng)絡(luò) 無功補(bǔ)償 運(yùn)行1 幾種無功動態(tài)補(bǔ)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(bǔ)償裝置，供電部門應(yīng)當(dāng)根據(jù)地區(qū)電網(wǎng)運(yùn)行實際需要，科學(xué)合理的選擇無功補(bǔ)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(bǔ)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(bǔ)償裝置，經(jīng)過一段時間的配網(wǎng)運(yùn)行觀察，對4種無功動態(tài)補(bǔ)償裝置的實際運(yùn)行使用情況進(jìn)行總結(jié)與比較。 2低壓無功補(bǔ)償裝置運(yùn)行情況分析21 LTB型柱上配變無功補(bǔ)償箱 LTB型柱上配變無功補(bǔ)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(fù)荷的三相不平衡問題，交流采樣信號為A相實時負(fù)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(bǔ)償容量較小，不分組投切。其中5 臺安裝在三相負(fù)荷均較重的嗇園地區(qū)的臺片基本上能發(fā)揮補(bǔ)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(bǔ)償箱進(jìn)行多次檢查，電容器投入運(yùn)行指示燈一直未亮，據(jù)分析因采樣相負(fù)荷較低，無功功率未達(dá)到裝置設(shè)定啟動值，電容器一直未能投入。由于該補(bǔ)償裝置僅采集一相(A相)實時負(fù)荷進(jìn)行計算，不能準(zhǔn)確全面的反映電網(wǎng)實際三相無功缺額，在三相負(fù)荷不平衡時可能造成未采樣相過補(bǔ)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(fù)荷情況下也會造成過補(bǔ)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(bǔ)償裝置 JKY型屬電壓型無功補(bǔ)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(yùn)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(jìn)行遠(yuǎn)紅外數(shù)據(jù)通信。由于電壓型無功補(bǔ)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(fù)荷穩(wěn)定的地方，能取得較好的補(bǔ)償效果。運(yùn)行中，應(yīng)對安裝點的電網(wǎng)電壓和負(fù)荷情況進(jìn)行定期監(jiān)測，對于運(yùn)行負(fù)荷變化大的安裝地點，為使補(bǔ)償效果達(dá)到最優(yōu)，補(bǔ)償裝置投入啟動電壓的設(shè)置須在地面進(jìn)行跟蹤修改，對運(yùn)行維護(hù)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(dāng)可能出現(xiàn)無功補(bǔ)償裝置恒投、恒切情況。由于裝置未對運(yùn)行電流進(jìn)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(yùn)行電壓間接反映電網(wǎng)

5、無功負(fù)荷變化情況，電容器組難以實現(xiàn)準(zhǔn)確投切，在非理想運(yùn)行條件下易造成過補(bǔ)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(bǔ)償箱 JKFA無功補(bǔ)償箱以無功功率和電壓為控制參量進(jìn)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(bǔ)償死區(qū)，是今后低壓無功補(bǔ)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(dāng)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(jìn)意見，并得到升級完善)。 JKFA無功補(bǔ)償箱有2種型式：一種型式是電流互感器布置

6、在補(bǔ)償箱內(nèi)，安裝中只須將低壓線直接串進(jìn)接入補(bǔ)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(bǔ)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(bǔ)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(yán)格。選擇在負(fù)荷較重的南郊村臺片安裝了2臺JKFA無功補(bǔ)償箱，容量分別為45 kvar與90 kvar。實際使用中發(fā)現(xiàn)，由于負(fù)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(bǔ)償箱后段線路無功負(fù)荷達(dá)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(fù)荷有4060 kW，力率均在068左右，根據(jù)當(dāng)?shù)刎?fù)荷特點(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(bǔ)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(dá)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(bǔ)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(fù)荷僅23 kvar，裝置只投入第一組15 kvar電容器，廠家將機(jī)內(nèi)CT變比由實際3005調(diào)為4255重新運(yùn)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(bǔ)償裝置內(nèi)CT變比修正后，二次電流更接近負(fù)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(bǔ)償裝置 XC

9、J一1型智能低壓無功補(bǔ)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(yùn)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(bǔ)償裝置運(yùn)行效果良好。我們將一臺60 kvar的xcJ一1型補(bǔ)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(xì)運(yùn)行數(shù)據(jù)的獲得，使我們對電網(wǎng)運(yùn)行情況及電容器投切效果一目了然，為今后進(jìn)一步分析研究配電網(wǎng)絡(luò)情況，提高低壓配網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)運(yùn)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(bǔ)償裝置應(yīng)優(yōu)先考慮科技含量高、技術(shù)原理先進(jìn)、質(zhì)量可靠、功能完善、便于運(yùn)行維護(hù)與分析的智能型設(shè)備l 2l。 (2)合理選擇電容器補(bǔ)償?shù)陌惭b地點十分重要。應(yīng)盡量選擇在低壓臺區(qū)負(fù)荷中心，以取得最優(yōu)的就地補(bǔ)償效果，減少無功潮流在配電網(wǎng)絡(luò)中的長距離傳輸，達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的最終目的。(3)根據(jù)市郊地區(qū)公用配變的容量、負(fù)荷與自然功率因數(shù)情況，應(yīng)當(dāng)合理選擇低壓無功補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償容量，一般以3060kvar為宜。補(bǔ)償容量太小難蘇劍：幾種低壓無功補(bǔ)償裝置運(yùn)行與管理情況分析以達(dá)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(fù)荷特性

12、不一、負(fù)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(jìn)行監(jiān)視，安全性、可靠性與準(zhǔn)確度均較低，無法了解各相有功、無功負(fù)荷的變化情況。根據(jù)現(xiàn)代配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行管理需要，無功補(bǔ)償設(shè)備也應(yīng)具有先進(jìn)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(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)與分析。(5)裝置應(yīng)提供遠(yuǎn)紅外或串行口通訊功能，可實現(xiàn)就地抄表，并提供強(qiáng)大的后臺軟件對歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與計算。對電網(wǎng)中存在的少量諧波源負(fù)荷，在電容器投入后要求智能化補(bǔ)償裝置能較為準(zhǔn)確的計算出負(fù)荷的諧波含量與變化情況。對出現(xiàn)諧波超標(biāo)嚴(yán)重的情況，應(yīng)當(dāng)立即自動切除電容器組，保護(hù)無功補(bǔ)償裝置的安

13、全可靠運(yùn)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(dá)到判斷實際負(fù)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(bǔ)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(fù)荷普遍存在三相負(fù)荷不平衡情況，建議在負(fù)荷較大的配變臺區(qū)安裝具有分相投切的無功補(bǔ)償裝置，根據(jù)“取平補(bǔ)齊”原則，以共補(bǔ)24組、分補(bǔ)1組或2組為宜。 (9)為便于配電部門以后的運(yùn)行維護(hù)，要求廠家將無功補(bǔ)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(yùn)行存儲數(shù)據(jù)。 (10)無功補(bǔ)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，