Ⅰ、異步電動機(jī)及變壓器的空載無功功率補(bǔ)償(也稱'隨機(jī)補(bǔ)償'、'隨器補(bǔ)償')

1、補(bǔ)償原理

1)電動機(jī)空載無功功率補(bǔ)償就是當(dāng)單臺電動機(jī)在7.5kW及以上時，以電動機(jī)的空載無功功率為基數(shù)，乘以適當(dāng)補(bǔ)償系數(shù)進(jìn)行電容量的配置，實(shí)行就地補(bǔ)償。這種補(bǔ)償方式是將電容器安裝在電動機(jī)旁，電容器與電動機(jī)直接采用一套控制和保護(hù)裝置或接在控制斷路器或磁力啟動器的下樁頭和電動機(jī)一起投切。

2)變壓器為完成電能的變壓和傳輸，必須從電網(wǎng)中吸收無功功率用來建立主磁通，這是必不可少的。輸配電網(wǎng)絡(luò)中成千上萬臺配變消耗著大量無功功率。變壓器空載無功功率補(bǔ)償就是隨變壓器配置一定數(shù)量的電容器，用電容器發(fā)出的無功功率來供給變壓器完成主磁通的建立，而不從電網(wǎng)吸收無功功率來建立主磁通。

2、補(bǔ)償容量的確定

1)利用電動機(jī)空載電流計(jì)算補(bǔ)償容量

①按下式計(jì)算補(bǔ)償電容器容量Qc

式中: K -為補(bǔ)償系數(shù),一般取K =0.9， Ue -為額定電壓(kV)

②實(shí)測空載電流 ,代入⑴式中得Qc

2)變壓器隨器補(bǔ)償容量確定的原則:補(bǔ)償容量不超過配變空載無功功率即空載運(yùn)行時不發(fā)生倒送。過補(bǔ)償會造成變壓器空載時無功功率倒送和產(chǎn)生電磁諧振，尤其在電源缺相運(yùn)行時，可能發(fā)生鐵磁諧振過電壓，造成燒毀設(shè)備事故。

Ⅰ0%-變壓器空載電流百分值

Se -配變?nèi)萘?kV)

K-補(bǔ)償系數(shù)，一般取0.90


3、LBB高壓無功功率補(bǔ)償裝置



 

Ⅱ、10kV(6kV)線路的無功補(bǔ)償

1、線路補(bǔ)償?shù)脑?/p>

由于用戶端隨機(jī)、隨器、隨荷補(bǔ)償?shù)牟煌耆蛭催M(jìn)行補(bǔ)償，線路上仍有大量的無功負(fù)荷在傳輸。采用在10kV(6kV)線路上并聯(lián)高壓電容器實(shí)現(xiàn)就近補(bǔ)償，以降低線路傳輸電流，降低線路損耗，這就是線路無功補(bǔ)償。

2、線路補(bǔ)償容量的確定

線路補(bǔ)償電容器裝置一般安裝在室外電線桿上，設(shè)有自動投切裝置，所以只能進(jìn)行固定補(bǔ)償。為此選定的電容器容量必須為線路流動的最小無功負(fù)荷，否則會發(fā)生無功倒送。所以要進(jìn)行線路無功補(bǔ)償就必須實(shí)測低谷時期無功負(fù)荷，然后確定無功補(bǔ)償容量。

3、線路電容器安裝地點(diǎn)及具體容量

①無功負(fù)荷沿線路均勻分布

根據(jù)理論計(jì)算，從降低線損的角度看，以下補(bǔ)償容量和安裝位置為最佳值:


 

由表可知:配電線路上電容器的安裝組數(shù)越多，降損效果越大，但這給運(yùn)行維護(hù)帶來不便，相應(yīng)的增加了工程投資，而且隨安裝組數(shù)增加，對應(yīng)于增加單位補(bǔ)償容量所得到的無功線損下降率減少，因此，一般對于均勻分布負(fù)荷的配電線路，以安裝一組補(bǔ)償電容器為宜，最多兩組就足夠了。

②無功負(fù)荷沿線路非均勻分布

在一個供電區(qū)內(nèi)，各條線路的負(fù)荷往往是不均勻的，不能機(jī)械套用以上公式和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，而應(yīng)具體計(jì)算具體確定補(bǔ)償方案。在此不做詳細(xì)介紹。

4、采用線路電容器補(bǔ)償?shù)奶攸c(diǎn)

