地鐵電源系統(tǒng)無功率怎么辦?

來源:投稿網(wǎng) 時(shí)間:2022-09-22 10:00:11

1.構(gòu)成地鐵供電系統(tǒng)。

地鐵電源系統(tǒng)無功率。在實(shí)際操作過程中，地鐵電源系統(tǒng)中的功率逐漸增加，在運(yùn)行較少或夜間停止運(yùn)行的情況下，功率會(huì)下降。但是，由于電壓轉(zhuǎn)換過程或變電站和電流運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生大量的消耗，導(dǎo)致系統(tǒng)中的無功功率不斷增加，使系統(tǒng)中的沖擊電荷過大，影響整體安全，同時(shí)增加電力消耗和浪費(fèi)。為了減少對(duì)供電系統(tǒng)的不利影響，減少能源消耗和浪費(fèi)，同時(shí)確保地鐵站供電系統(tǒng)的安全使用，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)有效的無功補(bǔ)償方案，通過調(diào)整方案可以使供電系統(tǒng)達(dá)到平衡狀態(tài)，減少危險(xiǎn)或故障的發(fā)生。

2.無功補(bǔ)償?shù)母拍詈皖愋汀?/p>

2.1無功補(bǔ)償?shù)母拍詈秃x。

電力網(wǎng)在輸出功率后，應(yīng)用全過程中會(huì)根據(jù)二種方式開展功耗，其一是有功功率，將電力能源轉(zhuǎn)換為對(duì)大家有用的，或是大家期待轉(zhuǎn)換為的能源，如熱能、機(jī)械能源等；另一部分變成無功功率，其在轉(zhuǎn)換全過程中并沒有變成大家期待得到的能源，但其支撐點(diǎn)了電氣設(shè)備的一切正常運(yùn)作，如機(jī)器設(shè)備和元器件確立的磁場(chǎng)消耗的電力能源。為降低無功功率，使總功率轉(zhuǎn)換為有功功率的高效率，應(yīng)開展適度的無功補(bǔ)償，減少電氣設(shè)備和電力網(wǎng)的耗費(fèi)，提升供電系統(tǒng)軟件的品質(zhì)，另外做到供電的均衡，確保總體系統(tǒng)的安全性和平穩(wěn)。

2.2.無功補(bǔ)償?shù)姆诸悺?/p>

局部補(bǔ)償。通過調(diào)整和組合低壓電容器，將其放置在電氣設(shè)備周圍，形成補(bǔ)償系統(tǒng)，在設(shè)備運(yùn)行時(shí)接入補(bǔ)償系統(tǒng)，在設(shè)備停止時(shí)將補(bǔ)償設(shè)備隔離，通過系統(tǒng)的接入使整個(gè)電網(wǎng)電壓達(dá)到平衡狀態(tài)，達(dá)到補(bǔ)償效果。在局部補(bǔ)償中使用補(bǔ)償系統(tǒng)可以有效地提高電壓使用的質(zhì)量，同時(shí)提高有功功率的比例。在計(jì)算過程中，通過Q≤UIO計(jì)算局部補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償量。Q是無功補(bǔ)償?shù)牧浚琔是設(shè)備的額定電壓，IO是空載時(shí)設(shè)備的電流。在實(shí)施過程中可以發(fā)現(xiàn)，局部補(bǔ)償?shù)拿娣e相對(duì)較大，效果相對(duì)較好，但電容器的利用率較低。

集中化賠償。其在應(yīng)用全過程中會(huì)將對(duì)應(yīng)的并聯(lián)式賠償電容器安裝在高壓和低配電電壓中，關(guān)鍵在供電站和變電站中應(yīng)用。在電力能源輸送電線中放置相對(duì)的電容后，電線中出現(xiàn)無功功率返送的狀況后將會(huì)會(huì)對(duì)內(nèi)部的電壓產(chǎn)生不良影響，減少有功功率的輸送。因而，在根據(jù)減少變電站中的電壓使總體功率因數(shù)提升，進(jìn)而完成無功賠償，防止電壓因耗損而造成減少的狀況，完成電功率的平衡與平穩(wěn)，在這個(gè)基本上能對(duì)機(jī)器設(shè)備輸送電功率的能量開挖，提升電器設(shè)備的安全性應(yīng)用實(shí)際效果。

2.3.常用的無功補(bǔ)償方式。

SVC無功率補(bǔ)償設(shè)備。它的關(guān)鍵構(gòu)成是根據(jù)TSC高壓控制設(shè)備來補(bǔ)償和設(shè)定電壓，使地鐵供電站的系統(tǒng)件中基波頻率成容性獲得提升，進(jìn)而做到無功補(bǔ)償?shù)膶?shí)際效果。在賠償全過程中，根據(jù)晶閘管來對(duì)切斷電容器的方法來確保總體供電系統(tǒng)軟件的安全性運(yùn)作。在應(yīng)用這類方法時(shí)，應(yīng)依據(jù)地鐵供電系統(tǒng)軟件的用電情況來對(duì)賠償設(shè)備開展調(diào)節(jié)和設(shè)定，使其更加融入電力系統(tǒng)軟件的運(yùn)作，減少系統(tǒng)軟件遭受的電壓沖擊性，加強(qiáng)對(duì)機(jī)器設(shè)備的維護(hù)和內(nèi)部運(yùn)作的穩(wěn)定性。

