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如何選擇低壓無功補償裝置

添加時間:2016-01-12 17:25:07 來源:上海亚游娱乐製造有限公司
低壓無功功率補償裝置在電力供電係統中被廣泛應用,其目的是提高電網的功率因數,降低供電變壓器及輸送線路的損耗,提高供電效率,改善供電環境。

目前這種補償裝置的種類較多,性能各異,不同的補償裝置具有不同的特性、並適合在不同的電網及負荷工況下使用。因此,合理的選擇補償裝置,可以做到最大限度的減少網絡的損耗、提高供電質量。反之,如選擇或使用不當,則可能造成補償效果差,甚至會引起電壓波動及諧波增大等不良現象發生,導致供電質量下降。

下麵就國內常見的低壓補償裝置的分類、特點及適用範圍作一些介紹。

一、常用補償方式分類

常用補償方式分靜態補償MSC(采用普通的控製器+專用接觸器)、準動態補償TSC、準動態補償MSC+TCR、全動態補償TSC+TCR四種。

二、補償方式的選擇

在無功功率補償裝置的應用方麵,選擇那一種補償方式,要根--據電網及負載的工況而定,首先,要對所補償的線路進行分析,對於負荷較大且變化較快的工況(如電焊機、大功率電動機等負載)的線路采用動態補償,節能效果明顯。對於負荷相對平穩的線路應采用靜態補償方式。對於一些特殊的工作環境就要慎重選擇補償方式,尤其線路中含有瞬變高電壓、大電流衝擊的場合是不能采用動態補償的。一般電焊機工作時間均在幾秒鍾以上,電動機啟動也在幾秒鍾以上,而動態補償的響應時間在幾十毫秒,按40毫秒考慮則從40毫秒到5秒鍾之內是一個相對的穩態過程,動態補償裝置能完成這個過程。如果線路中沒有出現這麽一段相對的穩態過程並且能量又有較大的變化(稱為瞬變或閃變),采用動態補償就要出問題並可能引發事故。

從價格因素看,對於相同的容量來說,動態補償的投入成本大約是靜態補償的1-2.5倍左右。

三、無功功率補償控製器的選擇

無功功率補償控製器有三種采樣方式,功率因數型、無功功率型、無功電流型。

選擇那一種物理控製方式實際上就是對無功功率補償控製器的選擇。控製器是無功補償裝置的指揮係統,采樣、運算、發出投切信號,參數設定、測量、元件保護等功能均由補償控製器完成。十幾年來經曆了由分立元件——集成線路——單片機——DSP芯片一個快速發展的過程,其功能也愈加完善。就國內的總體狀況來看,由於市場的需求量很大,生產廠家也愈來愈多,其性能及內在質量差異也很大,很多產品名不符實,在選用時需認真對待。在選用時需要注意的另一個問題就是國內生產的控製器其名稱均為“XXX無功功率補償控製器”,名稱裏出現的“無功功率”的含義不是這台控製器的采樣物理量。采樣物理量取決於產品的型號,而不是產品的名稱。

1.功率因數型控製器

一般具有以下—些功能。

“延時”整定,投切的延時時間,應在10s-120s範圍內調節“靈敏度”整定,電流靈敏度,不大於0-2A。

投入及切除門限整定,其功率因數應能在0.85(滯後)-0.95(超前)範圍內整定。

過壓保護設置

顯示設置、循環投切等功能

這種采樣方式在運行中既要保證線路係統穩定、無振蕩現象出現,又要兼顧補償效果,這是一對矛盾,隻能在現場視具體情況將參數整定在較好的狀態下工作。即使調整得較好,也無法彌補這種方式本身的缺陷,尤其是在線路重負荷時。舉例說明:設定投入門限;cosφ=0.95(滯後)此時線路重載荷,即使此時的無功損耗已很大,再投電容器組也不會出現過補償,但cosφ隻要不小於0.95,控製器就不會再有補償指令,也就不會有電容器組投入,所以應慎用這種控製方式

2.無功功率(無功電流)型控製器

無功功率(無功電流)型的控製器較完善的解決了功率因數型的缺陷。一個設計良好的無功型控製器是智能化的,有很強的適應能力,能兼顧線路的穩定性及補償效果,並能對補償裝置進行完善的保護及檢測,這類控製器一般都具有以下功能:

四象限操作、自動、手動切換、自識別各路電容器組的功率、根據負載自動調節切換時間、諧波過壓報警及保護、線路諧振報警、過電壓保護、線路低電流報警、電壓、電流畸變率測量、顯示電容器功率、顯示cosφ、U、I、S、P、Q及頻率。

有些產品已將控製器與配電監測儀合二為一,並具有標準的通訊接口。

由以上功能就可以看出其控製功能的完備,由於是無功型的控製器,也就將補償裝置的效果發揮得淋漓盡致。如線路在重負荷時,那怕cosφ已達到0.99(滯後),隻要再投一組電容器不發生過補,也還會再投入一組電容器,使補償效果達到最佳的狀態。有些采用了DSP芯片的控製器,其運算速度大幅度提高,使得富裏葉變換得到實現,並且抗幹擾能力非常強。當然,不是所有的無功型控製器都有這麽完備的功能。

3.用於動態補償的控製器

對於這種控製器要求就更高了,一般是與觸發脈衝形成電路一並考慮的,要求控製器抗幹擾能力強,運算速度快,更重要的是有很好的完成動態補償功能。由於這類控製器也都基於無功型。

目前,國內用於動態補償的控製器,與國外同類產品相比有較大的差距,一是在動態響應時間上較慢,動態響應時間重複性不好。二是補償功率不能一步到位,這些應是生產廠家要重點解決的問題。另外,相應的國家標準也尚未見到,這方麵落後於發展。

四、結論

在選擇無功功率補償裝置時,應根據負載及電網工況、同時考慮裝置對電網的影響,(尤其是負麵影響)大小、投入成本的大小來綜合比較,最終以準確的電容性無功功率去補償負載的電感性無功功率,使功率因數達到高水平,並提高供電質量。選擇一種合理的補償方式和一台好的控製器及補償裝置尤為重要。現在電力部門驗收設備或是檢查電表還都按照老的模式,即看功率因數是否達標。這一點已不符合當今電力技術的發展要求,希望有關部門盡快出台新的政策,以鼓勵采用先進、合理的補償裝置,並進行大力推廣和應用。
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