線路電容器補(bǔ)償裝置結(jié)構(gòu)簡單、造價低，容量選擇適當(dāng)，補(bǔ)償效果也較好，缺點(diǎn)是運(yùn)行環(huán)境惡劣、維護(hù)困難。本裝置控制箱和投切箱子分體控制，方便操作維護(hù)，不會對操作人員造成事故傷害。
 

5、線路用柱上式高壓無功自動補(bǔ)償裝置

柱上式高壓無功自動補(bǔ)償裝置(以下簡稱裝置)適用于10千伏或6千伏配電線路中，通過對電容器的自動跟蹤投切，實(shí)現(xiàn)對線路電壓和無功的綜合控制，能有效的提高線路的功率因數(shù)、降低線路損耗、改善供電線路電壓質(zhì)量。

本裝置可根據(jù)用戶技術(shù)要求設(shè)定參數(shù)，裝置自行判斷、分析，通過時間、電壓、時間電壓、功率因數(shù)和電壓無功五種控制方式，實(shí)現(xiàn)高壓并聯(lián)電容組的自動投切。同時本裝置還具備完善的保護(hù)功能，具有電容器過流速斷保護(hù)、過流保護(hù)、過電壓保護(hù)、欠電壓保護(hù)、電容器延時保護(hù)、機(jī)構(gòu)故障保護(hù)、缺相保護(hù)、拒動保護(hù)和日動作次數(shù)限制等功能，還具有有線和無線通訊功能。

本裝置選用電容器投切專用真空接觸器作為電容器的投切開關(guān)。將接觸器、控制電源變壓器等放置在不銹鋼箱體內(nèi)，自動控制裝置放在小控制箱內(nèi)，并與高壓并聯(lián)電容器及跌落式熔斷器、避雷器等安裝在一根線桿上，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝調(diào)試方便。

 

Ⅲ、變電所10kV(6kV)母線的無功補(bǔ)償(也稱'變電站集中補(bǔ)償')

一般用戶端補(bǔ)償和線路補(bǔ)償很難全部補(bǔ)償?shù)粲脩羲锜o功功率。特別是我國特定的經(jīng)濟(jì)狀況，許多地區(qū)用戶補(bǔ)償和線路補(bǔ)償由于經(jīng)濟(jì)條件所限，補(bǔ)償裝置很少，所以有大量無功功率要由上一級電網(wǎng)經(jīng)過主變壓器流入配電網(wǎng)絡(luò)。變電所10kV(6kV)母線無功補(bǔ)償指在變電所10kV(6kV)母線上并聯(lián)電容器組，用其發(fā)出的無功功率滿足變電所下級10kV(6kV)配電網(wǎng)絡(luò)的需要。

2、變電所電容器容量的確定

⑴一般新上變電所電容器補(bǔ)償容量按主變?nèi)萘康?0-30%配置。

⑵按實(shí)際無功負(fù)荷進(jìn)行配置，一般取正常無功負(fù)荷偏低一點(diǎn)進(jìn)行配置。具體確定方法參見以下說明。

①只裝設(shè)一組電容器

一組電容器容量應(yīng)按以下原則進(jìn)行配置:取一QC讓下圖(b)中陰影部分面積盡可能小，一般陰影部分面積越小補(bǔ)償效果越佳。


 

24小時無功負(fù)何變化及補(bǔ)償容量確定圖

注:圖(a)表示的是連續(xù)24小時實(shí)際無功負(fù)荷的變化情況。圖(b)是將24小時無功負(fù)荷按從小到大的順序排列的無功負(fù)荷圖，便于問題的分析。

②裝設(shè)多組電容器

一般按最大無功負(fù)荷配置電容器總?cè)萘浚缓蠓殖蓭捉M，每組容量為Qc/N，再確定每組由幾個電容器并聯(lián)而成，每組通過一個接觸器并網(wǎng)運(yùn)行。圖中所示電容器組數(shù)越多，補(bǔ)償效果越好。QC1、QC2取值應(yīng)使下圖陰影部分面積盡可能小，一般陰影部分面積越小補(bǔ)償效果越佳。


3、高壓無功自動補(bǔ)償裝置簡介
 

LBB系列電壓無功綜合自動補(bǔ)償成套裝置(簡稱無功補(bǔ)償成套裝置)，適用于35~220kV變電站6kV、10kV或35kV的電網(wǎng)中。
裝置根據(jù)母線電壓的高低和無功功率的需求狀況，通過對變壓器有載調(diào)壓分接頭的自動調(diào)節(jié)和并聯(lián)電容器組的自動跟蹤投切，來實(shí)現(xiàn)對變電站電壓和無功的綜合控制，保證供電電壓質(zhì)量和功率因數(shù)達(dá)到期望要求，從而達(dá)到降低電能損耗，減少電壓波動，提高設(shè)備利用率的目的。