SVG無功功率補(bǔ)償器。它是一種靜態(tài)無功功率發(fā)生器，通過控制電流和電壓來滿足用電設(shè)備的電能需求，從而提高運(yùn)行質(zhì)量，通過控制電流和電壓來滿足用電設(shè)備的電能需求，同時(shí)控制電力輸出，使整個(gè)系統(tǒng)在補(bǔ)償設(shè)備的控制下提高整個(gè)系統(tǒng)的安全性。

2.4.選擇無功補(bǔ)償裝置。

靜止同步無功率發(fā)生器(SVG)是目前最先進(jìn)的無功率補(bǔ)償設(shè)備，具備動(dòng)態(tài)反應(yīng)時(shí)間極快、過濾諧波、無諧振、低損耗、容積小的優(yōu)勢(shì)，更關(guān)鍵的是其雙向補(bǔ)償設(shè)備的特性是別的無功率補(bǔ)償設(shè)備所不具備的：一方面可出示感性無功率降低電抗器的項(xiàng)目投資，另一方面為將來可能出現(xiàn)的負(fù)荷出示容性補(bǔ)償。2009年，廣州地鐵5號(hào)線率先應(yīng)用SVG，之后佛山市、深圳市、深圳市、蘇州市、西安市等地都應(yīng)用過該項(xiàng)技術(shù)性。從技術(shù)性成熟可靠的視角而言，在成都地鐵2號(hào)線應(yīng)用SVG是徹底行得通的。因?yàn)楣こ添?xiàng)目測(cè)算與具體運(yùn)作狀況將會(huì)存有必須的偏移，且該工程項(xiàng)目的兩座主變電所最后的供電范疇及運(yùn)作方式存有不確定性，因此將來系統(tǒng)運(yùn)輸增增加或負(fù)荷增加將會(huì)會(huì)造成容性無功的補(bǔ)償要求。SVG為精密電力電子流設(shè)備，當(dāng)其容積過大時(shí)，機(jī)器設(shè)備投資將大幅度提升。因此，如果SVG的容量可以控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，補(bǔ)償系統(tǒng)是由固定電抗器組成的，這將減少項(xiàng)目投資。同時(shí)，為避免頻繁切割固定電抗器，降低電抗器的體積和成本，SVG提供的固定電抗器容量接近110千伏電纜固定無功。

3.計(jì)算和分析補(bǔ)償容量。

3.1.計(jì)算無功變壓器。

其中，SN是變壓器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的額定功率；UN是變壓器輸出的額定電壓；ΔPS是設(shè)備在額定電壓下的短路損耗；ΔP0是變壓器內(nèi)部的空載損耗；I0%是變壓器空載時(shí)的電流；UK%是變壓器短路時(shí)的電壓值。

變壓器產(chǎn)生的無功損耗分為勵(lì)磁支路損耗和繞組泄漏抗損耗兩種支路的電能損耗。勵(lì)磁支路的損耗主要由空載電流產(chǎn)生，繞組泄漏抗損耗主要由短路電壓產(chǎn)生。

QLT是變壓器中產(chǎn)生的無功功率損失；ΔQ0是勵(lì)磁分支的損失；ΔQT是繞組泄漏抗中的損失；I0%是空載電流；UK%電壓器滿載時(shí)的短路電壓。通過聯(lián)合計(jì)算電能損失，可以大致計(jì)算出變壓器的無功功率損失。在設(shè)計(jì)過程中，無功補(bǔ)償裝置應(yīng)調(diào)整內(nèi)部裝置的容量，使其能夠適應(yīng)地鐵供電系統(tǒng)中不同電荷和功率的變化，從而確保整個(gè)供電系統(tǒng)的安全使用。

3.2.分析供電因素。

現(xiàn)階段地鐵供電系統(tǒng)中較多應(yīng)用110千伏電壓和35千伏電壓來對(duì)內(nèi)部機(jī)器設(shè)備開展電源供應(yīng)。在地鐵運(yùn)作的全過程中需確保一定的電力來開展?fàn)恳谄渲袪恳仨毜碾娏εc地鐵中車子的密度及其車?yán)锏目土髁坑斜囟P(guān)聯(lián)，客流量越大，運(yùn)作的車子則其耗費(fèi)的牽引電力量越大。在城市中地鐵中的客流量有一定轉(zhuǎn)變規(guī)律性，其依據(jù)城市居民的生活習(xí)慣產(chǎn)生起伏，因而對(duì)電力系統(tǒng)中電力設(shè)備的負(fù)載也發(fā)生危害，使其顯現(xiàn)出起伏變化，一般在夜里和凌晨時(shí)間內(nèi)部電力設(shè)備顯現(xiàn)出低谷負(fù)載，在白天尤其是上下班高峰期顯現(xiàn)出高峰負(fù)載。因?yàn)殡娏υO(shè)備等有關(guān)的用電設(shè)備和電纜線等傳送機(jī)器設(shè)備會(huì)造成容性無電功率，因而會(huì)對(duì)供電平衡造成危害，根據(jù)減少電力設(shè)備的要素來提升有功率電力設(shè)備的占比，減少無功負(fù)載。

4.結(jié)束語

綜上所述，地鐵在工作中需要使用較大功率的電能作為動(dòng)力啟動(dòng)車輛的牽引，完成平穩(wěn)駕駛。因此，在地鐵供電系統(tǒng)中，電源設(shè)備長期處于超負(fù)荷和低負(fù)荷循環(huán)狀態(tài)，但由于電纜線路和設(shè)備能耗較大，導(dǎo)致大量電力浪費(fèi)，也對(duì)地鐵站的電力和成本消耗有很大的負(fù)擔(dān)。