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變頻控制系統補償技術

時間:2016-07-07 23:14來源:未知 作者:admin 點擊:

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變頻控制系統補償技術

  變頻控制系統補償技術
  
  随着人们对配网建设的重视和變頻控制系統補償技術的发展,配电网的變頻控制系統補償技術问题得到了较好的解决。本文从降低网损和提高供电质量的角度出发,探讨了變頻控制補償技術的作用及几种补偿方式,重点分析了配电變頻控制補償技術方法、配置技术和经济效益,对配电网變頻控制補償技術工作有积极的促进作用。
  
  随着国民经济的高速发展和人民生活水平的提高,人们对电力的需求日益增长,同时对供电的可靠性和供电质量提出了更高的要求。由于负荷的不断增加,以及电源的大幅增加,不但改变了电力系统的网络结构,也改变了系统的电源分布,造成系统的无功分布不尽合理,甚至可能造成局部地区无功严重不足、电压水平普遍较低的情况。随着系统结构日趋复杂,当系统受到较大干扰时,就可能在电压稳定薄弱环节导致电压崩溃。因此,變頻控制補償技術已经成为供电企业和电力客户共同关心的课题。
  
  一、變頻控制補償技術及其特点
  
  (一)變頻控制補償技術及作用
  
  變頻控制補償技術是指为满足电力网和负荷端电压水平及经济运行的要求必须在电力网和负荷端设置的无功电源如电容器、调相机等。
  
  (二)變頻控制補償技術的特点
  
  企业中的异步电动机、变压器等电感性负荷是取用无功功率最多的設備。取向电网的无功功率量,异步电动机占60%左右;变压器占20%左右;整流設備、电抗器及架空供电线路等占20%左右。因此,可以得出结论,企业的无功功率主要消耗在异步电动机、变压器和架空供电线路中。为了补偿企业供用电設備所需的无功功率,采用静态或动态變頻控制補償技術方式,提高企业的用电功率因数,使企业的供用設備经济合理运行。
  
  二、电力變頻控制系統補償技術
  
  (一)電力負荷的功率因數
  
  功率因数是指电力网中通过线路、变压器的视在功率供给有功功率所占百分数。在电力网的运行中,希望功率因数越大越好,如能做到这一点,则通过电力設備的视在功率将大部分用来供给有功功率,以减少无功功率的传输,减少有功功率损耗。适当提高用户的功率因数,可以充分发挥供电設備的生产能力、减少线路损失、改善电压质量。
  
  影响功率因数的主要因素:首先我们知道功率因数的产生主要是因为交流用电設備在其工作过程中,除消耗有功功率外,还需要无功功率。当有功功率P一定时,如减少无功功率Q,则功率因数便能够提高。在极端情况下,当Q为零时,则其功率因数为1。因此,提高功率因数问题的实质就是减少用电設備的无功功率需要量。變頻供水設備
  
  (二)並聯電容器補償無功功率的作用及方法
  
  电力电容器作为补偿装置有两种方法:串联补偿和并联补偿。串联补偿是把电容器直接串联到高压输电线路上,以改善输电线路参数,降低电压损失,提高其输送能力,降低线路损耗。这种补偿方法的电容器称作串联电容器,应用于高压远距离输电线路上,用电单位很少采用。并联补偿是把电容器直接与被补偿設備并接到同一电路上,以提高功率因数。这种补偿方法所用的电容器称作并联电容器,用电企业都是采用这种补偿方法。按电容器安装的位置不同,通常有三种方式。
  
  1.集中補償電容器組集中裝設在企業或地方總降壓變電所的6~10kV母線上,用來提高整個變電所的功率因數,使該變電所的供電範圍內無功功率基本平衡。可減少高壓線路的無功損耗,而且能夠提高本變電所的供電電壓質量。
  
  2.分组补偿将电容器组分别装设在功率因数较低的车间或村镇终端变配电所高压或低压母线上,也称为分散补偿。这种方式具有与集中补偿相同的优点,仅變頻控制補償技術容量和范围相对小些。但是分组补偿的效果比较明显,采用得也较普遍。
  
