成套電氣廠家配電網(wǎng)無功補(bǔ)償方案有哪些

成套電氣廠家配電網(wǎng)無功補(bǔ)償方案有哪些？

1.變電站集中補(bǔ)償模式

針對輸電網(wǎng)的無功平衡，在變電站進(jìn)行集中補(bǔ)償。補(bǔ)償裝置包括并聯(lián)電容器、同步攝像機(jī)、靜態(tài)補(bǔ)償器等。主要目的是提高輸電網(wǎng)的功率因數(shù)，提高終端變電站的電壓，補(bǔ)償主變壓器的無功損耗。這些補(bǔ)償裝置一般接在變電站的10kV母線上，因此具有管理簡單、維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)變電站的電壓控制，通常采用無功補(bǔ)償裝置(通常為并聯(lián)電容器組)和變壓器有載調(diào)壓來共同調(diào)節(jié)。通過兩者的配合，電壓/無功控制在我國積累了豐富的經(jīng)驗，九區(qū)圖是變電站電壓/無功控制的有效方法。但操作起來還是比較麻煩，因為不同的運(yùn)行方式需要相應(yīng)調(diào)整極限值，甚至在某些區(qū)域會出現(xiàn)振蕩；而且由于實(shí)際運(yùn)行中變壓器有載抽頭的調(diào)整和電容器組的投切次數(shù)有限，所以在九區(qū)圖中沒有相應(yīng)的判斷。所以目前九區(qū)圖的調(diào)整效果還有待進(jìn)一步提升。

2.低壓集中補(bǔ)償模式

在配電網(wǎng)中，目前我國廣泛采用的無功補(bǔ)償方式是在配電變壓器380V側(cè)集中補(bǔ)償。通常采用微機(jī)控制的低壓并聯(lián)電容器柜，容量為幾十到幾百千瓦，根據(jù)用戶負(fù)荷水平的波動投入相應(yīng)數(shù)量的電容器進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償。其主要目的是提高專用變壓器用戶的功率因數(shù)，實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償?shù)木偷仄胶?，對降低配電網(wǎng)和配電變壓器的損耗起到積極作用，并有助于保證用戶的電壓水平。這種高低壓成套設(shè)備補(bǔ)償方式的投資和維護(hù)由專用變壓器的用戶承擔(dān)。目前國內(nèi)廠家生產(chǎn)的自動補(bǔ)償裝置通常是根據(jù)功率因數(shù)自動投切電容器。就這種方案而言，雖然有助于保證用戶的電能質(zhì)量，但對于電力系統(tǒng)來說并不可取。雖然線路電壓的波動主要是由無功功率的變化引起的，但線路的電壓水平往往是由系統(tǒng)情況決定的。當(dāng)線路電壓參考值過高或過低時，無功投切量可能與實(shí)際需求相差甚遠(yuǎn)，容易出現(xiàn)無功過補(bǔ)償或補(bǔ)償不足的情況。

對于配電系統(tǒng)來說，除了專用變壓器，還有很多公用變壓器。但是，對于廣大家庭用戶和其他小型用戶來說，實(shí)現(xiàn)公共變壓器的低壓無功集中補(bǔ)償是不現(xiàn)實(shí)的，因為它們通常安裝在戶外的電線桿上:維護(hù)、控制和管理難度大，容易造成安全生產(chǎn)隱患。這樣，配電網(wǎng)的無功補(bǔ)償受到很大限制。

3.極點(diǎn)補(bǔ)償模式

由于配電網(wǎng)中大量的公用變壓器沒有進(jìn)行低電壓補(bǔ)償，補(bǔ)償程度有限。這樣一來，很大的無功缺口需要變電站或電廠來填補(bǔ)，沿線大量的無功傳輸使得配電網(wǎng)的損耗仍然很高。因此，可以在架空線路的桿塔上安裝10kV戶外并聯(lián)電容器(或單獨(dú)安裝)進(jìn)行無功補(bǔ)償，以提高配電網(wǎng)的功率因數(shù)，達(dá)到降損升壓的目的。但由于安裝在電桿上的并聯(lián)電容器距離變電站較遠(yuǎn)，容易出現(xiàn)保護(hù)配置困難、控制成本高、維護(hù)工作量大、受安裝環(huán)境和空間等客觀條件限制等問題。因此，電桿上的無功優(yōu)化補(bǔ)償必須結(jié)合以下實(shí)際工程要求:

(1)補(bǔ)償點(diǎn)要少，建議一條配電線路采用單點(diǎn)補(bǔ)償，不采用多點(diǎn)補(bǔ)償；

(2)控制方式簡單。建議桿上補(bǔ)償不要分組投切；

(3)建議補(bǔ)償容量不要太大。補(bǔ)償容量過大會導(dǎo)致輕載時配電線路過電壓和過補(bǔ)償；另外，桿上空間有限，同一桿上架設(shè)過多電容器，既不安全，也不利于電容器散熱；

(4)建議簡化保護(hù)方式。熔斷器和氧化鋅避雷器主要用于簡單保護(hù)。

顯然，桿上無功補(bǔ)償主要是為了補(bǔ)償10kV饋線上公用變壓器所需的無功功率。由于其投資小、回收快、補(bǔ)償效率高、易于管理和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，適用于功率因數(shù)低、負(fù)荷大的長距離配電線路。但由于負(fù)荷波動頻繁，補(bǔ)償長期固定，其適應(yīng)性較差。因此，應(yīng)積極開發(fā)和應(yīng)用能自動投切電容器組的桿上無功補(bǔ)償技術(shù)。

4.用戶終端的分散補(bǔ)償模式

目前，在我國城鄉(xiāng)，低壓用戶用電量迅速增加，企業(yè)、廠礦和居民區(qū)對無功功率的需求很大。在用戶末端進(jìn)行直接無功補(bǔ)償將是適當(dāng)降低配電網(wǎng)損耗、維持配電網(wǎng)電壓水平的有效措施。對于企業(yè)、廠礦的電動機(jī)，應(yīng)進(jìn)行局部無功補(bǔ)償，即隨機(jī)補(bǔ)償；對于居民用戶終端，由于用戶負(fù)荷小、波動大、地點(diǎn)分散、無人管理，應(yīng)積極開發(fā)應(yīng)用新型低壓終端無功補(bǔ)償裝置，并滿足以下要求:①智能控制、免維護(hù)；②體積小，安裝方便；③功能完善，成本低廉。

與前三種補(bǔ)償方式相比，這種補(bǔ)償方式更能體現(xiàn)以下優(yōu)點(diǎn):①線損率可降低20%左右；(2)降低電壓損失，提高電壓質(zhì)量，進(jìn)而改善電氣設(shè)備的啟動和運(yùn)行條件；③釋放系統(tǒng)能量，提高線路供電能力。缺點(diǎn)是低壓無功補(bǔ)償通常根據(jù)配電變壓器低壓側(cè)的無功需求來確定安裝容量，各配電變壓器低壓負(fù)荷波動的不同步性導(dǎo)致負(fù)荷較輕時大量電容器閑置，設(shè)備利用率不高。

基于上述四種無功補(bǔ)償方法，

配電網(wǎng)無功補(bǔ)償中遇到的問題

隨著人們對配電網(wǎng)建設(shè)的重視和無功補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展，低壓側(cè)無功補(bǔ)償技術(shù)也開始在配電系統(tǒng)中普及。從靜態(tài)補(bǔ)償?shù)絼討B(tài)補(bǔ)償，從接觸補(bǔ)償?shù)椒墙佑|補(bǔ)償，我們獲得了豐富的經(jīng)驗。但實(shí)踐中也暴露出一些問題，必須引起重視。

(1)目前無功補(bǔ)償?shù)某霭l(fā)點(diǎn)往往放在用戶側(cè)，只注意補(bǔ)償用戶的功率因數(shù)。但是，為了有效地降低損耗，需要從電力系統(tǒng)的角度，通過計算全網(wǎng)的無功潮流來確定配電網(wǎng)的補(bǔ)償方式、補(bǔ)償容量和補(bǔ)償位置，使有限的資金發(fā)揮* *的效益。

(2)目前10kV配電網(wǎng)線路上的負(fù)荷點(diǎn)普遍不滿足，無法保證記錄數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和同時性。這給配電網(wǎng)潮流計算和無功優(yōu)化計算帶來了很大的困難。

(3)電容器本身具有一定的抗諧波能力，但也有放大諧波的副作用。當(dāng)諧波含量過大時，會影響電容器的壽命，甚至導(dǎo)致電容器過早損壞，同時使配電網(wǎng)的諧波干擾更加嚴(yán)重。

高低壓電氣成套設(shè)備