智能型低压无功补偿装置若干问题的探讨
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低压无功补偿调研报告
低压无功补偿是一项重要的能源管理技术,可以提高电网供电质量,降低能耗和成本,促进可持续发展。
为了进一步了解低压无功补偿的应用状况和存在的问题,本次调研报告对相关领域进行了调查和分析。
调研结果显示,目前低压无功补偿在工业生产中应用广泛,特别是在电气设备运行过程中,容易产生无功功率。
通过无功补偿装置的安装和调节,可以将电网的无功功率控制在合理范围之内,提高电网的能耗效率。
然而,调研还发现存在一些问题,例如,低压无功补偿设备安装率较低,缺乏智能化管理和控制手段。
许多企业和机构缺乏对低压无功补偿技术的了解,对其应用潜力和经济效益认识不足。
此外,一些设备存在质量问题,使用寿命较短,运行稳定性差,给用户造成一定的困扰。
针对上述问题,本报告提出了以下建议:
1.加强宣传和普及:通过举办培训班、发布技术手册、组织学
术研讨会等方式,提高用户对低压无功补偿技术的了解和认识,充分发挥其在提高能效、降低能耗方面的潜力。
2.推广先进技术:加强对低压无功补偿设备的研发和应用,推
广智能化管理和控制技术,提高设备的稳定性和寿命。
3.加强质量监管:加强对低压无功补偿设备的质量监管,建立
健全的质量认证体系,鼓励企业加大研发投入,提高产品质量。
4.政策支持:加大对低压无功补偿技术的政策支持力度,鼓励
企业进行技术创新和示范应用,提高技术含量和竞争力。
综上所述,低压无功补偿技术具有巨大的应用潜力和经济效益。
在宣传普及、技术推广、质量监管和政策支持等方面加大投入和力度,将有助于推动低压无功补偿技术的发展,提高电网的能耗效率,促进可持续发展。
智能低压无功补偿技术应用探讨摘要:近年来,随着农网改造深入推进,新农村建设及家电下乡政策的拉动,农村生产及生活用电负荷得到了迅速增长,对供电质量及可靠性的要求越来越高,低压无功补偿对改善供电质量和降低配网线损显得尤为重要。
年初,国家电网拟出了智能电网发展规划,配电环节也统筹其中,必将加大对配网投资比例,本文就智能低压无功补偿技术在县级供电公司配网公用配电变压器(以下简称配变)上的推广应用进行探讨,以供参考。
关键词:智能低压无功补偿农网改造农村除专用变外,一般是自然村落的公变,它的负荷主要农村生活用电,副业生产以及少量的粮食加工等,这些负荷以单相为主,其特点是“二低一高一不平”,即负荷率低,功率因数低,同时率高,负荷不平衡,配变无功补偿装置的作用就是使该台变压器的无功能就地平衡,一是平衡变压器的励磁所需的无功功率,二是满足负荷无功的需求。
尽量不向系统吸收无功或少吸收无功。
无功补偿装置就应针对负荷的特点有的放矢。
一、目前配网中低压无功补偿设备的状况某市电力公司农电工作部要求对80KV A及以上的配变装配低压无功补偿装置。
而低压无功补偿装置是通过年度集中招标确定,仍选用传统的低压无功补偿设备。
在农改工程施工中,配变通常装在电杆台架上,无功补偿采用箱式低压无功补偿装置,装于与变压器同一台架上。
传统的低压无功补偿设备配置:(1)采集单一信号,采用三角形接法三相电容器,三相共补这种补偿方式适用于负荷主要是三相负载(电动机)的场合,但如果当前的负载主要为居民用户,三相负荷很可能不平衡。
那么各相无功需量也不同,采用这种补偿方式会在不同程度上出现过补或欠补。
(2)投切开关多采用交流接触器其缺点是响应速度较慢,在投切过程中会对电网产生冲击涌流,使用寿命短。
(3)无功控制策略控制物理量多为电压、功率因数、无功电流,投切方式为:循环投切、编码投切。
这种策略没有考虑电压的平衡关系与区域的无功优化。
(4)装置的合理选配二、智能无功补偿设备的应用探讨:电力电子技术、智能控制技术和信息通信技术的不断发展,带动了许多电力新技术、新设备的不断出现,近年来随着城乡电网改造的进行,智能无功补偿技术在各地低压配电网的公用配变被逐步应用。
低压无功补偿装置结构革新及其若干问题分析摘要:本文分析了目前社会普遍使用低压无功自动补偿装置的现有结构模式存在的问题,提出了低压无功补偿器智能化的具体结构和基本功能;并对设计方案中若干技术问题如补偿方式的选择、主接线方案、晶闸管开关电路、智能型自动控制器等加以分析。
关键词:结构变革;智能型;低电压;无功补偿;技术方案前言:低压无功自动补偿装置的使用能够降低供配电设备电能损耗、提高供配电设备利用率,并在一定程度上改善供配电电能的电压质量,因此历来受到供电企业和用电客户的高度重视,受到非常广泛的应用。
1 低压无功自动补偿装置结构革新1.1目前社会普遍使用低压无功自动补偿装置结构分析传统低压无功自动补偿装置结构如下图1所示图中C1~Cn:低压电力电容器组;KA:交流接触器,投切低压电力电容器;FU:熔丝,电流保护之用;L:电感,电容器投运瞬间限流;R:电阻,电容器退运放电之用。
