功補償在低壓配電系統(tǒng)的探討與應用

　　1、前言

　　目前國內(nèi)較普遍采用的無功補償方式是在配電變壓器380V側(cè)進行集中補償,通常采用微機控制的低壓并聯(lián)電容器柜,容量在幾十至幾百kvar不等,根據(jù)用戶負荷水平的波動投入相應數(shù)量的電容器進行跟蹤補償。此種補償方式的優(yōu)點是可以顯著提高用戶的功率因數(shù),實現(xiàn)無功的就地平衡,對配電網(wǎng)和配電變的降損有較好的作用,也有助于保證用戶的電壓水平。

　　興隆莊礦電廠總裝機容量24MW,其中兩臺6MW,1臺12MW,按照地調(diào)上網(wǎng)功率因數(shù)要求0.85-0.9之間,發(fā)電機功率因數(shù)控制也在 0.85-0.9之間,而低壓配電裝置功率因數(shù)一般為0.86左右,需進行無功補償。根據(jù)現(xiàn)場情況,優(yōu)選在變壓器低壓側(cè)安裝集中補償裝置,四段各安裝一臺無功補償柜。

　　2、現(xiàn)場無功負荷運行情況及無功補償量的確定

　　興隆莊礦電廠四段低壓母線功率因數(shù)建議補償?shù)?.95以上。有功負荷較平均,最大為630KW左右,按620KW計算。

　　補償容量計算:

　　補償容量分別為164.12KVar,則共補償約164.12×4=656.48 KVar。

3、無功補償裝置的優(yōu)化選擇及性能

　　本著安全、經(jīng)濟、合理、可靠、高精度的原則,興隆莊礦電廠選擇QFJ-I智能型無功補償裝置。該裝置適用于低壓配電系統(tǒng)內(nèi)各類負荷的動態(tài)無功功率補償,可以自動調(diào)節(jié)無功補償裝置的運行。獨特的無功、電壓聯(lián)合#形控制策略,共補與分補相結(jié)合的方式,使得電網(wǎng)每相無功補償保持在高精度狀態(tài),達到最佳的降損節(jié)能效果。免維護的質(zhì)量保證使之廣泛適用于電力系統(tǒng)50Hz,額定電壓400V的配電系統(tǒng)內(nèi),作為各類負荷的動態(tài)無功補償,用以提高系統(tǒng)的功率因數(shù),增加系統(tǒng)出力,降低網(wǎng)絡損耗,改善電能質(zhì)量。

　　控制器以高性能的Intel芯片為核心單元,利用優(yōu)化的傅立葉算法和瞬時積分比較法,可以精確地計算和顯示電網(wǎng)的各項參數(shù)(如母線三相電壓、功率因數(shù)、有功功率、無功功率、諧波成分、輸出電流、補償量等)及保護狀態(tài)等,設置和輸出顯示均為數(shù)字量,人機界面好,操作直觀,可靠性高。本控制器具有多種通訊功能,滿足了配網(wǎng)自動化的要求?？刂破鞒龑﹄娏ο到y(tǒng)的有功功率、無功功率進行動態(tài)監(jiān)測及對無功自動跟蹤補償外,還可以對電網(wǎng)每相的電壓、電流、功率因數(shù)、有功功率、無功功率及諧波成分等52項數(shù)據(jù)進行監(jiān)測、統(tǒng)計、存貯。

　　QFJ-I系列智能型無功補償柜柜體材料采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼,外覆涂復層,內(nèi)部設計為模數(shù)化結(jié)構(gòu),零部件安裝位置可以根據(jù)實際要求在三維空間以一定的模數(shù)進行自由調(diào)整。頂部設計通風式結(jié)構(gòu),既達到了防護等級要求,又能夠使裝置內(nèi)部空氣自然流通,散熱效果良好。

　　QFJ-I型無功補償柜具有豐富完善的保護功能,可以滿足各種情況下的無功補償使用。該裝置具有過壓保護;欠壓保護;過流保護;諧波保護;溫度保護;短路保護;避雷保護;反相、缺相保護等。

　　選用設備的技術(shù)性能

　　額定電壓(UN):0.40KV;額定頻率:50HZ;額定補償容量:180KVar;

電容器接線方式:△,Y0;測量誤差:電壓:±0.5% 電流:±1.0% 無功:±1.0%;

　　輸出回路:6級共補+2級分補可調(diào);動態(tài)響應時間:20ms;投切延時:3～999秒可調(diào)。

　　4、測試試驗與效益分析

　　(1)測試試驗

　　安裝后,對控制回路及接線進形了細致的檢查,對主回路進行了絕緣遙測,無問題后,送電后,根據(jù)產(chǎn)品說明書對裝置參數(shù)進行了設置。分別用手動/自動方式對裝置進行了投入,裝置運行正常。

　　通過調(diào)整各段母線負荷大小,數(shù)據(jù)如下:

　　有功負荷 功率因數(shù)

　　根據(jù)測試,四段母線安裝無功補償裝置后,達到了方案和技術(shù)協(xié)議要求,超過了國家對工礦企業(yè)用電功率因素的規(guī)定。

　　(2)效益分析

　　興隆莊礦電廠安裝無功補償裝置可以帶來顯著的經(jīng)濟效益,主要反映在以下幾方面:提高設備出力、改善電能質(zhì)量、降低電能損耗、挖掘發(fā)供電設備潛力。

　?、?通過改善功率因數(shù),降低變壓器、電器設備、導線的損耗。

　?、?藉由良好功因值的確保,從而減少供電系統(tǒng)中的電壓損失,可以使負載電壓更穩(wěn)定,改善電能的質(zhì)量。

③ 增加低壓配電系統(tǒng)的裕度,充分挖掘出了發(fā)供電設備的潛力。