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高壓戶(hù)外柱上無(wú)功補(bǔ)償裝置

時(shí)間:2021-03-20瀏覽次數(shù):811次

1、簡(jiǎn)述

  根據(jù)全國(guó)幾大供電網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì),我國(guó)在供電線(xiàn)路上損失的電力平均為總輸電功率的10%,而歐美及發(fā)達(dá)國(guó)家在供電線(xiàn)路上的損失僅占總輸電功率的3%,如果采取措施,把供電線(xiàn)路上的損耗降到5%,僅此一項(xiàng),我國(guó)在電力傳輸網(wǎng)上的損耗每年可節(jié)約600多億元。所以對(duì)供電線(xiàn)路進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償來(lái)降低線(xiàn)路損耗并提高供電質(zhì)量,是貫徹國(guó)家加快建設(shè)節(jié)約型社會(huì)戰(zhàn)略部置的具體措施之一。

2、無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑?/span>

  從電工學(xué)可知,供電網(wǎng)上傳輸?shù)目偣β蔛,包含傳輸?shù)挠泄β蔖和無(wú)功功率Q,三者的關(guān)系為:S= 簡(jiǎn)稱(chēng)功率三角函數(shù),而P/S=cosΦ被定義為電力網(wǎng)的功率因數(shù),其物理意義是:供給線(xiàn)路的有功功率P占線(xiàn)路視在功率S的百分?jǐn)?shù)。在電力網(wǎng)上輸送電力時(shí),希望功率因數(shù)越高越好,也就是供電網(wǎng)傳輸極大的有功功率,極小的無(wú)功功率。因此,在線(xiàn)路上,把具有容性功率負(fù)荷的裝置并接在電網(wǎng)感性功率負(fù)荷處,這樣,感性負(fù)荷所需要的無(wú)功功率由容性負(fù)荷輸出的無(wú)功功率來(lái)補(bǔ)償,而無(wú)須由電源來(lái)提供,確保整個(gè)電力傳輸網(wǎng)的功率因數(shù)較高,目前國(guó)內(nèi)外廣泛采用并聯(lián)電容器作為無(wú)功補(bǔ)償裝置

3、無(wú)功補(bǔ)償提高功率因數(shù)的意義:

  當(dāng)前我國(guó)城鄉(xiāng)供電網(wǎng)中,10KV線(xiàn)路為主干線(xiàn),尤其是農(nóng)村配電網(wǎng),供電半徑大、負(fù)荷季節(jié)性強(qiáng)、用電時(shí)間集中,所以功率因數(shù)非常低,有的地區(qū)的功率因數(shù)低于0.6,整個(gè)供電網(wǎng)長(zhǎng)期處在無(wú)功不足的狀態(tài)下運(yùn)行,造成線(xiàn)路損耗極大,電壓質(zhì)量極差,故對(duì)10KV供電網(wǎng)加裝無(wú)功補(bǔ)償提高功率因數(shù)已迫在眉睫。

  3.1 無(wú)功補(bǔ)償提高功率因數(shù)可極大地減少線(xiàn)路的損失

  當(dāng)線(xiàn)路通過(guò)電流I時(shí),供電線(xiàn)路上的有功損耗為ΔP=3I2R=3R(P2 Q2)/U2=3R(P/UcosΦ)2

  =3RP2/U2cos2Φ

  所以線(xiàn)路有功損失ΔP與cos2Φ成反比,cos2Φ超高,ΔP越小!

  表1功率因數(shù)降低與有功損耗增加的關(guān)系表

  3.2 無(wú)功補(bǔ)償提高功率因數(shù)可減少線(xiàn)路電壓損失

  電力傳輸網(wǎng)上電壓的損失ΔU=(PR QX)/U由此可知,影響ΔU的因素有四個(gè):線(xiàn)路的有功功率P,無(wú)功功率Q,線(xiàn)路電阻R和電抗X。如果采用容抗為XC的電容來(lái)補(bǔ)償,則電壓損失為ΔU=[PR Q(X-XC)]/U,故采用補(bǔ)償電容來(lái)提高功率因數(shù)后,電壓損失ΔU減小了,同時(shí)電壓質(zhì)量也提高了!

