智能电容器无功补偿装置在配电网中应用
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摘要：由于农村电网具有功率因数普遍偏低和电能质量差的缺点，所以须对配电网进行合理的无功补偿。为此，介绍了电容器无功补偿在我农村电网中的重要意义和无功补偿方法，论述了如何利用电容器 提高功率因数以及实际应用中电容器补偿的接线方式，讨论了电容器在运行中常见故障的处理方法，给出了电容器装置在配电网中的应用。 关键词：农业工程；电容器无功补偿；应用；农网；功率因数 0 引言 农村电网处于电力系统的末端，无功电源先天不足，农电负荷又大量消耗无功，使农村电网无功比较缺乏。农村线路功率因数普遍偏低是导致高低压线路损耗大和局部地区末端用户电压低的原因之一。为了提高电压质量，降低系统网损，须对配电网进行合理的无功补偿。电容器是用来补偿感性无功，提高电网功率因数的常用设备。提高电力系统的功率因数不仅是供电部门的一项主要经济技术指标，同时也是众多企业管理中的一项节能技术措施。本文主要介绍电容器并联补偿无功功率的方法及其运行常识。合理地选择无功补偿点、采取无功补偿方式和无功补偿装置，能够有效地维持系统的电压水平，提高系统的电压稳定性，避免大量无功的远距离传输，从而降低有功网损，减少发电费用。 1 农网常用无功补偿方法 我农网期长以来无功匮乏，随着经济的发展，农村用电大负荷与非线性负荷用户迅猛增长，农网中的无功缺额也随用电负荷的增大而增大，由其造成的网损较为严重。根据农网中无功负荷的特点，按照无功功率“合理规划、合理布局、分散补偿、就地平衡”的原则，采用以分散补偿为主、集中补偿为辅的补偿方式对农网进行了必要的无功补偿。 1.1 随机补偿 随机补偿是将低压电容器组与电动机并接，通过控制、保护装置与电动机同时投切的补偿方式。 1.2 随器补偿 随器补偿是将低压电容器通过低压熔断器接在配电变压器的二次侧，以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。 1.3 低压集中补偿 低压集中补偿是将电容器组连接在配变或用户配电所0.4kV的母线上,跟踪负荷变化来进行补偿的方式。 1.4 在10kV配电线路上集中补偿 这种方式是在线路电杆上安装电容器实行单点或多点补偿。单点补偿地点选在离线路端2/3处，两点补偿分别装设在距端2/5和4/5处。有关文献提出根据线路的长短及负荷大小在10kV线路上装设3组电容器的补偿方法：1组安装在距用户端2/7处， 2组安装在距用户端4/7处， 3组安装在距用户端6/7处；然后根据无功负荷的变化自动投切电容器组，取得了较好的补偿效果。 1.5 变电站集中补偿 这种方式是在变电站10kV母线上集中安装电容器，按主变容量的10%~15%进行补偿。 2 提高功率因数的方法 2.1 提高功率因数 2.1.1 提高自然功率因数 包括合理选择电器设备，避免变压器轻载运行，合理安排工艺流程，在条件允许的情况下尽量使用同步电动机。 2.1.2 通过人工补偿提高功率因数 常用的是并联电容器补偿。这种方式并不是经补偿后的功率因数越高越好，因为补偿装置消耗有功发出无功，随着补偿容量的增加，其有功损耗也增加，初投资增大。就经济运行角度而言，补偿后的功率因数过高或过低均会使总功率损耗增加，只有补偿功率因数恰当，才能使总有功损耗小。补偿容量及功率因数称为按经济运行原则确定的补偿容量及功率因数。 2.2 并联电容器补偿功率因数 并联电容器补偿功率因数有以下3种方式。 2.2.1 就地补偿 就地补偿是将电容器或电容器组装设在异步电动机或电感性用电设备附近，就地进行无功补偿，也称为单独补偿或个别补偿方式。其点是可使高压线路上的电流减小，而且低压干线和分支线上的电流也同时减小，电压降和线路损耗相应降低；缺点是投资较高。 2.2.2 分组补偿 分组补偿是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。 2.2.3 集中补偿 集中补偿是将电容器组集中装设在企业或地方总降压变电所的 6~10kV 母线上，用来提高整个变电所的功率因数，使该变电所供电范围内的无功功率基本平衡，可减少高压线路的无功损耗，而且能够提高本变电所的供电电压质量。 3 并联电容器补偿的接线方式 电力系统的补偿电容器有两种连接方式：一是将电容器串联在线路上进行串联补偿；二是将电容器并联在线路上进行并联补偿。串联补偿可以改善电压质量，提高电力系统稳定性和增加输送能力；并联补偿可以给系统补偿无功，提高电网功率因数，提高供电能力。并联补偿电容器有以下两种接线方式。 3.1 星形接线 当电容器额定电压等于线路额定相电压且电压高或较高时，可采用星形接线。 3.2 三角形接线 当电容器额定电压等于线路额定线电压且电压低时，可采用三角形接线。 无论哪种接线方式，每台电容器所承受的电压须与电容器的额定电压相等，使电容器能够运行，并使容量得到充分利用。 4 电容器在运行中的故障处理 4.1 处理电容器故障时，应先断开断路器及隔离开关 当电容器经放电电阻放电后，再进行人工放电，将残存电荷放尽。人工放电时，先将接地一端固定好，再用接地棒多次接触电容器放电，直至无火花为止。由于故障电容器可能有引线不良或内部断线、熔丝熔断现象，残存电荷可能未放尽，这时检修人员应戴绝缘手套，用导线将电容器两极短接后方能进行处理。 |
