低壓配電變壓器采用集中補償方法

來源:投稿網 時間:2024-04-11 10:00:03

引言

隨著電氣自動化水平的不斷提高，無功補償技術應運而生。這是一項創(chuàng)新技術，很好地控制了電氣自動化設備的運行和功耗，有效地保證了電氣自動化設備的穩(wěn)定運行和發(fā)揮。無功補償技術以其自身的特點和優(yōu)勢，廣泛應用于電氣自動化領域，促進了電氣自動化的發(fā)展。

1.影響功率因數(shù)的主要因素。

（1）在整個電力系統(tǒng)中，對無功功率需求較大的設備是電感設備。這些設備主要是感應電爐和異步電機。因此，為了解決無功功率不足的問題，我們不能僅僅通過改善電力系統(tǒng)的無功功率供應來解決，因為這種解決方案會帶來很大的資金消耗，違反經濟原則，必須對這些設備的運行狀態(tài)和相關特點進行徹底的研究和分析，然后根據分析結果確定無功功率需求不足的問題。通過對用電部門發(fā)布的調查數(shù)據報告的分析，可以看出，工礦企業(yè)異步電機消耗的無功功率占70%；對于異步電機，如果在運行狀態(tài)下與負載沒有連接，其內部無功功率約占總功率的70%。因此，解決異步電機功率因素較低的方法是增加異步電機的負載。企業(yè)對異步電機的長期管理需求是增加空載。（2）對于變壓器，無功功率在運行狀態(tài)下的比例一般在10%~15%之間，變壓器在滿載狀態(tài)下消耗的無功功率是空載狀態(tài)下的3倍。因此，為了緩解電力系統(tǒng)的供電壓力，增加電力設備的功率因素，有必要控制變壓器的運行狀態(tài)，以避免其處于空載狀態(tài)。（3）如果輸入電氣設備的電壓大于設備的額定電壓，則會導致電氣設備的功率因素下降。根據檢測結果，如果供電系統(tǒng)輸送給電氣設備的電壓值超過額定電壓的10%，電氣設備消耗的無功功率將增加35%。造成這種現(xiàn)象的主要原因是磁路飽和。雖然電力系統(tǒng)中的供電電壓值比電氣設備的額定電壓值小時會增加功率因素，消耗的無功功率也會降低，但電氣設備的輸入電壓不能達到額定值，這顯然是不可取的。正確的解決辦法是將供電電壓控制在一定范圍內，避免其大范圍浮動。

2.電網無功補償方案。

2.1變電站集中補償。

為了提高輸電網絡的功率因數(shù)，需要采取一定措施平衡輸電網絡之間的無功功率，盡量減少主變壓器造成的無功損失。一般來說，采用的方法是變電站集中補償。無功補償點為10kV母線，母線為接入線。主要補償裝置包括靜態(tài)補償器、并聯(lián)電容器和同步調節(jié)相機。無功補償設備也可稱為并聯(lián)電容器組。一般來說，該設備的工作模式是配合變壓器有效的調壓泵頭，完成無功功率補償和電壓調節(jié)的有效功能。集中補償在操作、管理和維護方面具有明顯優(yōu)勢，但不能有效減少配電網的損失。

2.2低壓集中補償。

目前，大多數(shù)低壓配電變壓器采用集中補償方法。具體來說，該方法借助現(xiàn)代計算機手段操作低壓并聯(lián)電容器柜，通過跟蹤用戶的負載水平，自動完成電容器的補償。這種方法可以顯著改善當前特殊變壓器用戶產生的功率因數(shù)，實現(xiàn)無功功率平衡的主要目的。這也是保持用戶電壓水平穩(wěn)定的重要前提和關鍵保證，在減少配電網和配電變壓器的損失方面發(fā)揮著至關重要的作用。雖然集中補償?shù)姆椒梢杂行У馗纳飘斍坝脩舻捏w驗，但它不適用于電力系統(tǒng)。首先，系統(tǒng)線路的電壓水平是決定線路電壓水平的根本因素，但集中補償不是導致線路電壓波動的主要因素。其次，當線路的參考電壓不符合標準水平時，就會導致無功補償?shù)牟蛔恪Ｗ詈螅沧儔浩髟谂潆娤到y(tǒng)中也占有重要地位。公共變壓器通常安裝在室外桿架上，負載率通常較低。如果在公共變壓器上安裝無功補償裝置，將存在設備投資大、利用率低、經濟性差、維護、控制和管理困難等缺點。

2.3用于真空斷路器等部件。

在電氣自動化系統(tǒng)電容器中，有一個更重要的電子元件，即真空斷路器，具有成本低、操作簡單等優(yōu)點，廣泛應用于電氣自動化系統(tǒng)中，但真空斷路器應用技術本身仍存在一些問題，即當真空斷路器斷路時，瞬間產生極高的電壓，如果長期受瞬時高壓的影響，會減少電容器的使用壽命，無功補償技術可以很好地改造真空斷路器的組件，有效地解決瞬時高壓的問題，無功補償技術的應用不僅提高了該組件的工作性能，而且有效地保證了該組件的使用壽命。此外，無功補償技術在電氣自動化設備中的有效應用也降低了企業(yè)的運營成本，實現(xiàn)了經濟效益的最大化。

2.4配電線路無功補償。

電網內配電線路使用量大，線路損耗率嚴重。我們需要高度重視配電線路的無功補償，使配電線路的功耗控制在可控范圍內。配電線路網絡非常復雜。根據實際情況，可采用自動、固定、集中、分散的方式進行高效管理。一是安裝固定補償電容器，其容量為主變壓器容量的15%；二是在線路負荷中心安裝固定補償電容器；三是在線路負荷中心上方安裝自動補償電容器。對于補償分支線路的無功消耗，其核心是平衡分支線路的無功功率，有效控制分支線路向主線索取無功功率，將無功損耗降至最低值。一是容量分組補償。根據分支線路配電變壓器的空載，確定無功損失；第二，在確定補償點時，可以借助大負荷分支快速確定；第三，配電變壓器負載無功損失的核心是用戶的獨立補償。當用戶無補償或補償不足時，將向主線索取無功功率。

2.5用戶終端分散補償。

與上述方法相比，可以發(fā)現(xiàn)，在補償方法中，用戶終端分散的補償方法不僅可以降低電壓損失，而且可以盡可能減少線路損失。有效提高線路供電能力，電壓質量也會有一些改善和變化。但這種補償方法一般面對不同配電變壓器的低壓負荷波動，很容易造成多電容器輕負荷的限制，也會導致設備使用效率的不斷降低。此外，這種補償方法還需要考慮一些變壓器功率的需求。如果變壓器功率不符合要求，低壓無功功率補償?shù)陌惭b也會受到嚴重影響。

結束語

在現(xiàn)階段進行無功補償時，需要以節(jié)能效益為主要參考內容，電能質量也需要依靠成本最低的經濟功率進行選擇，在滿足供電部門功率因數(shù)要求的前提下，實現(xiàn)整體綜合效果。如何分配無功補償設備是根據技術和經濟協(xié)調的最佳方案。