電力電容器投退時機分析

【摘要】電力電容器是一種靜止的無功補償設備，其主要作用是向電力系統(tǒng)提供容性無功功率，提高功率因數(shù)，可以減少輸電輸送電流，減少輸電線路功率和電壓損耗，改善電能質(zhì)量，提高設備利用率。

【關鍵詞】電力設備；降低線損

在《國家電網(wǎng)公司電力系統(tǒng)無功補償配置原則》中規(guī)定：無功補償裝置應根據(jù)電網(wǎng)情況實施，分散就地補償與變電站集中補償相結合、電網(wǎng)補償與用戶補償相結合、高壓補償與低壓補償相結合，滿足降損和調(diào)壓需要；35-110KV變電站的容性無功補償裝置以補償變壓器無功損耗為主并適當兼顧負荷側的無功補償。容性無功補償裝置的容量按主變?nèi)萘康?0%-30%配置，并滿足35-110KV主變壓器最大負荷時其高壓側的功率因數(shù)不低于0.95，低谷負荷時其高壓側的功率因數(shù)不高于0.95。

農(nóng)村電網(wǎng)變電站負荷率低、負荷峰谷差大。早期建設的變電站，為節(jié)約投資一般在主變壓器低壓側只裝設一組電容器，這就造成在實際運行中高峰負荷時電容器容量略顯不足而在負荷低谷時電容器容量又偏大。何時合理地投入或退出電容器從而達到較好的降損節(jié)能效果成為農(nóng)村電網(wǎng)經(jīng)濟運行的一個重要課題。我們根據(jù)變電站電壓情況、上級變電站無功功率和功率因數(shù)情況，以電網(wǎng)損耗率最小為原則進行電容器的合理投退，取得了不錯的效果。以下面電網(wǎng)為例與各位讀者共同探討。

1、電網(wǎng)接線圖

2、設備及線路相關技術參數(shù)

出線3 LGJ—70/6.711Km

B變壓器 S9—2500/35 ΔPd=21.5KW I0%=0.6

B10KV電容器 Qc=400Kvar 有功功率損耗0.7Kw/100Kvar

3、線路及主變電阻計算

3.1、35KV出線3電阻：

R1=r1L=0.45ⅹ6.711=3.02Ω

r1-----導線電阻率 LGJ-70導線電阻率為0.45Ω/Km

L-----線路長度

3.2、B變壓器折算至高壓側電阻：

ΔPd---B變壓器額定負載損耗 KW

UN---B變壓器高壓側額定電壓 KV

SN---B變壓器額定容量 MVA

4、設B變壓器高壓側在末投入B10KV電容器

前的感性功率為PB+jQB

4.1末投入B10KV電容器前B變壓器、35KV出線3有功功率損耗ΔP1為：

4.2投入B10KV電容器后B變壓器、35KV出線3有功功率損耗ΔP2為：

P----B 變壓器高壓側有功功率 KW

Q----B變壓器高壓側無功功率 Kvar

U----35KV出線3額定電壓 KV

4.3、B10KV電容器本身有功功率損耗ΔP3為：

ΔP3=0.7×400=28KW

當ΔP1±ΔP2+ΔP3投入B10KV電容器運行即經(jīng)濟合理。

解上式可得：QB=200.59Kvar

故如果B變壓器帶B10KV電容器運行時其高壓側的容性無功功率超過200.59-400=-199.41Kvar時B10KV電容仍運行就不經(jīng)濟合理。

注：

1、投入B10KV電容器前后B變壓器繞組中無功功率損耗變化不大，為計算簡便忽略不計；

2、投入或退出B10KV電容器對A變壓器及以上電網(wǎng)影響很小，因而末加以考慮。

通過以上計算分析結合投退B10KV電容后電壓的變化，在電網(wǎng)實際運行中投入B10KV電容器的條件為：

1、B變壓器高壓側的感性無功功率達到200.59Kvar并有增加的趨勢；

2、B10KV電容器投入后B10KV電壓仍符合逆調(diào)壓原則，如不符合應調(diào)整變壓器有載分接開關，能使其符合逆調(diào)壓原則；

3、B10KV電容器投入后A35KV母線無功應仍為感性。

退出B10KV電容器的條件為：

1、B變壓器高壓側的無功功率呈容性達到-199.41Kvar并有繼續(xù)減小的趨勢；

2、B10KV電容器退出后B10KV電壓仍符合逆調(diào)壓原則，如不符合應調(diào)整變壓器有載分接開關，能使其符合逆調(diào)壓原則。

結束語

電網(wǎng)調(diào)度運行人員不能死搬硬套“不得向系統(tǒng)倒送無功，35-110KV主變壓器最大負荷時其高壓側的功率因數(shù)不低于0.95，低谷負荷時其高壓側的功率因數(shù)不高于0.95”的規(guī)定。對于已建成投運電力電容器，根據(jù)不同線路、設備，在無功功率過補量不大的情況合理進行投入或退出，不僅不會對電網(wǎng)產(chǎn)生不良影響，反而有利于電網(wǎng)降低損耗。