成套電氣廠家配電網(wǎng)無功補償方案有哪些

成套電氣廠家配電網(wǎng)無功補償方案有哪些？

1.變電站集中補償模式

針對輸電網(wǎng)的無功平衡，在變電站進行集中補償。補償裝置包括并聯(lián)電容器、同步攝像機、靜態(tài)補償器等。主要目的是提高輸電網(wǎng)的功率因數(shù)，提高終端變電站的電壓，補償主變壓器的無功損耗。這些補償裝置一般接在變電站的10kV母線上，因此具有管理簡單、維護方便的優(yōu)點。

為了實現(xiàn)變電站的電壓控制，通常采用無功補償裝置(通常為并聯(lián)電容器組)和變壓器有載調(diào)壓來共同調(diào)節(jié)。通過兩者的配合，電壓/無功控制在我國積累了豐富的經(jīng)驗，九區(qū)圖是變電站電壓/無功控制的有效方法。但操作起來還是比較麻煩，因為不同的運行方式需要相應調(diào)整極限值，甚至在某些區(qū)域會出現(xiàn)振蕩；而且由于實際運行中變壓器有載抽頭的調(diào)整和電容器組的投切次數(shù)有限，所以在九區(qū)圖中沒有相應的判斷。所以目前九區(qū)圖的調(diào)整效果還有待進一步提升。

2.低壓集中補償模式

在配電網(wǎng)中，目前我國廣泛采用的無功補償方式是在配電變壓器380V側(cè)集中補償。通常采用微機控制的低壓并聯(lián)電容器柜，容量為幾十到幾百千瓦，根據(jù)用戶負荷水平的波動投入相應數(shù)量的電容器進行跟蹤補償。其主要目的是提高專用變壓器用戶的功率因數(shù)，實現(xiàn)無功補償?shù)木偷仄胶?，對降低配電網(wǎng)和配電變壓器的損耗起到積極作用，并有助于保證用戶的電壓水平。這種高低壓成套設(shè)備補償方式的投資和維護由專用變壓器的用戶承擔。目前國內(nèi)廠家生產(chǎn)的自動補償裝置通常是根據(jù)功率因數(shù)自動投切電容器。就這種方案而言，雖然有助于保證用戶的電能質(zhì)量，但對于電力系統(tǒng)來說并不可取。雖然線路電壓的波動主要是由無功功率的變化引起的，但線路的電壓水平往往是由系統(tǒng)情況決定的。當線路電壓參考值過高或過低時，無功投切量可能與實際需求相差甚遠，容易出現(xiàn)無功過補償或補償不足的情況。

對于配電系統(tǒng)來說，除了專用變壓器，還有很多公用變壓器。但是，對于廣大家庭用戶和其他小型用戶來說，實現(xiàn)公共變壓器的低壓無功集中補償是不現(xiàn)實的，因為它們通常安裝在戶外的電線桿上:維護、控制和管理難度大，容易造成安全生產(chǎn)隱患。這樣，配電網(wǎng)的無功補償受到很大限制。

3.極點補償模式

由于配電網(wǎng)中大量的公用變壓器沒有進行低電壓補償，補償程度有限。這樣一來，很大的無功缺口需要變電站或電廠來填補，沿線大量的無功傳輸使得配電網(wǎng)的損耗仍然很高。因此，可以在架空線路的桿塔上安裝10kV戶外并聯(lián)電容器(或單獨安裝)進行無功補償，以提高配電網(wǎng)的功率因數(shù)，達到降損升壓的目的。但由于安裝在電桿上的并聯(lián)電容器距離變電站較遠，容易出現(xiàn)保護配置困難、控制成本高、維護工作量大、受安裝環(huán)境和空間等客觀條件限制等問題。因此，電桿上的無功優(yōu)化補償必須結(jié)合以下實際工程要求:

(1)補償點要少，建議一條配電線路采用單點補償，不采用多點補償；

(2)控制方式簡單。建議桿上補償不要分組投切；

(3)建議補償容量不要太大。補償容量過大會導致輕載時配電線路過電壓和過補償；另外，桿上空間有限，同一桿上架設(shè)過多電容器，既不安全，也不利于電容器散熱；

(4)建議簡化保護方式。熔斷器和氧化鋅避雷器主要用于簡單保護。

顯然，桿上無功補償主要是為了補償10kV饋線上公用變壓器所需的無功功率。由于其投資小、回收快、補償效率高、易于管理和維護等優(yōu)點，適用于功率因數(shù)低、負荷大的長距離配電線路。但由于負荷波動頻繁，補償長期固定，其適應性較差。因此，應積極開發(fā)和應用能自動投切電容器組的桿上無功補償技術(shù)。

4.用戶終端的分散補償模式

目前，在我國城鄉(xiāng)，低壓用戶用電量迅速增加，企業(yè)、廠礦和居民區(qū)對無功功率的需求很大。在用戶末端進行直接無功補償將是適當降低配電網(wǎng)損耗、維持配電網(wǎng)電壓水平的有效措施。對于企業(yè)、廠礦的電動機，應進行局部無功補償，即隨機補償；對于居民用戶終端，由于用戶負荷小、波動大、地點分散、無人管理，應積極開發(fā)應用新型低壓終端無功補償裝置，并滿足以下要求:①智能控制、免維護；②體積小，安裝方便；③功能完善，成本低廉。

與前三種補償方式相比，這種補償方式更能體現(xiàn)以下優(yōu)點:①線損率可降低20%左右；(2)降低電壓損失，提高電壓質(zhì)量，進而改善電氣設(shè)備的啟動和運行條件；③釋放系統(tǒng)能量，提高線路供電能力。缺點是低壓無功補償通常根據(jù)配電變壓器低壓側(cè)的無功需求來確定安裝容量，各配電變壓器低壓負荷波動的不同步性導致負荷較輕時大量電容器閑置，設(shè)備利用率不高。

基于上述四種無功補償方法，

配電網(wǎng)無功補償中遇到的問題

隨著人們對配電網(wǎng)建設(shè)的重視和無功補償技術(shù)的發(fā)展，低壓側(cè)無功補償技術(shù)也開始在配電系統(tǒng)中普及。從靜態(tài)補償?shù)絼討B(tài)補償，從接觸補償?shù)椒墙佑|補償，我們獲得了豐富的經(jīng)驗。但實踐中也暴露出一些問題，必須引起重視。

(1)目前無功補償?shù)某霭l(fā)點往往放在用戶側(cè)，只注意補償用戶的功率因數(shù)。但是，為了有效地降低損耗，需要從電力系統(tǒng)的角度，通過計算全網(wǎng)的無功潮流來確定配電網(wǎng)的補償方式、補償容量和補償位置，使有限的資金發(fā)揮* *的效益。

(2)目前10kV配電網(wǎng)線路上的負荷點普遍不滿足，無法保證記錄數(shù)據(jù)的準確性和同時性。這給配電網(wǎng)潮流計算和無功優(yōu)化計算帶來了很大的困難。

(3)電容器本身具有一定的抗諧波能力，但也有放大諧波的副作用。當諧波含量過大時，會影響電容器的壽命，甚至導致電容器過早損壞，同時使配電網(wǎng)的諧波干擾更加嚴重。

高低壓電氣成套設(shè)備