  3.3 無(wú)功補(bǔ)償提高了電力網(wǎng)的傳輸能力

  視在功率與有功功率之間的關(guān)系為P=S cosΦ,由此可知,在傳送有功功率P恒定的條件下,cosΦ越高,所需視在功率也越小,所以在負(fù)荷功率因數(shù)較高的情況下,線(xiàn)路就可傳輸較高的有功功率,提高了供電網(wǎng)的送電能力。

4、10KV供電線(xiàn)路無(wú)功補(bǔ)償位置和容量的確定

  目前,10KV供電電源側(cè)都采用了無(wú)功集中補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ鴮?duì)于10KV供電線(xiàn)路側(cè)采用無(wú)功分散補(bǔ)償?shù)姆椒?,即把一定容量的高壓并?lián)電容裝置分散安裝在供電線(xiàn)路距離遠(yuǎn)、負(fù)荷重、功率因數(shù)低的10KV架空線(xiàn)路上。所以無(wú)功補(bǔ)償裝置安裝地點(diǎn)的選擇應(yīng)符合無(wú)功就地平衡的原則,盡可能減少主干線(xiàn)上的無(wú)功電流。一般對(duì)于均勻分布無(wú)功負(fù)荷的供電線(xiàn)路,其補(bǔ)償容量和安裝位置按2n/(2n 1)(其中n為不小于1的整數(shù))規(guī)則。對(duì)于負(fù)荷在線(xiàn)路上的分布狀況不同,安裝地點(diǎn)也不相同,并根據(jù)負(fù)荷分布特點(diǎn)和容量的大小計(jì)算確定。見(jiàn)表2

  表2 配電線(xiàn)路分散補(bǔ)償電容器裝置的安裝參數(shù)

5、 ZRTBBZW10KV供電線(xiàn)路無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)

  ZRTBBZW10KV系列供電線(xiàn)路無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng),是專(zhuān)為10KV架空線(xiàn)路無(wú)功補(bǔ)償精心開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品,在供電線(xiàn)路上選擇最佳點(diǎn)加裝此系統(tǒng)后,既能實(shí)時(shí)補(bǔ)償線(xiàn)路無(wú)功缺口,又不會(huì)引起線(xiàn)路無(wú)功過(guò)剩,真正實(shí)現(xiàn)了10KV供電線(xiàn)路的無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償。

  5.1 系統(tǒng)的工作原理

  ZRTBBZW10KV系列供電線(xiàn)路無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)由電壓互感器(PT)采集B、C相電壓信號(hào),高精度開(kāi)啟式電流互感器(CT)采集A相電流信號(hào),把電壓和電流信號(hào)傳送到智能控制器,經(jīng)控制器采樣電路得到電壓、電流的模擬信號(hào),再經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換,得出電壓、電流、有功、無(wú)功、功率因數(shù)、諧波百分比等參數(shù),與存貯在固定存貯器中的系統(tǒng)設(shè)置點(diǎn)進(jìn)行比較,由系統(tǒng)決定什么情況下操作電容器組,并通過(guò)高壓交流真空接觸器來(lái)執(zhí)行電容器組的分合閘,從而達(dá)到自動(dòng)循環(huán)投切電容器組,補(bǔ)償線(xiàn)路無(wú)功的目的,使電網(wǎng)上無(wú)功功率供需就地自動(dòng)平衡。系統(tǒng)的工作原理如圖1所示。

  5.2 系統(tǒng)的組成

ZRTBBZW10KV系列供電線(xiàn)路無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng),主要有:跌落式熔斷器、避雷器、電流 互感器、高壓無(wú)功智能控制器、補(bǔ)償柜及其支架等。補(bǔ)償柜內(nèi)部主要有:電壓互感器(兼作電源)、高壓交流真空接觸器、交流接觸器、噴逐式熔斷器和電力電容器組等元件組成。