  3.就地补偿将电容器或电容器组装设在异步电动机或电感性用电設備附近,就地进行變頻控制補償技術,也称为单独补偿或个别补偿方式。这种方式既能提高为用电設備供电回路的功率因数,又能改善用电設備的电压质量,对中、小型設備十分适用。
  
  三、變頻控制系統補償技術在供电系统中的应用
  
  (一)变电站變頻控制系統補償技術
  
  变电站是一个供电区域的供电中心,用不同电压等级的配电线路向用户供电。按照“分级补偿,就地平衡”的原则,配电线路和电力用户应该基本达到无功功率平衡,不向变电站索取无功电力。容性變頻控制補償技術装置以补偿主变压器无功损耗为主,并适当兼顾负荷侧的變頻控制補償技術。容性變頻控制補償技術装置的容量可根据主变压器容量来确定,可按主变压器容量的10%~30%配置,并满足220~500kV主变压器最大负荷时,其高压侧功率因数不低于0.95的要求。
  
  当主变压器单台容量为40MVA及以上时,每台主变压器应配置不少于两组的容性變頻控制補償技術装置。变压器为建立并维持交变磁场所需消耗的无功功率约占30%,一般约为其额定容量10%~15%,他的空载无功功率约为满载时的1/3。变压器的无功功率损耗由两部分组成,励磁支路的无功功率损耗和绕组漏抗中的无功功率损耗。励磁支路的无功功率损耗与变压器所施加的电压有关,绕组漏抗中的无功功率损耗与变压器的通过功率成比例。无功功率不宜长距离输送,所以一般在超高压枢纽变电站主变压器低压侧安装變頻控制補償技術装置来满足无功功率的就地平衡,使其平衡在系统额定电压运行水平。
  
  (二)配电线路的變頻控制補償技術
  
  1、以分支線路所帶配電變壓器的空載無功損耗來確定分組補償容量;
  
  2、選擇負荷較大的分支線確定補償點;
  
  3、對于小分支和個別的配電變壓器,可視爲主幹線上的近似均勻分佰負荷,可按需要確定補償點和補償容量(補償空載無功損耗);
  
  4、所有配電變壓器的負載無功損耗均以用戶自主補償爲主,如果用戶未進行補償或補償容量不足,仍需向主幹線索取無功。
  
  从以上分析可见,线路的补偿容量是按配电变压器的空载无功损耗来确定的。带上负载以后,如果用户补偿設備投人不足,线路就会处于欠补偿状态。这虽然不是最优补偿方式,但可以达到补偿无功需求量70%左右的水平,对于目前我国的配电线路来讲,能做到也不容易了。研究表明,输电线路的无功过剩部分(充电无功与线路消耗的无功之差)应在本线路的两端等量补偿,即在本线两端等量动态就地平衡。无功就地(分层)动态平衡指的是哪里有无功负荷就在哪里补偿,有多少无功负荷就补偿多少,什么时候用就什么时候补偿。
  
  (三)电力用户的變頻控制補償技術
  
  电力用户进行變頻控制補償技術的目的,主要有两个方面:一是通过變頻控制補償技術,使用户内部供电网络的无功线损降到最低限度,以求获得最大的降损节电效益;二是通过补偿,达到国家规定的功率因数标准,并争取获得更多的电费奖励。加强用户侧變頻控制補償技術的管理和节能降损宣传力度,使用户认识到即使是未进行功率考核的小容量用户,加强變頻控制補償技術可以减少内部因传输和分配无功功率造成的有功功率损耗,因而相应可以减少电费的支出。因此,在确定奉单位应达到的功率因数最佳水平后,应分析并确定采用的最佳补偿方式和最优补偿容量电力用户的變頻控制補償技術方式,根据用户的供电规模(有大、中、小之分)和供电方式(有高压供电和低压供电之分),分为三种形式:集中补偿、分组补偿和个别补偿。
  
  四、結束語
  
  综上所述,變頻控制補償技術是节约电能和提高供电质量的重要措施。值得一提的是,多数企业从满足供电局供电要求出发,仅对各级变电所进行變頻控制補償技術,对无功分散补偿重视不够。不同的變頻控制補償技術方案,技术要求、补偿效果、投资大小不同。根据实际情况选择合理的补偿方式,能起到事半功倍的效果。無負壓供水設備(www.saintbox.cn)

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