摘要：通過調(diào)節(jié)電容器工作電壓，改變向電網(wǎng)饋送的無功總量，調(diào)節(jié)電壓、無功，改善供電質(zhì)量。

 

    關(guān)鍵詞：深度調(diào)壓變壓器;動態(tài)無功補償;過電壓;涌流

 

    隨著我國國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對電力的需求量與日劇增，電力負荷越來越大。由于感性負荷較大，造成電網(wǎng)功率因數(shù)降低，損耗增大，能源利用率降低，供電質(zhì)量下降。因此，搞好無功補償，提高功率因數(shù)，降低供電損耗，提高供電質(zhì)量，一直是應(yīng)重點解決的問題。

 

    1 現(xiàn)狀

 

    無功補償目前主要有同步調(diào)相機和固定電容器兩種補償方式。由于固定電容器設(shè)備簡單、投資較小、維護費用較低，因此，除非特殊需要，都采用固定電容器補償。

 

    目前我國電力系統(tǒng)所采用的電容器無功補償主要有單組或多組投切固定補償方式、可控電抗器配合調(diào)節(jié)等方式。在這些方式中，電容器均是全電壓投切。

 

    2 存在的問題

 

    2.1 運行工作條件差

 

    電容器具有高場強、滿負荷、頻投切等特點，目前較大容量無功補償裝置一般采用分組投切方式，此方式在分閘時易產(chǎn)生操作過電壓，在合閘時易產(chǎn)生較大涌流，對電網(wǎng)、電容器和斷路器沖擊很大，極易造成電容器、開關(guān)的損傷;其電氣壽命、機械壽命都大大降低，因此如何減少操作過電壓及涌流等對電容器、開關(guān)造成的沖擊，是提高電容器裝置安全可靠運行的關(guān)鍵;有些不脫網(wǎng)靜態(tài)無功、電壓調(diào)節(jié)裝置采用電容器與可控電抗器配合的調(diào)節(jié)原理，而這種方式損耗大、造價高、維護復(fù)雜，并且不能減小投入時對電網(wǎng)和電容器的沖擊。

 

    2.2 確定合理補償容量困難

 

    確定合理的補償容量是一個難題，如果選取的容量過大，負荷不大，整組投入過補，電壓偏高;不投時功率因數(shù)偏低;如果容量較小，補償容量不足。

 

    2.3 及時投切不容易

 

    如無自控裝置，人員不能全面照顧變化情況，電容器投切不及時，易造成電壓、功率因數(shù)指標(biāo)不合格。

 

    這些問題都影響補償裝置的安全運行，造成電壓、功率因數(shù)不合格，給系統(tǒng)安全運行和電網(wǎng)損耗帶來一定影響。調(diào)壓式動態(tài)無功補償系統(tǒng)能夠較好的解決上述問題。該系統(tǒng)通過改變補償電容器電壓的方法改變補償電容器發(fā)出的無功量，在綜合測控系統(tǒng)的控制下實現(xiàn)全自動跟蹤動態(tài)無功補償。

 

    3 調(diào)壓式高壓動態(tài)無功補償

 

    3.1 工作原理

 

    動態(tài)補償是根據(jù)感性無功變化，及時調(diào)節(jié)補償電容器發(fā)出的無功總量。改變無功總量有兩種方法：一是改變投入的等效電容量，另一個是改變電容兩端的電壓。傳統(tǒng)補償方式采用的是改變投入的等效電容量的方法，調(diào)壓式高壓動態(tài)無功補償系統(tǒng)采用的是第二種方法，即：在電源頻率一定的情況下，補償容量與電容器運行電壓的平方成正比。如果我們調(diào)節(jié)電容器兩端的工作電壓，就可以調(diào)節(jié)電容器發(fā)出的無功總量，實現(xiàn)動態(tài)無功補償。

 

    補償系統(tǒng)采用特殊設(shè)計的深度調(diào)壓變壓器，實現(xiàn)大范圍動態(tài)調(diào)壓。調(diào)壓裝置在高壓無功補償自動控制裝置的控制下根據(jù)系統(tǒng)感性無功的變化，動態(tài)調(diào)節(jié)電容器兩端的電壓，通過特種調(diào)壓變壓器實現(xiàn)動態(tài)無功的饋送。由計算機構(gòu)成的高壓無功補償自動控制裝置，通過實時采集電網(wǎng)的電壓、電流、功率因數(shù)，分析負荷的變化趨勢、系統(tǒng)無功功率、系統(tǒng)諧波含量、電壓波動情況等，利用模糊控制技術(shù)調(diào)節(jié)有載分接開關(guān)，實現(xiàn)動態(tài)優(yōu)化補償，并達到無功補償容量隨系統(tǒng)負荷無功容量的變化自動跟蹤的目的。

 

    3.2 總體結(jié)構(gòu)

 

    根據(jù)測試結(jié)果，確定分組電容器的容量，分別串聯(lián)濾波電感(電抗器)組成偏諧振的L-C無源濾波器，為不同次諧波提供一并聯(lián)低阻抗通路，起到濾波作用。

 

    自耦變壓器的電磁容量約為額定補償容量的0.15倍。這樣可大幅度降低變壓器的損耗，提高效率。

 

    電壓調(diào)節(jié)過程中通過橋接電阻實現(xiàn)過渡，電壓切換時電容器不脫開網(wǎng)絡(luò)，不存在由于電源相位形成的電壓疊加問題，調(diào)節(jié)過程中不會對補償系統(tǒng)和電網(wǎng)及其他電器產(chǎn)生沖擊。

 

    調(diào)壓分接開關(guān)，機械壽命長(不低于50萬次)，切換動作速度快(切換過程小于60ms)，滿足頻繁快速投切要求。

 

    所有這些，都可以在保證功率因數(shù)和電能質(zhì)量的前提下，提高電容器組和電網(wǎng)運行安全性。

 

    3.3 系統(tǒng)優(yōu)點

 

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