  5.3 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

  (1)補(bǔ)償柜主體結(jié)構(gòu)為一體化箱式設(shè)計(jì),殼體采用2mm冷扎鐵板或不銹鋼板焊接成型,達(dá)到防護(hù)IP53等級(jí)。箱體內(nèi)裝有,高壓PT-CT,高壓電容器真空投切開(kāi)關(guān)、噴逐式熔斷器、電力電容器組,而控制器單獨(dú)安裝在防雨箱內(nèi)。

  (2)ZRTBBZW-I型無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)采用單桿安裝,即以電桿為中心,橫梁上安裝電容器成套裝置及固定組電容器;

  ZRTBBZW-Ⅱ型無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)采用雙桿安裝,即在主電桿旁再加立副電桿,把Ⅱ型補(bǔ)償柜固定在主桿和副桿的橫梁上,控制器固定在主桿上

  兩種型號(hào)的補(bǔ)償系統(tǒng)都具有安裝方便,安全可靠等特點(diǎn)

  (3)作為投切動(dòng)作元件的高壓交流真空接觸器,采用固體絕緣,具有免維護(hù)、無(wú)重燃、壽命長(zhǎng)、可頻繁動(dòng)作等優(yōu)點(diǎn)。

  (4)每臺(tái)電力電容器組都有內(nèi)置自放電阻和內(nèi)熔絲,并裝有電力電容器單臺(tái)保護(hù)熔斷器,可進(jìn)行相間短路保護(hù)及對(duì)地短路保護(hù),當(dāng)某個(gè)電力電容器組發(fā)生故障時(shí),其高壓熔斷器將會(huì)熔斷,該電力電容器組退出,不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

  (5)高精度開(kāi)啟式電流互感器,具有較高的靈敏度,安裝于10KV配電網(wǎng)的A相,在安裝過(guò)程中不截?cái)嘤脩?hù)的高壓線(xiàn)。電流互感器測(cè)出的電流信號(hào)通過(guò)二次線(xiàn)的方式并傳送到控制器,從而避免了沿面放電擊穿事故的發(fā)生,真正達(dá)到了安全可靠。

  (6)無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償器,具有智能化程度高、靈敏度好、使用壽命長(zhǎng)、可配置無(wú)線(xiàn)遙控操作等特點(diǎn),通過(guò)專(zhuān)用手持控制儀,可以人工操作補(bǔ)償裝置,還可以無(wú)線(xiàn)讀取運(yùn)行參數(shù)、設(shè)計(jì)運(yùn)行模式、修改設(shè)定值、查看運(yùn)行記錄,并且方便地和微機(jī)相連將運(yùn)行數(shù)據(jù)傳輸給微機(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。

  4.4 系統(tǒng)的安裝調(diào)試

  (1)對(duì)于ZRTBBZW-I型補(bǔ)償系統(tǒng)僅需單桿架設(shè),無(wú)需副桿,而對(duì)于ZRTBBZW-Ⅱ型補(bǔ)償系統(tǒng)需雙桿架設(shè),需要加立副桿。并且都必須按圖施工,所需外配器件,如跌落式熔斷器、氧化鋅避雷器開(kāi)啟式電流互感器等均選用優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,以確保設(shè)備安全運(yùn)行。

  (2)高精度開(kāi)啟式電流互感器安裝于10KV電網(wǎng)A相,把A相主線(xiàn)固定在電流互感器頂端兩半園孔中,電流互感器標(biāo)注箭頭應(yīng)與A相電流方向一致。

  (3)在確認(rèn)一切接線(xiàn)正確完好后,合上跌落式熔斷器,給整個(gè)系統(tǒng)加電,并按照使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行:電源檢查、倒送電檢測(cè)、控制器連接測(cè)試、初始數(shù)據(jù)的測(cè)試與調(diào)整、真空接觸器分合閘檢測(cè)、控制模式和投切點(diǎn)設(shè)置等工作,調(diào)試完畢后按下自動(dòng)運(yùn)行鍵,則系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行工作。

  5.5 系統(tǒng)的故障分析及排除方法見(jiàn)表3

  表3 ZRTBBZW-10KV無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)常見(jiàn)故障及解決方法



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