高壓并聯(lián)電容補(bǔ)償成套裝置的應(yīng)用及選擇

渭南市東雷抽黃工程管理中心路井管理總站 陜西 合陽 715300

電容補(bǔ)償裝置可以有效地提高電網(wǎng)功率因數(shù),節(jié)約電能,提高供電質(zhì)量,使電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。在高低壓配電設(shè)備的更新改造中,通過在高低壓配電母線上加裝無功補(bǔ)償裝置系統(tǒng),能使配電網(wǎng)供電能力和客戶端電壓質(zhì)量明顯改善、供電可靠性顯著提高。現(xiàn)在,供電部門對電網(wǎng)的功率因數(shù)都有相應(yīng)的考核,所以,在用戶端的配電設(shè)備設(shè)計中應(yīng)根據(jù)具體電網(wǎng)的要求確定無功補(bǔ)償?shù)姆绞胶腿萘俊，F(xiàn)在,一般用戶的配電工程的無功功率補(bǔ)償裝置多用并聯(lián)電容器裝置,這種電容器可以實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償容量的多種組合,而且可以根據(jù)用戶負(fù)荷的實(shí)際容量進(jìn)行多組自動投切。而高壓并聯(lián)電容器裝置則是由電容器和相應(yīng)的電氣一次及二次配套設(shè)備組成,并聯(lián)連接于標(biāo)稱電壓1k V以上的交流三相電力系統(tǒng)中,能完成獨(dú)力投運(yùn)的一套設(shè)備,它屬于高壓集中補(bǔ)償?shù)囊环N方式,一般裝于降壓變電站的6～10k V母線側(cè),可以實(shí)現(xiàn)對變電站電壓和無功的綜合控制,以下從幾個方面分別介紹其應(yīng)用場合及選擇。

1 高壓并聯(lián)電容補(bǔ)償成套裝置的主要應(yīng)用場合及特點(diǎn)

高壓電容補(bǔ)償成套裝置可廣泛應(yīng)用于化工、石油、冶金、煤碳、水利等系統(tǒng),適用于負(fù)荷較集中、離配電母線較近、補(bǔ)償容量較大的場所,用戶本身又有一定的高壓負(fù)荷時,可減少對電力系統(tǒng)無功的消耗并起到一定的補(bǔ)償作用,其特點(diǎn)是易于實(shí)現(xiàn)自動投切,可合理地提高用戶的功率因數(shù),利用率高,投資較少,便于維護(hù),調(diào)節(jié)方便可避免過補(bǔ),改善電壓質(zhì)量。如我所在的大型抽水灌溉系統(tǒng),其泵站負(fù)荷多為10k V異步電動機(jī),其功率因數(shù)多在0.85以下,所以按照電網(wǎng)的要求,需要進(jìn)行無功補(bǔ)償,根據(jù)《泵站設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定:電容補(bǔ)償宜采用靜電電容器的方式,并應(yīng)進(jìn)行分組,根據(jù)需要可以及時投入或退出運(yùn)行,電容補(bǔ)償裝置宜選用成套電容器柜,并應(yīng)裝設(shè)專用的控制、保護(hù)和放電設(shè)備。根據(jù)上點(diǎn),可選擇6～10k V多組自動投切無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行該泵站的無功補(bǔ)償,從而達(dá)到有載調(diào)容的目的,提高了系統(tǒng)的功率因數(shù),降低了變壓器及線路的損耗,提高了供電電壓質(zhì)量。

高壓并聯(lián)電容器成套裝置是將多組單個的高壓電容器并聯(lián)在一起使用的電容補(bǔ)償裝置,除過并聯(lián)電容器以外,它還包括串聯(lián)電抗器、放電線圈、避雷器、接地開關(guān)、帶電顯示裝置、聯(lián)接導(dǎo)線、柜體、安裝框架等設(shè)備,根據(jù)用戶的需求,還可以將用于電容器自動投切的真空接觸器和自動投切控制器加入進(jìn)去,其中各主要部件的作用如下:

(1)電容器是并聯(lián)補(bǔ)償裝置的主要部件,產(chǎn)生容性無功電流,可以改善交流電力系統(tǒng)的功率因數(shù),降低線路損耗,增大變壓器的有功輸出;

(2)串聯(lián)電抗器與電容器組串聯(lián),可以抑制投切涌流和諧波的放大;