图1 传统低压无功自动补偿装置结构图近几年来,低压无功自动补偿装置的技术在不断进步中,但这些进步主要表现为改进、提高或者完善图1中所示的各种部件的性能、质量,而没有改变装置的结构形式。
传统低压无功自动补偿的这种结构模式主要存在如下不足:(1)实现电容器过温、三相不平衡、断相保护以及故障自诊断等进一步智能化困难;(2)控制器是整个装置可靠性的瓶颈,一旦故障,则整台装置停止工作;(3)容量的可扩性差,产品一旦形成,容量的扩展十分困难;(4)设备的可维性差,故障的现场快速诊断和处理比较困难;(5)产品结构复杂、体积庞大,不易标准化、规范化,生产的流水化困难,生产成本较高。
产品不便于远距离运输,生产厂家均在用户附近,不能形成规模化生产,影响了产品的质量。
1.2、低压电力电容器智能化方法低压电力电容器智能化就是降低压电力电容器设计成一种高度智能化的低压无功自动补偿的单体装置,可以将其积木式简单组装成各种形式的低压无功自动补偿装置。
下图2所示是低压电力电容器智能化的一种方法:快速断路器总电源接入端、总开关、电流速切总保护。
低压无功补偿装置运行中几个突出问题的探讨简洪兵江津供电公司摘要:如何提高电力系统配电网络安全、经济、可靠的运行是供电企业面临的重要问题。
目前我国配电网节能降损技术措施是多种多样的,安装无功功率自动补偿装置就地补偿是其中最经济、最普遍的一种。
而低压无功补偿装置经常出现对负荷变化离散性大、运行不稳定、分布不合理等情况。
本文针对无功补偿配置的原理、国内外运用及基层实际运行中常见问题进行了分析。
特别对补偿装置和无功功率优化提出调整方案,对进一步提高受电端电压水平、节能降耗、改善装置运行可靠性均有所贡献。
关键词:无功,问题探讨引言随着国际节能减排的潮流及国家大力实施节能减排的宏观调控措施,以及全国近年大部分地区均出现了电力能源供应紧张,不同程度拉闸限电的情况。
采用无功补偿装置就地补偿对提高电力系统配电网安全、经济、可靠的运行效率具有非常重要的作用。
1967年英国GEC公司制成了世界上第一台饱和电抗器型静止无功补偿装置,1978年,在美国电力研究院的支持下,西屋电气公司制造的使用晶闸管的静止无功补偿装置投入实际运行。
1980年日本研制出第一台20Mvar的强迫自换相的桥式ASVG之后,经过10多年的发展,ASVG的容量不断增大,1991年和1994年日本和美国又相继研制出80Mvar 和100Mvar的ASVG。
在1995年,清华大学和河南电力局共同研制了我国第一台ASVG,其容量为300Kvar,开辟了我国研制ASVG补偿设备的先河。
我国目前低压配电网静止无功功率补偿装置应用最广泛,刀开关+熔断器+电抗器+接触器+电容器,这类补偿装置主电路方案经过不断创新,发展完善,根据多年运行经验证明是可靠的。
但部分无功补偿装置存在电器元件配置不恰当,分布不合理,补偿容量不足和维护不到位等问题,导致补偿装置不能发挥正常功能,据调查,我国过去使用的自动投切无功补偿装置三年后损坏率达百分之七十五,这些问题严重影响无功功率补偿就地平衡的原则。
浅谈低压智能无功补偿浅谈低压智能无功补偿1、前言目前,我国输配电网无功缺乏,备用容量严重不足,无功补偿装置缺少灵活的调节能力,其中由于无功不足原因而产生电压降落、电能传输损耗大、线路输送容量降低和网络稳定性下降等问题表现尤为突出。
近年来,随着大功率非线性负荷用户的不断增多,对电网的冲击和谐波污染呈不断上升趋势,缺乏无功调节手段造成了母线电压随运行方式的变动很大,导致电网线损增加,使得系统电压合格率不高。
此外,电网的发展,系统稳定性问题越发重要。
电网的损耗、电压及功角稳定性与无功功率快速、有效提供有关。
我国互联电网已经进入了大电网、大机组时代,大量的无功在网间传送,造成了巨大的网络损耗。
故此大量的无功不适应于远距离的传输,无功功率一般采取分层分区平衡、就近补偿的原则。
2、无功补偿的理论分析电力网中的变压器和电动机是根据电磁感应原理工做的。
磁场所具有的磁场能是由电源供给的。
电动机和变压器在能量转换过程中建立交变磁场,在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等,这种功率称为感性无功功率。
接在交流电网中的电容器,在一个周期内上半周的充电功率与下半周的放电功率相等,这种充电功率叫做容性无功功率。
所以无功功率被使用于建立磁场和静电场,它存储于电感和电容中,通过电力网往返于电源和电感、电容之间。
无功功率在电力网元件中流动,将会在电力网元件中引起电压损耗和功率损耗,降低电网的电压质量,增加电网的线损率。
由上述分析可见,要减少电力网中的电压损耗和电网的线损率,提高用户端的电压质量的重要措施之一,是减少电力网元件中的无功传输,可以从提高负荷的自然功率因数和进行无功补偿两方面来解决这个问题。
2.1 无功补偿的原理无功补偿的基本原理是:把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接同一电路,能量在两种负荷之间相互交换。
