摘要：本文对低压配电网内无功功率抵偿、谐波治理等技术的解决方案，和成套装配中所需元器件的选型进行了简单的论述。
关头词：无功功率抵偿、谐波、控制器、投切器、电容器、电抗器。关头

1.前言

随着国平易近经济的快速成长和延续增加,电力建设更是取得了使人注视的成就,到2004年末,我国电站装机容已到达4.4亿kW,年发电达21870亿kW/h,同比增加14.8。可是电力需求的增加更是迅速,电力供需矛盾日益突出,往年用电高峰时期全国就有24个省、区拉闸限电,同时由于年夜部门电力举措措施持久处于超负荷运行状态,存在诸多平安隐患,也泛起了很多事故,给国家和人平易近财富造成了很年夜的损失。今年(2005)用电仍有年夜幅度的增加，高峰时的电力供给缺口更年夜(仅北京(2005)用电仍有年夜幅度的增加，高峰时的电力供给缺口更年夜(仅北京2005)用电仍有年夜幅度的增加，高峰时的电力供给缺口更年夜(仅北京地域今年用电高峰时的供电缺口就到达百万KW以上),电力供给严重的形势加倍严肃。

电力供给的严重不足已制约了国平易近经济成长的速度。而要减缓当前甚至从此一个时期电力供需之间的矛盾,并从基本上解决问题,除国家及地方加年夜对电力建设的投资力度、增加发电这一主渠道外,勤俭用电、合理用电－采用各类节电措施,年夜限度地哄骗现有各类电力举措措施资本也长短常重要的、也是很有需要的。就是要开源与节省并举。

众所周知,哄骗无功功率抵偿技术来挖掘现有电力资本潜力,是一种能够迅速生效的、切实可行的措施,同时也能够勤俭年夜的电力能源。

2.无功功率抵偿技术运用方案简直定

2.1无功功率抵偿的概念

2.1.1无功功率和有功功率一样是输配电网中不成缺少的组成部门,无功功率对供电系统和负载系统的正常运行是十分重要的、也是必需的。

2.1.2由于电网中存在年夜的感性负载,所以就需要供电部门提供足够的无功功率。若是这些无功功率都有发机电(厂)发出并经由过程长距离的输电线路传送到所需的地方,这显然是不合理、不经济的,现实上也是不成能的。而合理的也是有用的方式就是在需要无功功率的地方或四周发生(发出)无功功率,即无功功率抵偿。

2.2无功功率抵偿的作用

2.2.1由于无功功率的存在,对电网也会带来晦气的影响,主要浮现在以下方面:

(1)无功功率的增加,致使电流的增年夜和视在功率的增加,从而使发机电、变压器、起动及控制装备和导线等电气装备容的增加。
(2)供电装备及线路消耗增加。
(3)变压器及线路的电压降增年夜,使供电网电压发生波动。在电网中,有功功率的波动一般对电网电压的影响较小,电网电压的波动主要是无功功率的波动引发的。若是是冲击性无功功率负载,还会使电网发生剧烈的波动,甚至发闹事故。

2.2.2无功功率抵偿的作用就是要尽削减无功功率对电网的影响。其作用主要有:

(1)提高供电系统及负载的功率因数,下降输电线路及用电装备的容和负荷,削减功率消耗。
(2)稳定用电端及电网的电压,提高供电,增加输电系统的稳定性,提高输电能力。
(3)平衡三相负荷,削减无功功率对电网的冲击。

2.3无功功率抵偿的方式

随着电力电子控制技术和计较机运用技术的慢慢成熟,用于无功功率抵偿的方式日益增多,且抵偿效果也越来越较着,其带来的经济效益和社会效益也是庞大的。

2.3.1同步伐相机

同步伐相机是早期的无功功率抵偿方式,已现实运用数十年,在电压和无功功率控制中阐扬了很是重要的作用,同步伐相机不仅能抵偿固定的无功功率,对变化的无功功率也能进行动态的接连的抵偿,而且对于容性、感性无功功率均能起到抵偿的作用。但由于其自身的诸多错误谬误,使其运用越来越少,今朝已基本上遭淘汰,被新的抵偿方式所取代。

2.3.2并联电容器及其装配

在各类无功功率抵偿方式中,并联电容器由于其简单的结构,利便、灵活的安装方式,较低的运行费用和低廉的产物价格等方面的特点,已使其成为现今无功功率抵偿技术中使用的主导产物。尤其是随着电容器制造技术的日益成熟,其水平、寿命品级、平安运行靠得住性等指标得以年夜年夜提高;品种、规格也越来越齐全,为抵偿装配的设计和建造带来了极年夜的便当。故由其为主体系体例作的各类电容器抵偿和滤波成套装配的运用领域也越来越普遍。已慢慢取代了传统的同步伐相机。