(3)放電線圈直接與電容器并聯(lián)使用,其作用是在電容器從電網(wǎng)斷開后,在很短的時間內(nèi)將電容器端子間的電壓降低;

(4)氧化鋅避雷器的作用主要是用來限制電容器投切過程中的操作過電壓;

(5)接地開關(guān)的主要作用是在停電檢修時將電容器的端子接地,保證檢修人員的安全;

(6)真空接觸器的作用是實(shí)現(xiàn)電容容量的有載調(diào)節(jié)與自動調(diào)節(jié);

(7)控制器的作用是可根據(jù)線路的運(yùn)行參數(shù)(線路的無功功率、電壓)來自動控制分檔電容器開關(guān)的投切。

2 高壓電容補(bǔ)償成套裝置具體參數(shù)和配置的選擇

高壓并聯(lián)電容器裝置根據(jù)其使用場合不同主要分為以下幾類:

(1)6～10k V柜式高壓并聯(lián)電容器裝置:這是一種與開關(guān)柜的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相配套的產(chǎn)品,產(chǎn)品以“交鑰匙”為目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計制造、安裝投運(yùn),這種裝置的補(bǔ)償容量一般比較固定,適用于用電負(fù)荷比較固定的小型變電站及企業(yè)用戶的變電站;

(2)組架式高壓并聯(lián)電容器裝置:組架式高壓并聯(lián)電容器裝置主要用于110k V及以上的變電站,多用于戶外安裝,其安裝構(gòu)架是由各種型材經(jīng)加工而成的,它是采用10k V電容器先并后串組成的,一般容量比較大;

(3)桿上高壓無功自動補(bǔ)償裝置:本裝裝置用于10k V線路,桿上安裝,一般是將所有部件組裝在一個戶外桿上使用的箱殼內(nèi),而且可以根據(jù)網(wǎng)路電壓及無功功率的運(yùn)行參數(shù)實(shí)時自動完成電容器的投切,可直接應(yīng)用于戶外;

以下以TBBZ10系列戶內(nèi)安裝多組自動投切無功補(bǔ)償裝置為例,說明此類無功補(bǔ)償裝置的主要技術(shù)參數(shù)及主要配置的選擇:

(1)并聯(lián)電容器的選擇:主要有固體介質(zhì)及液體介質(zhì)的選擇、額定電壓的選擇、額定容量的選擇和安裝環(huán)境的選擇等,以上幾點(diǎn)的選擇可根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用場合進(jìn)行合理選擇。

(2)串聯(lián)電抗器的選擇:主要有電抗器額定容量、額定電壓、額定電抗率、結(jié)構(gòu)形式等參數(shù),可根據(jù)并聯(lián)電容器的選擇容量以及現(xiàn)場使用條件等進(jìn)行選擇。

(3)放電線圈的選擇:其主要參數(shù)有放電容量、額定一次端電壓、結(jié)構(gòu)形式等。

(4)熔斷器的選擇:電容器熔斷器的選擇主要有外熔絲和內(nèi)熔絲的選擇,它的主要參數(shù)有額定電壓、額定電流、開斷性能等。在選擇時應(yīng)選擇電容器專用的熔斷器。

(5)避雷器的選擇:并聯(lián)電容器裝置避雷器的選擇應(yīng)采用無間隙金屬氧化物避雷器,避雷器的主要參數(shù)有標(biāo)稱放電電流、使用場合、額定電壓等,一般選用電容器組專用(R型)的金屬氧化鋅避雷器就可以了。

(6)其它部件的選擇:電容柜的其它部件還有隔離開關(guān)、真空接觸器(斷路器)、電流互感器、帶電顯示裝置等以及一些二次設(shè)備,在選擇中應(yīng)與上面的主要設(shè)備相配合,從而保證電容補(bǔ)償柜能夠正常的工作。

3 結(jié)語

通過以上的介紹,把高壓并聯(lián)電容補(bǔ)償成套裝置的主要應(yīng)用場合及特點(diǎn)進(jìn)行了說明,并介紹了其內(nèi)部主要元件的組成以及特點(diǎn)和作用,其次主要介紹了6～10k V并聯(lián)電容補(bǔ)償成套裝置的選擇和多組自動投切無功補(bǔ)償裝置內(nèi)部元件主要參數(shù)的選擇,為新建和改造的變電站選擇電容補(bǔ)償裝置提供了參考。