这样,感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。
采用无功补偿措施后,电源输送的无功功率减少了,相应的也使电网和变压器中的功率损耗的下降,从而提高了供电效率。
【专家简介】 曹根发:南京供电局电能质量专家,在多种专业媒体上发表过电能质量专业技术文章。
低压无功补偿柜设计中的若干问题——南京供电局电能质量专家曹根发专访记者:曹高工,您好!非常感谢您在百忙之中就电能质量的有关问题接受我们的采访。
众所周知,在电能质量领域,无论是理论还是实践,您都是这方面的专家,下面就关于低压无功补偿的重要性请您先给我们做个介绍。
曹高工:无功功率和有功功率的平衡,对供电电网系统的稳定,对负荷的正常运行有举足轻重的作用。
一般认为新增1kW的有功设备,需相应增加0.55-0.65kVar的无功功率。
由于用电侧负荷性质一般以感性为主,为平衡电网的无功,容性无功补偿就成为电网无功补偿的主要手段。
电容器有功功率损耗小,设计简单,容量组合灵活,安全可靠,运行维护方便,投资小等优点,使电力电容作为容性无功补偿,成为配电网中主流的原因.记者:您在电能质量领域和配电管理方面有这多年的丰富经验,我们了解到目前在低压无功补偿柜设计方面仍存在一些问题,能否请您介绍一下这方面的情况?曹高工:我从以下六个方面来总结低压电压无功补偿柜设计中目前存在的问题:第一,配电网无功补偿柜的选型及选择补偿容量的大小:设计部门对于低压(0.4kV)侧电容补偿柜容量的确定,基本上是按主变容量10--30%,部分配电线路末端按主变容量40%甚至到45%,来作为无功补偿容量的选择原则。
基本没有根据配电侧电能质量背景评估报告折算到低电侧(0.4kV)的参数,并计算低压侧的短路容量;和对用户侧负荷性质的分析;测算最高,常用负荷的变化曲线;设计的补偿电容量,是否会造成谐波放大等诸因素统筹分析而设计。
结果使得部分用户的电容柜投不上,烧电容柜开关,经常熔断电容柜保险,或损坏电力电容的事件频频发生。
其次是市场上流通的产品,也不能完全适应各种负荷性质的需要.基本上是假设负荷侧性质为线性状态,来设计而生产的。
第三,电容柜投切仅以电压为约束条件,功率因数为投切阀值是不完善的,缺乏电容器投切后电压,无功变化的动态预算,作为反馈信号输入到控制器,避免产生投、切振荡的闭环技术措施。
关于低压无功补偿问题的探讨【摘要】为提高系统的供电效率和电压质量,减少线路损耗,降低配电线路的成本,节约电能,通常在低压供配电系统中装设电容器无功补偿装置。
【关键词】无功功率;无功补偿0.引言无功功率在交流配电线路中,由电源供给负载的电功率有两种;一种是有功功率,一种是无功功率。
有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率,也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。
无功功率不对外作功,而是转变为其他形式的能量。
对供、用电产生一定的不良影响,加重电网的负担,使电网损耗增加,因此需要对其进行就近和就地补偿。
根据国家有关规定,高压用户功率因数应达到0.9以上,低压功率因数应达到0.85以上。
从电网无功功率消耗的基本状况可以看出,各级网络和输配电设备都要消耗一定数量的无功功率,尤其是以低压配电网所占比重最大。
为了最大限度的减少无功功率的传输损耗,提高输配电设备的效率,无功补偿设备的配置,应按照“分级补偿,就地平衡”的原则,合理布局。
1.低压配电网无功补偿的方法随机补偿:随机补偿就是将低压电容器组与电动机并接,通过控制、保护装置与电机,同时投切。
随器补偿:随器补偿是指将低压电容器通过低压接在配电变压器二次侧,以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。
跟踪补偿:跟踪补偿是指以无功补偿投切装置作为控制保护装置,将低压电容器组补偿在大用户0.4kv母线上的补偿方式。
适用于100kV A以上的专用配变用户,可以替代随机、随器两种补偿方式,补偿效果好。
2.无功功率补偿容量的选择方法无功补偿容量以提高功率因数为主要目的时,补偿容量的选择分两大类讨论,即单负荷就地补偿容量的选择(主要指电动机)和多负荷补偿容量的选择(指集中和局部分组补偿)。
2.1单负荷就地补偿容量的选择的几种方法(1)美国:Qc=(1/3)Pe(2)日本:Qc=(1/4~1/2)Pe(3)瑞典:Qc≤√3UeIo×10-3(kvar)Io-空载电流=2Ie(1-COSφe)若电动机带额定负载运行,即负载率β=1,则:Qo根据电机学知识可知,对于Io/Ie较低的电动机(少极、大功率电动机),在较高的负载率β时吸收的无功功率Qβ与激励容量Qo的比值较高,即两者相差较大,在考虑导线较长,无功当量较高的大功率电动机以较高的负载率运行方式下,此式来选取是合理的。
