特高壓變電站低壓側(cè)無(wú)功補(bǔ)償裝置

白躍昌

【摘 ?要】近些年我國(guó)電網(wǎng)的容量不斷增加，對(duì)于電網(wǎng)無(wú)功的要求也越來(lái)越高。要想對(duì)于電壓質(zhì)量給予保證，就要實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的補(bǔ)償和無(wú)功效率平衡，可以對(duì)無(wú)功補(bǔ)償進(jìn)行有效的控制，并且進(jìn)行合理的應(yīng)用，從而保證了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，將電能損耗進(jìn)行降低，從而將經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行充分的發(fā)揮。本文主要對(duì)低壓用戶側(cè)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行分析，從而對(duì)于相關(guān)的研究提供理論基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】低壓用戶;無(wú)功補(bǔ)償;技術(shù)

以當(dāng)前配網(wǎng)的無(wú)功現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，需要將技術(shù)降損積極的開(kāi)展，使低壓用戶側(cè)的無(wú)功就地補(bǔ)償更好的進(jìn)行下去，可以將低壓線路損耗進(jìn)行有效的降低。在配電網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，如果各個(gè)用戶低壓側(cè)將無(wú)功補(bǔ)償裝置進(jìn)行充足的配置，配電線路當(dāng)中的無(wú)功電流需要保持最小，配電線路需要損耗最小的有功損耗，從而減小線路壓降。

一、低壓用戶側(cè)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)

（一）產(chǎn)品選擇

我國(guó)電子技術(shù)不斷的發(fā)展，出現(xiàn)了各種各樣的無(wú)功補(bǔ)償控制器，主要是由集成電路和CPU以及DSP等技術(shù)構(gòu)成。無(wú)功補(bǔ)償產(chǎn)品的市場(chǎng)需求不斷得到擴(kuò)大，因此出現(xiàn)了很多的無(wú)功補(bǔ)償控制器的廠家，但是其產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品性能也存在很大的差異。選擇控制器需要考慮以下幾個(gè)方面因素：電網(wǎng)負(fù)荷的波動(dòng)比較小，三相負(fù)荷保持平衡，主要的目標(biāo)就是將功率因數(shù)進(jìn)行提高上，可以將設(shè)備成本進(jìn)行降低，可以選擇功能比較單一，或者操作比較簡(jiǎn)單的無(wú)功補(bǔ)償控制器。不必嚴(yán)格要求其控制物理量，其控制物理量可以是無(wú)功功率、無(wú)功電流、功率因數(shù)等，理應(yīng)簡(jiǎn)單的循環(huán)投切模式[1]。這樣一來(lái)，就可以獲得良好的無(wú)功補(bǔ)償效果，可以將生產(chǎn)制造成本進(jìn)行降低，與此同時(shí)，設(shè)備的操作也是非常簡(jiǎn)單的，相關(guān)的維護(hù)也是非常簡(jiǎn)單的。電網(wǎng)負(fù)荷具有頻繁的波動(dòng)，最大負(fù)荷和最小負(fù)荷之間具有比較大的差距，三相負(fù)荷平衡的情況需要利用具備良好性能的控制器。如果控制物理量是無(wú)功電流和無(wú)功功率，分別設(shè)定投入門限和切除門限，那么可以避免出現(xiàn)投切震蕩的情況，與此同時(shí)，還具備良好的保護(hù)功能。選擇最好的投切方式就是具備程序控制的投切方式，可以針對(duì)無(wú)功功率的變化，利用控制器進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償。

（二）選擇和設(shè)置無(wú)功補(bǔ)償控制器

無(wú)功補(bǔ)償控制器的投切開(kāi)關(guān)就是接觸器，屬于低壓電容無(wú)功補(bǔ)償裝置，不能頻繁的利用電容器的投切。如果過(guò)于頻繁，在實(shí)際投切的過(guò)程中，過(guò)電壓和沖擊電流就會(huì)危害到自愈式電容器，降低容量，使絕緣老化的程度不斷加快，損壞了電容器，因此利用無(wú)功補(bǔ)償控制器的時(shí)候，需要將投切時(shí)間間隔適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)，可以循環(huán)投切，將投切的次數(shù)進(jìn)行減少，對(duì)于相關(guān)的要求進(jìn)行滿足[2]。

（三）控制溫度過(guò)高

電容器在設(shè)計(jì)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)溫度過(guò)高的情況，那么金融化膜就會(huì)出現(xiàn)電化學(xué)反映，對(duì)于自愈時(shí)的熱量消散造成影響，使電容器出現(xiàn)失敗的自愈，使絕緣介質(zhì)出現(xiàn)擊穿的情況。嚴(yán)重時(shí)電容器的外殼就會(huì)出現(xiàn)膨脹的情況，電容器發(fā)出異常的聲響，甚至出現(xiàn)爆破的情況。運(yùn)行的實(shí)際溫度如果比額定溫度高出5℃，那么使用壽命就會(huì)減少一半，因此需要對(duì)于電容器的運(yùn)行溫升進(jìn)行監(jiān)視。低壓自愈式的電容器在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，溫度升高的主要原因是因?yàn)榈蛪簾o(wú)功補(bǔ)償?shù)难b置柜體設(shè)計(jì)不夠合理，或者因此因?yàn)榘惭b不夠合理，電容器通風(fēng)出現(xiàn)不良的情況。電容器長(zhǎng)時(shí)間過(guò)電壓，使電容器出現(xiàn)發(fā)熱的情況。出現(xiàn)高次諧波也會(huì)使電容器直接出現(xiàn)過(guò)電流，要想將溫度升高的情況進(jìn)行解決，可以將溫度進(jìn)行控制，電容器的環(huán)境溫度要高于-44℃，在運(yùn)行過(guò)程中，平均環(huán)境溫度不能超過(guò)+40℃。如果超時(shí)，就要利用人工冷卻的方式，斷開(kāi)電容器組和電網(wǎng)。按照具體的規(guī)程進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)，從而將電容器進(jìn)行安裝。分層安裝電容器的過(guò)程中，通常情況下不能超過(guò)三層，在層間不能添加隔板。電容器在合適的位置需要設(shè)置一個(gè)溫度計(jì)，這樣才可以更加便利的對(duì)于運(yùn)行溫度進(jìn)行監(jiān)視。

