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      淺談無功補償裝置與節(jié)能降耗的關(guān)系及應用

      2016-01-04 15:53:21李超超勝利石油管理局電力管理總公司東區(qū)供電公司九分場變電站山東東營257000
      山東工業(yè)技術(shù) 2016年1期
      關(guān)鍵詞:節(jié)能降耗應用

      李超超(勝利石油管理局電力管理總公司 東區(qū)供電公司九分場變電站,山東 東營 257000)

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      淺談無功補償裝置與節(jié)能降耗的關(guān)系及應用

      李超超
      (勝利石油管理局電力管理總公司東區(qū)供電公司九分場變電站,山東東營257000)

      摘 要:隨著電網(wǎng)負荷的加大,線路損耗增大,合理利用無功補償裝置,能夠?qū)⒕€損降低,把電網(wǎng)電壓質(zhì)量改善、提高效益的作用。本文從電網(wǎng)中無功功率是怎樣產(chǎn)生、電網(wǎng)中電能損耗的原理以及在整個電力系統(tǒng)中無功補償?shù)脑?,和無功補償與節(jié)能降耗的理論關(guān)系、無功補償?shù)难a償方式及其優(yōu)缺點、無功補償裝置工作原理、投入無功補償裝置前后電網(wǎng)參數(shù)的變化等幾個方面入手,重點介紹了勝利油田九分場變電站投入無功補償裝置后,起到的節(jié)能降耗的作用。

      關(guān)鍵詞:無功補償裝置;節(jié)能降耗;應用

      0 引言

      隨著電網(wǎng)高負荷運行,設備投入率顯著增大,用電量大幅增加,由此帶來的供電線路損耗增大。而在電力系統(tǒng)中的電力負荷,特別是感性負荷如變壓器等,電網(wǎng)運行過程中,這些設備需要相應的無功功率,通過外在的合理無功補償,可以減少線路和變壓器輸送的無功功率,起到降低電能損耗、增加效益的作用,同時能夠改善電能質(zhì)量,提高設備的利用率。

      1 無功補償與節(jié)能降耗的關(guān)系

      所謂無功補償,就是借助無功補償設備向電網(wǎng)中提供必要的無功功率,從而能夠達到提高電力系統(tǒng)的功率因數(shù),降低電能損耗,改善電壓質(zhì)量的目的。

      在電網(wǎng)正常運行時,電能轉(zhuǎn)換為其他形式能源的前提是電源能夠供給無功功率。有功功率損耗和無功功率損耗兩部分組成了電網(wǎng)中的電能損耗。

      利用合理的無功補償裝置對電網(wǎng)所帶負荷進行無功功率補償,將電網(wǎng)的功率因數(shù)提高,可以減少電網(wǎng)提供的無功功率,從而減少在輸配電網(wǎng)絡的傳輸過程中因為無功功率所帶來的能量損耗及電壓降落。

      2 無功補償?shù)男问郊疤攸c

      無功補償?shù)姆椒ㄖ饕怯?種:低壓就地無功補償、低壓集中、分組無功補償、中壓集中無功補償。

      下面簡單說明這3種補償方式的適用范圍及補償方式的特點:

      低壓就地無功補償:根據(jù)所用電設備無功大小,把單臺或多臺低壓電容器組和用電設備并連,然后通過控制及保護裝置和電機同時投切。

      該無功補償?shù)膬?yōu)點:

      (1)在源頭上轉(zhuǎn)化了無功,大量的線路損耗能量能夠被減少,提高變壓器利用率,視在功率得到降低。

      (2)用電設備在運行時,投入無功補償裝置,用電設備停運時,也退出補償裝置。

      (3)有占位小、安裝起來容易等,視在功率得到真實有效的減少,節(jié)電效果非常顯著。

      該無功補償方式的缺點是:

      (1)一次性的投資金額會較大。

      (2)補償量跟隨負荷的變化也要改變,對自動補償控制器響應的要求高,而且如果要進行精確的補償,補償電容容量就不能過高。

      (3)同時,單機節(jié)電效果不容易測量。

      低壓集中、分組無功補償:利用低壓開關(guān)將低壓電容器接在配電變壓器的低壓母線側(cè),控制保護裝置是利用無功補償投切裝置,根據(jù)在低壓母線上測量得到的無功負荷而對電容器的投切進行直接控制。

      該補償方式的優(yōu)點:

      利用低壓集中、分組補償,只能夠?qū)ψ儔浩鞯摹皽u流效應”進行無功能量補償。

      缺點是:

      此無功補償方式,主要作用是對低壓側(cè)無功量的阻隔作用,對于上側(cè)電網(wǎng)的貢獻大。

      中壓集中無功補償:

      將并聯(lián)電容器組裝在變電所的低壓母線上進行無功補償?shù)姆绞?。根?jù)負荷的大小補償裝置再進行自動投切,用戶的功率因數(shù)從而得到合理地提高,阻隔了無功能量,防止無功能量進入上側(cè)電網(wǎng),減少了對上側(cè)電網(wǎng)造成的電壓波動,降低了電網(wǎng)損耗,保護了上側(cè)電網(wǎng)。同時,也放便運行維護,社會效益比較重大。

      3 變電站負荷用電情況

      隨著電網(wǎng)高負荷運行,電氣設備投入率增大,用電量顯著增加,現(xiàn)將本站各母線段負荷情況總結(jié)如下:

      各母線段功率因數(shù)普遍低于0.92,無功功率約占有功功率的55%—90%,大量無功功率的輸送勢必要增加電能損耗。

      從2013年6月份至2014年5月份,九分場變電站的平均功率因數(shù)為0.91。

      4 無功補償裝置

      九分場變電站無功補償裝置采用集中補償方式,分別對35kV#I段母線、35kV#II段母線上的無功功率進行補償。

      每套電容器的主要設備:限流熔斷器、串聯(lián)電抗器、并聯(lián)電容器組(含保護用外部熔斷器)、氧化鋅避雷器、信號和電測量用一次及二次設備等。裝置為手動投切方式,由用戶根據(jù)系統(tǒng)的無功需要進行投入和切除。

      5 無功補償?shù)男б?/h2>

      在全站70%負荷下投入無功補償后電流、視在功率、功率因數(shù)(目標功率因數(shù)設置為0.95左右)的變化,無功補償后母線電壓升高。功率因數(shù)的提高,負荷電流的減小,視在功率的減小,提高了設備的利用率,同時由于電網(wǎng)輸送的無功功率減小,必然使線路上的損耗減少。

      投入電容器進行無功補償后,每月,九分場變節(jié)省286.2萬kw.h,按照一度電0.5元,九分場變投入電容器進行無功補償后每月共節(jié)省157.41萬元??梢杂嬎愠鑫覐S全年(運行365天)電能損耗節(jié)約情況:全年電能損耗減小3432萬kw.h,節(jié)約共計1888.9萬元,為公司降低生產(chǎn)成本、增加效益起到了一定的作用。

      6 結(jié)論

      綜上所述,科學合理的應用無功補償技術(shù),對我站負荷中的無功功率進行補償后,一方面由于負荷電流的減小,間接的增加了變壓器的容量,提高了設備的利用率,為公司安全生產(chǎn)提供了保證,同時由于負荷電流的較小,降低了用電設備的發(fā)熱量,延長了用電設備的使用壽命;由于電網(wǎng)中輸送的無功功率的減少,負荷電流的減小。直接降低了輸電線路的電能損耗。

      DOI :10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.042

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