浅析低压电网中无功补偿问题及措施浅析低压电网中无功补偿问题及措施[摘要]为了满足现阶段低压电网工作的需要,进行无功补偿体系的健全是必要的,从而实现其内部各个环节的协调,这需要针对低压电网的无功补偿模块进行分析,进行电压质量的提升,保证低压电网功率因数的控制及其优化,保证日常低压电网耗能的控制。
这就需要进行低压电网无功补偿含义的深入分析,进行低压电网无功补偿原理的深入解析,进行无功补偿装置的优化选择及其应用。
[关键词]低压电网;存在问题;无功补偿中图分类号:TM714.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X09-0154-011 关于低压电网无功补偿含义及其相关模块的分析1.1 通过对低压电网无功补偿方式的分析可以得知,当下低压电网面临着严峻的调整。
为了适应当下低压电网的工作需要,为了更好满足当下工作的需要,进行供电变压器及其输送线路损耗的控制是必要的,从而进行供电效率的提升,保证低压电网供电环境的优化,实现电网中无功补偿合理补偿方法及其装置的选择,保证电网的损耗程度的最大化控制,实现电网综合质量的提升,实现电压比东及其谐波的有效控制,进而保证电压稳定性的提升。
通过对无功补偿定义的深层次探讨,得知通过对无功补偿设备的积极应用,可以进行无功功率的控制,保证系统的整体功率因数的优化,保证能耗的控制,实现电压整体电压质量的提升,这需要进行一系列的无功补偿配置原那么的应用,保证总体平衡模块及其局部平衡模块的有效开展,保证局部平衡体系的健全。
这也需要进行电力部门补偿环节及其用户补偿环节的结合,进行配电网络,用户消耗无功率的控制,实现配电网的无功功率消耗的控制。
为了保证网络模块中的无功功率的有效工作,进行就地补偿模块的应用是必要的。
1.2 在就地工作模块中,为了提升无功功率的输送效率,进行就地补偿是必要的模块,这需要电力部门及其用户展开补偿的合作,进行集中补偿模块及其分散补偿模块的有效结合,进行分散模式的应用。
农村电网低压无功补偿装置若干问题探究摘要:农村电网是现代化生产生活的必备设施,但其负载特点复杂、用电质量难以保证,尤其是低压电网。
为解决这些问题,低压无功补偿装置应运而生。
本文通过对低压无功补偿装置的研究,探究了其在农村电网中的应用以及存在的问题和解决思路。
主要研究内容包括无功补偿装置的基本原理、常见类型、优缺点等方面的介绍,重点分析了农村电力线路参数对无功补偿的影响以及低压无功补偿装置在农村电网中的应用实践,并提出了解决当前问题的建议。
关键词:农村电网,低压无功补偿装置,线路参数,应用实践正文:1. 引言随着农村电气化的逐步推进,农村电网的建设与发展成为当前一个重要的问题。
但由于农村电网的负载特点较为复杂,加之其用电质量较难保证,农村电网面临着一系列的困境。
低压无功补偿装置作为一种解决农村电网问题的装备已经得到广泛的应用。
2. 无功补偿装置的基本原理无功补偿装置是一种调节电路中无功电流与有功电流之间关系的设备,其基本原理是通过在电源侧或负载侧加装电容或电感元件实现无功功率的自动调节。
3. 低压无功补偿装置的常见类型低压无功补偿装置可分为静态式和动态式。
静态式无功补偿装置分为并联式、串联式和混合式三种,动态式无功补偿装置分为SVG和SVS两种。
4. 低压无功补偿装置的优缺点低压无功补偿装置的优点是能够优化电力系统的有功功率和无功功率平衡,改进电网质量;缺点是存在电路谐振,且适用范围较窄。
5. 农村电力线路参数对无功补偿的影响在农村电网中,线路参数对无功补偿的影响至关重要,主要包括线路电阻、电感和电容的影响。
农村电力线路阻抗较大,低压电网中电路谐振现象较为显著,需要根据实际情况选择合适的无功补偿装置。
6. 低压无功补偿装置在农村电网中的应用实践低压无功补偿装置在农村电网中的应用已经得到较为广泛的推广,其应用主要包括提高农村电网用电品质,改善电网负载,优化电力系统线路电压等。
7. 解决问题的建议为解决农村电网低压无功补偿装置存在的问题,需要从多方面入手。
低压无功补偿装置常见问题和对策摘要:近几年来,我国的国民经济的迅猛发展,广大居民对生活水平的要求越来越高。
用电水平是人们生活水平的具体表现之一。
改革开放以来,我国居民的用电量不断增加,电力系统完善对于保障社会用电安全具有非同一般的作用。
在现阶段,我国的电网中用电负荷随着社会用电量的增多而呈现直线增长的趋势,这就对于电网产生重要的损害,因此合理有效的使用低压无功补偿装置对于降低电网损耗有着非同一般的意义。
但是即便低压无功补偿装置使用具有很长的时间,仍有一些常见的问题,这些问题可能毫不起眼,但是会在某段时间成为影响电网安全的潜在风险,因此需要妥善解决,本文将围绕低压无功补偿装置的常见问题进行充分的讲解,并提出妥善的对策,以供问题的解决,若有不妥之处,望各位专业人士批评指正。