二、建設(shè)或者改造方案

針對(duì)配網(wǎng)低壓用戶負(fù)荷側(cè)實(shí)現(xiàn)無(wú)功就地補(bǔ)償，其中比較有效的兩種補(bǔ)償方式就是大容量的用電低壓母線就地集中補(bǔ)償和單臺(tái)電動(dòng)機(jī)的隨機(jī)補(bǔ)償[3]。但是在用戶內(nèi)部進(jìn)行安裝，面臨著很多的實(shí)際困難，并且缺乏相關(guān)數(shù)據(jù)的支持，如果功率因素比0.85小，那么可以將低壓負(fù)荷集中用戶側(cè)，對(duì)于低壓自動(dòng)投切無(wú)功補(bǔ)償裝置進(jìn)行安裝，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤，三相和分相可以實(shí)現(xiàn)混合的補(bǔ)償，這樣一來(lái)，可以對(duì)于過(guò)補(bǔ)償進(jìn)行防止。對(duì)于補(bǔ)償?shù)难b置主要利用的就是單相5/10kvar，三相10、15kvar等比較小的容量的電容器，組合成多級(jí)分享和三相的自動(dòng)補(bǔ)償，一用戶無(wú)功負(fù)荷的變化動(dòng)態(tài)投切電容器，可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)的控制，避免出現(xiàn)倒送無(wú)功的情況。

三、加強(qiáng)無(wú)功管理

對(duì)于低壓電網(wǎng)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析進(jìn)行加強(qiáng)，需要加強(qiáng)控制低壓無(wú)功損耗的源頭，低壓電網(wǎng)無(wú)功需要實(shí)現(xiàn)就地平衡，建立出低壓電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)[4]。

分析其經(jīng)濟(jì)性，無(wú)功補(bǔ)償箱的體積比較大，具有非常復(fù)雜的回路接線，成本也比較高，針對(duì)新型的TDX智能式低壓電力電容器具有以下優(yōu)點(diǎn)：外箱和柜體可以不計(jì)算，實(shí)現(xiàn)分期投資，可以便利的調(diào)整容量配置，實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)投切和分析，將分相補(bǔ)償進(jìn)行實(shí)施，在今后的方案制定過(guò)程當(dāng)中，可以對(duì)于這種補(bǔ)償方式進(jìn)行借鑒。

低壓用戶側(cè)無(wú)功補(bǔ)償與變電站集中補(bǔ)償如何配合以提高功率因數(shù)：可以利用電動(dòng)機(jī)隨機(jī)無(wú)功補(bǔ)償模式，補(bǔ)償電機(jī)無(wú)功功率，可以將電壓損失進(jìn)行減少，可以將電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)能力進(jìn)行改善。大中型電動(dòng)機(jī)的比重比較大，利用小時(shí)數(shù)比較高的廠區(qū)可以進(jìn)行隨機(jī)補(bǔ)償，將電動(dòng)機(jī)機(jī)動(dòng)的運(yùn)行條件進(jìn)行改善，還可以使配電臺(tái)區(qū)的電能損耗進(jìn)行有效的降低[5]。

還可以利用配電室集中補(bǔ)償?shù)姆绞?，如果利用的電?dòng)機(jī)隨機(jī)補(bǔ)償方式存在困難，可以在配電室內(nèi)采取計(jì)劃總補(bǔ)償?shù)姆绞?，可以將配電臺(tái)區(qū)的電能損耗進(jìn)行降低，將廠區(qū)內(nèi)部的線損情況進(jìn)行減少。

四、電容器的選型

電容器用于電源系統(tǒng)中的接入總是在滿負(fù)載下工作，只有當(dāng)頻率或電壓變化時(shí)，負(fù)載才變化。在操作中，如果電壓和電流超過(guò)極限溫度，它會(huì)縮短電容器的壽命，同時(shí)，給定電容器的尺寸，重量，因此選擇。電容器在正常工作時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①使用額定電流開(kāi)關(guān)必須匹配電容器的額定電流。②撥動(dòng)開(kāi)關(guān)電纜必須符合電容器的額定電流。③固定在電容器的連接線上必須可靠和牢固的連接。消除了低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置，主要用干電容器代替油冷凝器。三角形連接的電容器切換過(guò)程由于存在過(guò)大的沖擊電壓，故障情況下的損壞概率越高，具有復(fù)合開(kāi)關(guān)的過(guò)壓晶閘管裝置的影響也越大，但也具有更大的影響。

結(jié)束語(yǔ)

利用低壓無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，使電力企業(yè)和客戶實(shí)現(xiàn)了雙贏，改造無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)之后，虧減低配電低壓線路損耗，提高配變利用率，對(duì)于客戶的供電需求進(jìn)行滿足。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃妤群.SVG無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在低壓配電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].機(jī)電信息，2011，12：44-45.

[2]段悅芬.配電系統(tǒng)中智能低壓無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的研究[J].低壓電器，2011，07：53-55.

[3]孔令俊.無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2015，04：66-67.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)山西省電力公司檢修公司）