可是并联电容器也有其不足的地方:例如,只能分级抵偿固定的无功功率(其抵偿精度决议于电容器组中单台电容器的电容),而不能实现接连、线性的抵偿。另外,在系统中存在谐波时,还可能与系统中的固有电抗发生并联谐振,使谐波电流放年夜(可达额定电流的几倍甚至几十倍),致使电容器及相关元器件和线路严重过载而烧毁。

2.4无功功率抵偿的方式

按抵偿装配的工作方式可分为:(1)三相配合抵偿;(2)三相划分抵偿;(3)共补、分补相连系的综合抵偿;(4)三相不服衡抵偿等几种。

2.5无功功率抵偿方案简直定

凭据供、用电系统的无功功率现实需求情况,决议接纳并联电容器进行无功功率抵偿时,要对所采用装配的类型及设置装备摆设方案进行策划、设计、确认。在肯定终方案时需要斟酌多方面的影响身分,还要吸收现有各类装配运行的经验和教训。

因需要进行无功功率抵偿的位置分歧,要到达的预期方针有所区分,而负载的性和供、用电也纷歧样,同时也要从经济角度(投资成本)往斟酌,所以要从现实情况动身对各类方案进行综合的评定,从中选择出合适的方案来。

2.5.1在有条件的情况下或必需时,要对拟抵偿系统的电能进行测试,分析和评估。这项工作需要用的测试仪器并由技术人员来完成。这一点长短常重要的,对于一个完整、有用的解决方案和整套装配的设计和建造可以说是不成缺少的环节。而之前甚至现在年夜大都的抵偿装配在设计建造之前都没有认真进行此项工作,或说有很多的生产企基本就没有技术和能力进行此项工作,在建造装配之前仅凭以往的经验或参考同厂的样机。这是今朝在运行的年夜大都无功功率抵偿装配抵偿效果不理想,达不到设计的功能,而且经常泛起故障,不能正常工作(有些已弃之不用),甚至发生火灾事故的主要缘由。另外,在装配设计时,所选元器件的和各类元器件之间参数的匹配是否合理或组装工艺等也是很重要的缘由。

2.5.2抵偿装配是否需要设置装备摆设谐波治理功能(抑制或吸收)

随着各类新型电子装备/装配(主要长短线性负载)的安装使用,在年夜消耗无功功率的同时还会发生年夜的谐波,对公用电网造成了很年夜的“污染”。由于谐波的发生和存在,已对电网的平安运行及用电装备的平安带来很年夜的风险,而由于谐波缘由酿成的电力事故和经济损失也是有目共睹的。“谐波”－这一电网的公害,现已引发相关部门越来越多的关注。

(1)凭据GB/T14549-1993《电能公用电网谐波》的要求,必需对各类非线性负载注进电网的谐波电压和谐波电流加以限制。当负载发生谐波或供电系统中存在谐波且超标时,则需要设置滤波无功抵偿装配。反之,则不需要。

(2)在有些场所,虽然谐波未跨越尺度的划定,但已影响到系统的正常工作时,也需要设置滤波无功抵偿装配。

(3)在一些特殊场所,例如:医院、宾馆、写字楼、智能小区、平易近航、军事、科研、细密丈、矿山、码头、冶金等,都应当设置滤波无功抵偿装配,甚至需要设置装备摆设用的滤波装配。

(4)在统一供电系统(统一变压器)中,当非线性负载(整流/变频、中/高频等装备,一般情况下是谐波源)容占总容的25以上时,就应当设置装备摆设滤波无功抵偿装配。

笔者认为:随着科学技术的不竭成长,我国工化水平的慢慢提高,传统的无功功率抵偿装配(这类方案纯由并联电容器组组成),在越来越多的场所将不能正常的使用,将慢慢被具有滤波功能的抵偿装配和不竭泛起的新型装配所取代。

2.5.3抵偿装配需要采用何种控制类型

(1)当需要无功功率抵偿位置的供电较好;负载的无功功率变化不年夜(负荷相对稳定);系统中无谐波或谐波含较少;可斟酌采用相对固定的控制方式(固定分组、轮回投切)－静态无功抵偿装配。

(2)对于负载无功功率变化较年夜(快)而且频仍的场所;系统中无谐波或谐波含较少;则需要进行动态控制(非固定分组、快速编码投切)—动态无功抵偿装配。

(3)对于单台的年夜功率平衡性负载或相对集中的小型装备,则可斟酌采用静止的就地抵偿装配。

2.5.4采用何种抵偿方式

(1)当三相电压/电流基本平衡时,采用共补或分补的抵偿方式。
(2)当三相电压/电流不服衡时,采用共补、分补相连系的综合抵偿方式。
(3)当三相电压/电流严重不服衡时,采用三相不服衡的抵偿方式。

3.抵偿装配所需元器件的拔取

抵偿方案肯定后,