关键词:低压无功补偿装置;电网安全;用电水平;问题;对策;引言:电力行业的服务质量一定程度上是衡量居民生活水平的标准,对国家经济发展具有至关重要的作用。
推动电力工程的安全发展是时代的要求,因而低压无功补偿装置在我国电网系统中的应用越来越广泛。
低压无功补偿技术的重要作用主要体现在两个方面——降低电网功率耗损,改善电压质量,维护用户用电利益。
但是目前我国关于低压无功补偿装置这项技术的开发和应用仍有不足之处,与欧美国家存在着显著的差异。
因此在无功补偿装置的日常应用中仍存在着诸如投运率较低、设备不足等问题,这些问题制约着用电安全,成为影响我国用电水平提高的掣肘因素[1]。
因此需要相关专业人员早日提出相应的对策,以期这些问题的妥善解决,进而促进电网的完善。
一、低压无功补偿的含义在介绍低压无功补偿装置前,我们首先应该对其有个明确的认识。
对于低压无功补偿,很多业余人士,甚至从业人员都没有清晰的认识。
根据调查显示,很对人认为无功补偿是减少电抗,电抗在我国用电领域内,主要以感抗为典型代表。
但是无功补偿是减少电能在电缆、架空线或者母线中传输过程中产生的有功损耗,而不是减少电抗。
低压无功智能补偿装置的安全运行低压无功智能补偿装置是在传统无功补偿装置基础上加装了智能无功功率自动补偿控制器。
因为具有智能化、少维护和良好的跟随性能,因此在补偿无功功率、提高功率因数、节能降损、改善电压质量、提高设备出力进而提高企业效益等诸多方面,都是传统无功补偿装置所无法比拟的,近年来也得到了迅速发展和广泛应用。
然而,低压无功智能补偿装置也有产品自身性能不尽完善、缺乏挂网运行经验、用户认知程度不足等问题,为使其不断成熟并推广,笔者就其现存的一些问题提出解决办法。
1低压无功智能补偿装置现存问题首先,低压无功智能补偿装置自身存在不足,影响补偿效果。
其中,作为核心部件的控制器尚属完善并逐步走向成熟阶段,尚无国家标准或行业标准,生产厂家百家争鸣、产品档次参差不齐、伪劣产品充斥市场,致使误动、拒动、振荡现象时有发生。
电容器和接触器质量也不容乐观,如劣质电容器经常出现渗漏、变形,甚至爆炸并引发火灾事故。
伪劣接触器的常见故障包括触点烧灼、机构卡涩、产品稳定性差、电寿命及机械寿命明显不足等。
其次,使用单位对无功管理重视不够,缺乏基本的理论知识,无法根据自身负荷特点进行相应选择,对产品性能认识不足,参数设置不合理,引起无功补偿装置投切时机不准或误动的发生。
发现问题时很难针对具体情况进行个性化处理,使其不能充分发挥效益。
再次,“欠就投、投即过、过则切、切又欠”的循环往复的投切现象时有发生,不仅降低了无功补偿效果,同时也影响电容器、接触器使用寿命,并对电网造成冲击。
2解决现存问题的方法首先,把好设计和设备选型关。
在整体方案的设计上,应注重技术的先进性、实用性、针对性与经济性的和谐统一。
在资金许可的条件下,尽可能选择高科技含量的优良产品,在工作环境良好的基础上兼顾经济性。
传统的控制器只具有cosφ、动作延时、过压定值基本参数设置、简明的人机对话和状态指示,使用简单方便,经济适用,适合于电网环境优良、负荷稳定的普通用户。
低压智能无功功率补偿控制柜常见故障探析作者:关素旗来源:《科技资讯》 2014年第20期关素旗(安阳鑫龙煤业集团有限责任公司河南安阳 455000)摘要:低压智能无功功率补偿是当前低压用户广泛采用的一种无功补偿方式。
本文对设备运行中出现的异常现象及故障进行了列举分析,为相关人员运行管理和维修提供了参考。
关键词:无功功率补偿故障安全运行中图分类号:TM53 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)07(b)-0108-01为了减少电力系统无功损耗、改善电能质量、提高功率因数,我单位在10 kV变配电所低压侧采用并联电容器组,安装低压智能无功功率补偿控制柜的方法对无功功率进行补偿,从而实现节能降耗的目的。
低压智能无功功率补偿控制柜主要由智能无功功率补偿控制器、切换电容器交流接触器、自愈式电容器、放电指示灯及熔断器等其他电气元件组成。
1 设备异常现象及常见故障检修示例在工作实践中,设备有以下几种常见的异常现象及故障需要设备运行人员及维修人员加以了解掌握。
1.1 智能控制器不能正常工作(1)控制器不工作。
通常是接线错误或连接导线开路造成的。
接线错误一般发生在设备安装阶段,能够在电容柜投入试运行时发现并及时排除。
连接导线开路故障通常是在设备运行一段时间后,紧固导线的接线端子松动引起导线接触不良或开路。
所以在对故障排查时要仔细检查导线连接回路中每一个接线端子,对松动的接线端子加以紧固并更换损坏的接线端子。
(2)欠补偿或过补偿。
此种现象通常是参数设置不恰当造成的。
智能无功功率补偿控制器的投入门限在0.80~0.99范围内可调,切除门限在滞后0.91~超前-0.90之间可调。
如是欠补偿可检查投入门限设定值是否偏低,将设定值适当调高后检验补偿效果。
