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無功補(bǔ)償在低壓配電系統(tǒng)的探討與應(yīng)用論文
摘要：本文分析興隆莊礦電廠低壓系統(tǒng)功率因數(shù)偏低的問題，提出方案在低壓配電系統(tǒng)增加無功補(bǔ)償裝置，以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，增加系統(tǒng)出力，降低網(wǎng)絡(luò)損耗，改善電能質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：無功補(bǔ)償；低壓；系統(tǒng)
1、前言
目前國內(nèi)較普遍采用的無功補(bǔ)償方式是在配電變壓器380V側(cè)進(jìn)行集中補(bǔ)償，通常采用微機(jī)控制的低壓并聯(lián)電容器柜，容量在幾十至幾百kvar不等，根據(jù)用戶負(fù)荷水平的波動投入相應(yīng)數(shù)量的電容器進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償。此種補(bǔ)償方式的優(yōu)點是可以顯著提高用戶的功率因數(shù)，實現(xiàn)無功的就地平衡，對配電網(wǎng)和配電變的降損有較好的作用，也有助于保證用戶的電壓水平。
興隆莊礦電廠總裝機(jī)容量24MW，其中兩臺6MW，1臺12MW，按照地調(diào)上網(wǎng)功率因數(shù)要求0。85—0。9之間，發(fā)電機(jī)功率因數(shù)控制也在0。85—0。9之間，而低壓配電裝置功率因數(shù)一般為0。86左右，需進(jìn)行無功補(bǔ)償。根據(jù)現(xiàn)場情況，優(yōu)選在變壓器低壓側(cè)安裝集中補(bǔ)償裝置，四段各安裝一臺無功補(bǔ)償柜。
2、現(xiàn)場無功負(fù)荷運行情況及無功補(bǔ)償量的確定
興隆莊礦電廠四段低壓母線功率因數(shù)建議補(bǔ)償?shù)?。95以上。有功負(fù)荷較平均，最大為630KW左右，按620KW計算。
補(bǔ)償容量計算：
補(bǔ)償容量分別為164。12KVar，則共補(bǔ)償約164。12×4=656。48 KVar。
3、無功補(bǔ)償裝置的優(yōu)化選擇及性能
本著安全、經(jīng)濟(jì)、合理、可靠、高精度的原則，興隆莊礦電廠選擇QFJ—I智能型無功補(bǔ)償裝置。該裝置適用于低壓配電系統(tǒng)內(nèi)各類負(fù)荷的動態(tài)無功功率補(bǔ)償，可以自動調(diào)節(jié)無功補(bǔ)償裝置的運行。獨特的無功、電壓聯(lián)合#形控制策略，共補(bǔ)與分補(bǔ)相結(jié)合的方式，使得電網(wǎng)每相無功補(bǔ)償保持在高精度狀態(tài)，達(dá)到最佳的降損節(jié)能效果。免維護(hù)的質(zhì)量保證使之廣泛適用于電力系統(tǒng)50Hz，額定電壓400V的配電系統(tǒng)內(nèi)，作為各類負(fù)荷的動態(tài)無功補(bǔ)償，用以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，增加系統(tǒng)出力，降低網(wǎng)絡(luò)損耗，改善電能質(zhì)量。
控制器以高性能的Intel芯片為核心單元，利用優(yōu)化的傅立葉算法和瞬時積分比較法，可以精確地計算和顯示電網(wǎng)的各項參數(shù)（如母線三相電壓、功率因數(shù)、有功功率、無功功率、諧波成分、輸出電流、補(bǔ)償量等）及保護(hù)狀態(tài)等，設(shè)置和輸出顯示均為數(shù)字量，人機(jī)界面好，操作直觀，可靠性高。本控制器具有多種通訊功能，滿足了配網(wǎng)自動化的要求�？刂破鞒龑﹄娏ο到y(tǒng)的有功功率、無功功率進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測及對無功自動跟蹤補(bǔ)償外，還可以對電網(wǎng)每相的電壓、電流、功率因數(shù)、有功功率、無功功率及諧波成分等52項數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測、統(tǒng)計、存貯。 QFJ—I系列智能型無功補(bǔ)償柜柜體材料采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼，外覆涂復(fù)層，內(nèi)部設(shè)計為模數(shù)化結(jié)構(gòu)，零部件安裝位置可以根據(jù)實際要求在三維空間以一定的模數(shù)進(jìn)行自由調(diào)整。頂部設(shè)計通風(fēng)式結(jié)構(gòu)，既達(dá)到了防護(hù)等級要求，又能夠使裝置內(nèi)部空氣自然流通，散熱效果良好。
QFJ—I型無功補(bǔ)償柜具有豐富完善的保護(hù)功能，可以滿足各種情況下的無功補(bǔ)償使用。該裝置具有過壓保護(hù)；欠壓保護(hù)；過流保護(hù)；諧波保護(hù)；溫度保護(hù)；短路保護(hù)；避雷保護(hù)；反相、缺相保護(hù)等。
選用設(shè)備的技術(shù)性能
額定電壓（UN）：0。40KV；額定頻率：50HZ；額定補(bǔ)償容量：180KVar；
電容器接線方式：△，Y0；測量誤差：電壓：±0。5% 電流：±1。0% 無功：±1。0%；
輸出回路：6級共補(bǔ)+2級分補(bǔ)可調(diào)；動態(tài)響應(yīng)時間：20ms；投切延時：3～999秒可調(diào)。
4、測試試驗與效益分析
（1）測試試驗
安裝后，對控制回路及接線進(jìn)形了細(xì)致的檢查，對主回路進(jìn)行了絕緣遙測，無問題后，送電后，根據(jù)產(chǎn)品說明書對裝置參數(shù)進(jìn)行了設(shè)置。分別用手動/自動方式對裝置進(jìn)行了投入，裝置運行正常。
通過調(diào)整各段母線負(fù)荷大小，數(shù)據(jù)如下：
有功負(fù)荷，功率因數(shù)
根據(jù)測試，四段母線安裝無功補(bǔ)償裝置后，達(dá)到了方案和技術(shù)協(xié)議要求，超過了國家對工礦企業(yè)用電功率因素的規(guī)定。
（2）效益分析
興隆莊礦電廠安裝無功補(bǔ)償裝置可以帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益，主要反映在以下幾方面：提高設(shè)備出力、改善電能質(zhì)量、降低電能損耗、挖掘發(fā)供電設(shè)備潛力。
�、� 通過改善功率因數(shù)，降低變壓器、電器設(shè)備、導(dǎo)線的損耗。
② 藉由良好功因值的確保，從而減少供電系統(tǒng)中的電壓損失，可以使負(fù)載電壓更穩(wěn)定，改善電能的質(zhì)量。
�、� 增加低壓配電系統(tǒng)的裕度，充分挖掘出了發(fā)供電設(shè)備的潛力。
參考文獻(xiàn)
[1] 毛梅君。 電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化計算一例[J]。 浙江電力， 2007， （01）
[2] 張廣科，張亞新，楊繼綽。 無功補(bǔ)償方式比較與容量確定[J]。 中國電力企業(yè)管理， 2007， （08）
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