⑴裝置的保護(hù)

在設(shè)備安全運(yùn)行上如何及時發(fā)現(xiàn)電容器的早期故障，發(fā)現(xiàn)故障后盡快的把故障電容切掉，是保證高壓無功補(bǔ)償設(shè)備安全運(yùn)行、避免爆炸事件發(fā)生的根本條件。
而電容器早期故障的發(fā)現(xiàn)，用常規(guī)的電流保護(hù)不容易解決，原因是單只高壓電力電容器內(nèi)部是由多個小單元電容器串聯(lián)而成，額定電壓分配在每個單元電容器上，電容器損壞時，首先是內(nèi)部一個單元電容發(fā)生擊穿損壞，這時電流增大很小，用常規(guī)的電流保護(hù)不會動作。

電容器組綜合保護(hù)裝置設(shè)計(jì)有故障和事故有兩種保護(hù)。故障保護(hù)能及時發(fā)現(xiàn)電容器的早期擊穿故障，避免由故障發(fā)展到事故狀態(tài)。
事故保護(hù)能避免事故擴(kuò)大向上一級蔓延。故障保護(hù)設(shè)計(jì)有三個保護(hù)層面，第一層電壓不平衡保護(hù)，第二層1段過流保護(hù)，第三層2段過流速斷保護(hù)。
電容器內(nèi)部某個小單元電容發(fā)生擊穿短路時，電流雖然變化很小但零序電壓變化卻很明顯，每組電容器的零序電壓是由并聯(lián)在每相電容器上的PT構(gòu)成開口三角檢出的，不受任何外界及電源不平衡的影響，只有電容器組三相容量發(fā)生不平衡時才會出現(xiàn)，所以這種保護(hù)能準(zhǔn)確及時的發(fā)現(xiàn)電容器的早期故障，盡快的把故障電容器切除掉，避免爆炸事件的發(fā)生。
1段過流保護(hù)和2段過流保護(hù)過電流的整定值整定在額定電流的1.25-1.45倍，并與時間定值配合使故障保護(hù)更加可靠，保證設(shè)備安全運(yùn)行，使電容器有故障發(fā)生時不會發(fā)生爆炸著火事故。

⑵產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

1、采用進(jìn)口優(yōu)質(zhì)三相電力電容器，運(yùn)行溫升低、放電起始電壓高、密封性好、可靠性高。電容器內(nèi)置放電元件補(bǔ)償裝置脫離電網(wǎng)后，5分鐘內(nèi)可將殘留電壓降低在某種程度50伏以下。

2、改善用電設(shè)備的功率因素，能提高到0.95以上，可節(jié)電10-20%。

3、提高設(shè)備運(yùn)行效率，減少線路無功損耗。

4、改善供電質(zhì)量，提高電氣設(shè)備出力，增加供電能力，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，使用方便，可與電機(jī)同步投切、免維護(hù)。

5、采用高壓噴逐式熔斷器作短保護(hù)，確保設(shè)備安全運(yùn)行。

IV、其它的高壓無功補(bǔ)償裝置介紹
 

1.SVG高壓動態(tài)無功補(bǔ)償裝置

應(yīng)用領(lǐng)域：本公司研制的SVG廣泛應(yīng)用于石油化工、冶金、電力、煤炭、電氣化鐵路、風(fēng)電廠以及其他具有或者靠近沖擊性負(fù)荷和大容量電動機(jī)的工業(yè)領(lǐng)域，可以在節(jié)能降耗，提高電網(wǎng)安全性和穩(wěn)定性，提高電網(wǎng)功率因數(shù)，改善電能質(zhì)量，發(fā)揮著重要作用。

產(chǎn)品直通車：SVG高壓動態(tài)無功補(bǔ)償裝置


2.LTC智能動態(tài)無功補(bǔ)償濾波裝置

應(yīng)用領(lǐng)域：廣泛適用于電力、冶金、鐵道、軍工、石油、機(jī)械、化工、港口、輕工、建材、礦山、造船等供配電系統(tǒng)中，要求動態(tài)無償補(bǔ)償且同時需要抑制或治理諧波的場合;尤其適用諧波、負(fù)荷大且變化的工況。

產(chǎn)品直通車：LTC智能動態(tài)無功補(bǔ)償濾波裝置


3.Y-APF有源濾波裝置原理



產(chǎn)品直通車：Y-APF有源濾波裝置原理


更多無功補(bǔ)償產(chǎn)品請點(diǎn)擊： 產(chǎn)品中心