如是过补偿可将切除门限设定值向低调,减小电容器切除门限。
如果在过补偿状态下,电容器还继续投入,直至全部投入并保持下去,则需考虑是智能控制器本身过于灵敏原因造成的。
谈谈配电系统中智能低压无功补偿技术摘要:电力行业具有高电压和大容量的特点。
随着我国电网系统逐渐形成了大区域联网的形式,为此表现出对先进电网系统节能技术越来越迫切的需求。
面对目前电力系统的发展状况,传统的低压无功补偿技术已经无法满足电力行业的要求,因此,现代智能低压无功补偿技术受到了电力行业越来越广泛的认可。
基于此,本文从配电系统中智能低压无功补偿技术展开分析。
关键词:配电系统;智能;无功补偿1、配电系统中智能低压无功补偿的原理及方式1.1配电系统中智能低压无功补偿的原理在配变电所高压或低压母线上,大型电力设备附近,大功率变频变流电气附近并联电容器,补偿电力网络负荷无功功率,进而提高电力用户的功率因数,达到降低电力网络损耗,提升供电质量的目的。
1.2配电系统中智能低压无功补偿的方式首先,集中补偿方式,将电容器组配置在变配电所的入所高压母线上,提高整个变配电所得功率因数,使变配电所整体范围内的网络无功功率达到平衡,达到既减少无功损耗,有提高供电质量的目的。
其次,分组补偿方式,将电容器组配置在配电所中功率因数较低的母线上,分组补偿方式具有较强的针对性,是当前各配电所实际采用的主要无功补偿方式。
最后,就地补偿方式,将电容器装设在大功率用电设备附近,采用就地无功补偿的方式,提高功率因数,改善电压质量。
2、配电系统中低压无功补偿的现状随着用电量的增加,农村电网的负荷增长速度很快,并且农村电网又具有自身的一些特点,例如负荷分散、季节性和地域性等,这些情况对电网负荷又提出了新的要求,要保证农村电网质量和经济性能就需要对无功补偿工作提高重视,但是目前来说农村电网无功补偿工作仍存在不规范的现象,电力供需矛盾逐年加深,针对当前存在的问题,无功补偿在农村电网实际应用方面的研究凸现的尤为重要。
无功补偿是提高电压质量的主要因素,也是提高电网效能的核心,合理应用无功补偿,能够维持负荷点的电压水平,提高电压稳定性,降低线损。
以往的无功补偿装置只适用于台区整体补偿,即在台区配电柜内加装无功补偿装置,实行集中补偿方法。
智能型低压无功补偿装置若干问题的探讨高宇英刘乾业摘要:着重介绍近几年来我国智能型低压无功补偿装置新产品、新技术和开发动态,并对设计方案中的若干技术问题如补偿方式的选择、主接线方案、晶闸管开关电路、智能型自动控制器等加以讨论。
关键词:智能型低电压无功补偿技术方案1前言近年来,在城乡电网改造的实施过程中,低压并联电容器无功补偿装置的设计方案有了重大的改进和突破,取得了满意的运行效果。
对提高供电电压质量,挖掘供电设备的潜力、降低线路损失及节能均起到积极的作用。
本文就智能型低压无功补偿装置开发中的若干技术问题和发展方向进行讨论,以供参考。
2 低压补偿的改进低压无功补偿的传统模式主要有以下三种型式,①装于低压电动机的单台就地补偿;②装于配电变压器低压侧的补偿箱;③装于企业配电房或车间以及高层建筑楼层配电间的自动补偿柜(如PGJ柜等)。
限于篇幅,对单台补偿问题本文不作讨论。
低压补偿箱和补偿柜的技术改进和新技术应用归纳起来主要有以下几方面:(1)由三相共补到分相补偿,以求达到更理想的补偿效果;(2)由单一的无功补偿到同时具有滤波及抑制谐波功能的补偿装置;(3)从采用交流接触器进行投切,到选用晶闸管开关电路投切,以及发展为等电压投、零电流切的最佳投切模式;(4)智能型自动补偿控制器和配电变压器的运行记录仪相结合;(5)将低压补偿的功能纳入箱式变电站或美式箱变的低压部分;(6)采用不锈钢或航空铝板的箱体,具有防寒、防晒、密封、防潮、防锈的特点;(7)选用干式或充SF6的自愈式并联电容器,提高运行可靠性,延长使用年限。
3 △-Y共补与分补相结合的接线3.1 三相共补的接线传统的低压补偿都是采用三相共补的方式,根据控制器统一取样,各相投入相同的补偿容量,这种补偿方式的接线如图1所示。
适用于三相负载基本平衡、各相负载的cosφ相近的网络。
为什么国内外制造厂对三相共补的电容器均选用△接线呢?主要是额定电压400V的自愈式电容器的价格较同容量额定电压2 30V的电容器要便宜得多。
1前言近年来,在城乡电网改造的实施过程中,低压并联电容器无功补偿装置的设计方案有了重大的改进和突破,取得了满意的运行效果。
对提高供电电压质量,挖掘供电设备的潜力、降低线路损失及节能均起到积极的作用。
本文就智能型低压无功补偿装置开发中的若干技术问题和发展方向进行讨论,以供参考。
2 低压补偿的改进低压无功补偿的传统模式主要有以下三种型式,①装于低压电动机的单台就地补偿;②装于配电变压器低压侧的补偿箱;③装于企业配电房或车间以及高层建筑楼层配电间的自动补偿柜(如PGJ柜等)。
限于篇幅,对单台补偿问题本文不作讨论。
低压补偿箱和补偿柜的技术改进和新技术应用归纳起来主要有以下几方面:(1)由三相共补到分相补偿,以求达到更理想的补偿效果;(2)由单一的无功补偿到同时具有滤波及抑制谐波功能的补偿装置;(3)从采用交流接触器进行投切,到选用晶闸管开关电路投切,以及发展为等电压投、零电流切的最佳投切模式;(4)智能型自动补偿控制器和配电变压器的运行记录仪相结合;(5)将低压补偿的功能纳入箱式变电站或美式箱变的低压部分;(6)采用不锈钢或航空铝板的箱体,具有防寒、防晒、密封、防潮、防锈的特点;(7)选用干式或充SF6的自愈式并联电容器,提高运行可靠性,延长使用年限。
3 △-Y共补与分补相结合的接线3.1 三相共补的接线传统的低压补偿都是采用三相共补的方式,根据控制器统一取样,各相投入相同的补偿容量,这种补偿方式的接线如图1所示。
适用于三相负载基本平衡、各相负载的cosφ相近的网络。
为什么国内外制造厂对三相共补的电容器均选用△接线呢?主要是额定电压400V的自愈式电容器的价格较同容量额定电压230V的电容器要便宜得多。
这是由于原材料价格的原因和400V电容器极间工作电场强度较高的缘故。
以400V的电容器为例,用厚8μm金属化膜时,工作场强为50MV/m,如用厚7μm的金属化膜,工作场强为57.14M V/m,而230V的电容器,如维持与上述的工作场强相近时,则必须选用更薄的金属化膜,但4~5μm薄膜的价格要比7~8μm薄膜贵得多,故对230V电容器一般是采取降低工作场强的设计,按照国内的通常价格,同容量的230V电容器的价格为400V电容器价格的2倍以上。
3.2 三相分补的接线三相分补方式就是各相分别取样,各相分别投入不同的补偿容量。
适用于各相负载相差较大,其cosφ值也有较大差别的场合。
接线如图2所示。
与三相共补的不同特点是:①单台并联电容器的额定电压为230V,Y接;②控制器分相进行工作,互不影响。
当然,其价格高于三相共补的装置,一般要贵20%~30%。
3.3 Δ-Y共补与分补相结合的接线从经济的角度出发,也可以采用电容器Δ-Y接线,即三相共补与三相分补相结合的接线方案如图3所示。
三相共补部分的电容器为Δ接线,三相分补部分的电容器为Y接线,例如某厂家Δ接电容器组的单台电容器分别为400V,10、15、20、30kvar。
Y接电容器组的单台电容器分别为:230V,3、4、5、6、8、10kvar。
这种接线方式的补偿装置,运行方式机动灵活,其成套价格低于图2的接线方案。
也有的厂家对Y接的电容器组仍采用400V的电容器,其单台铭牌容量与Δ接电容器组选用相同的电容器,而Y接部分的电容器实际输出的容量只有铭牌的1/3。
这样做的目的是由于400V的产品比较便宜,即使实际容量较名牌值小,但由于工作场强低,寿命较长,且整个装置只用一个规格的电容器,互换性强。
4 并联电容器的投切开关4.1 交流接触器70年代广泛应用的PGJ补偿柜,都是采用交流接触器作为并联电容器的投切开关,迄今仍有沿用。
其缺点是:①投入电容时产生倍数较高的涌流,容易在接触器的触点处产生火花,烧损触头;②切断电容时,容易粘住触头,造成拉不开;③涌流过大对电容器本身有害,会影响使用寿命。
当时采用的措施是:(1)适当选择额定容量较大的接触器,如用额定电流40A的接触器投切15kvar的三相电容器(I C=21.7A);②采用专用的接触器,其型号有CJ16、CJ19、CJ20C、B25C~B75C、CJ41等系列;③每台电容器加装串联小电抗器,用以抑制涌流。
4.2 双向晶闸管开关电路采用双向晶闸管的无触点开关电路(又称固态继电器)取代交流接触器用于投切电容器的接线如图4(a)所示。
其优点是过零触发,无拉弧,动作时间短,可大幅度地限制电容器合闸涌流,特别适合于繁投切的场合。
但也存在以下缺点:①采用双向晶闸管制造成本高,晶闸管开关电路的补偿柜价格要比采用接触器的补偿柜贵70%~80%左右;②晶闸管开关电路运行时有较大的压降,运行中的电能损耗和发热问题不可忽视。
以BZMJ0.4-15-3并联电容器为例,其额定电流为21.7A,如晶闸管开关的电压降为1V时,3个晶闸管开关电路运行时,损耗的功率为:P=3×1×21.7=65.1W,如补偿柜的无功功率为90kvar,则全部投入时,晶闸管的功率损耗为65.1×6=390.6W,以每天平均10h计,日耗电量达3.906kW·h。
年耗量约为1426kW·h,有功消耗的发热量还会增加整个补偿装置的温升,而需采用相应的散热降温的措施,如采用接触器则基本上不消耗有功;(3)晶闸管电路的本身也是谐波源,大量的应用对低压电网的波形不利。
因此,除了对晶闸管开关电路加以改进外,还应使之在完成开合闸操作后退出,仍由与之并联的接触器维持电容器的正常运行。
4.3 晶闸管和二极管反并联的开关电路一个晶闸管和一个二极管反并联的接线方案如图4(b)所示。
与图4(a)的接线方案对比,由于相同容量的二极管的价格低于晶闸管,故用一只晶闸管和一只二极管反并联的无触点开关电路制造成本较低,而技术性能相近,但反应时间则较漫些,切除电容器时,从切除指令的输出到工作任务的完成,可以在半周波内完成,(即时间t≤10ms)。
如采用图4(b)的方案,由于二级管的不可控性,通常其切除时间要在0.5~1Hz之间,即切除时间t≤20ms。
4.4 等电压投零电流切的新型无触点开关电路等电压投零电流切的新型无触点开关电路的接线如图5所示,图中J为交流接触器的触点。
其运行操作顺序说明如下:当投入电容器时,先由微电脑控制器发出信号给开关电路,使之在等电压时投入电容器,微电脑的控制器紧接着又发信号给接触器,使其触点也闭合,将晶闸管开关电路短路,由于接触器J闭合后的接触电阻远小于开关电路导通时的电阻,达到了节能和延长开关电路使用寿命的目的。
当需要切除电容器时控制器先发信号给接触器,使接触器触点J断开,此时开关电路处于导通状态,并由开关电路在电流过零时,将电容器切除。
本方案的优点是:运行功耗低、涌流小、谐波影响小,制造成本低,开关电路和接触器的使用寿命长。
4.5 两相两管开关电路投切的三相Δ形接线电容器组两相两管开关电路投切三相Δ形接线电容器组的接线如图6所示。
该项投切原理是北京首电科技有限公司的专利技术,已在我国低压配电网中获得广泛的应用,效果是满意的。
5 智能型自动控制器5.1 检测量和控制目标检测量主要有cosφ、无功功率Q和无功电流I q三种,80年代中期多选用以cosφ为检测量的控制器,执行手段是投切电容器,补偿的最终目的是减少进出电网的无功功率。
此方案的主要缺点是:轻载时容易产生投切震荡,重载时又不易达到充分补偿,故新型的控制器已不再选用以cosφ为检测量。
检测量为Q 的控制器,其工作原理是将电压和电流的信号送入霍尔元件或相敏放大器等具有乘法功能的器件,以测出Q=UIsinφ,由于检测量和控制目标都是同一物理量,技术上是合理的,但检测难度要大些。
检测量为I q 的控制器,利用了相电压u由正到负过零的瞬间,恰好就是A相无功电流最大值I qmax的原理,用相电压u 负过零信号控制,采用开关和简单的保持电路,以完成对I q实时检测。
这种方案的优点是:检测方法简单,不会发生震荡,补偿效果与电网电压的波动无关。
5.2 检测点的设置方案有两种选择方案:①控制器输入电压和电流信号的检测点设在补偿设备的前端,如图7中的A点处;②检测点设在补偿设备后端如图7中的B点处。
检测点A由于不能直接检测负载的无功功率,不易实现多组电容器的一次快速投切,通常采用逐级渐进的投切方式,较慢地达到应补偿值,因此仅适用于负载运行较平稳,无大容量冲击负载,不需要快速动态补偿的场合。
如接于检测点B,其优点是仅根据负载Q和I q测得值,决定电容器投入组数,是一种只管投切,不控制补偿后实际效果的控制方式,其优点是控制方式简单,可一次快速投切多组电容器,缺点是静态补偿的精度较差。
有关专家还提出了兼顾两者优点的闭合控制方式,即检测点设在A处,检测补偿后的无功功率ΔQ,又通过ΔQ求得负载的全部无功功率Q,即完全补偿时所需投入的全部电容器的无功功率,这种由变动量求总和的设想,可通过微机来实现,又因可一次投入应投的全部电容器,获得快速的动态补偿特性,是目前公认的比较理想方案。
5.3 对自动控制器性能及质量的要求目前全国大约有200多家企业生产无功补偿自动控制器,其中多数是技术水平很低、缺乏较齐全的检测设备,生产批量小,质量难以保证的家庭作坊式小厂。
为了提高自动控制器的技术性能和可靠性,电力行业标准DL/T597-1996《低压无功补偿器订货技术条件》,对控制器的基本功能提出以下要求:①应具有电容器投入及切除门限设定值、延时设定值、过电压保护设定值的设置功能;②对可按设定程序投切的控制器,应具有投切程序设置功能;③面板功能键的操作应有容错功能;④面板的设置应具有硬件或软件闭锁功能。
为了提高控制器工作的可靠性还应注意以下几点:①控制器应有防止在小负载情况下出现投切震荡的措施;②合理简化控制器的电路设计,元器件数量越多,电路越复杂,则控制器的故障率越高;③减少一些控制器本身不必要附加功能,例如自动和手动的切换,电容器故障的报警等功能均应由控制器转移到无功补偿屏上;④选用质量优良的单片机和电子元器件;⑤注意自动控制器抗电磁干扰的能力;⑥合理选择检测量和控制方案。
5.4 配电综合测控仪和无功补偿自动控制器一体化无功补偿自动控制器和配电综合测控仪的一体化问题是城网改造提出的配电网自动化问题,运行单位往往要求在配电变压器的低压侧同时加装无功补偿的低压电容器和配电综合测控仪。
以北京首电科技研制的SDPD-2000配电综合测控仪为例,兼具配电变压器运行参数的数据采集、显示和记录以及无功补偿的智能控制和保护等两大功能。
数据采集的范围包括:电压、电流、功率因数、有功及无功功率、有功及无功电量、谐波电压、谐波电流,每日电压和负载电流的最大值和最小值,停电时刻、来电时刻及累计停电时间,每相过电压、欠电压及缺相时间等参数,数据储存期为2个月。