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10kV配电网无功补偿方式的研讨
来源:电工技术  作者:佚名  2017-01-06 13:46:42



    在实际使用中,有低压电机(如400V),也有高压电机(如6. 3、10kV等),高压随机补偿应用断路器作保护。在使用补偿电容器时需注意以下问题:补偿电容器的额定电压应与运行电机的系统电压一致或略高,如400V系统补偿电容器的额定电压应为400V或450V、10kV系统补偿电容器的额定电压应为10. 5kV或11kV,这样能保证电容器的性能;电机运行中应实测功率因数,以检验补偿效果,同时应在监控表计盘上安装功率因数表,以便日常运行中监视。
    高压电机容量一般都较大,且在运行中负载大小会有所变动,因此一定要根据实测的补偿效果来调整补偿电容量。通常要安装几组补偿电容器,以便于阶梯调整补偿容量。如某公司一台10kV电压、3000kW轧钢电机,其铭牌空载电流为24A,按计算应补偿电容量Qc = 0. 9 ×√3×UN×I0=0.9×√3× 10kV×24A=374kvar,实际安装随机补偿容量为450kvar,轻载运行能满足要求;但是,电机运行中负载波动很大,某次运行中实测cosψ为o. 87,一次定子电流最大为320A,此时有功P为4 820kW(电机已过载),无功Q0. 87为2 660kvar。如果要将功率因数提高到0. 95,那么需要的无功功率Q0. 95为1 830kvar,即此时需再补偿无功Q'c =Q0.87 –Q0. 95 = 830kvar。最后,该公司又在10kV母线安装900kvar的补偿电容量(分2组安装),再加上轻载时的450kvar的补偿电容量,可满足电机在轻、中、重载时的补偿要求。
    3 10kV线路补偿方式
    10kV线路上安装着许多配变,因此在10kV线路上会有无功电流流动,而且各段电流数值不一。要进行10kV线路的无功补偿,使10kV线路上不流动或少流动无功电流,则必须进行优化补偿。
    (1)补偿点宜少,一般把10kV线路分成二段或三段,补偿点设一处或二处。可直接把电容器安装在主干线或较大的分支线上,以补偿局部线路中配变的总空载损耗。电容器可安装在架空线路的杆塔上(或另组装杆塔),接线要简单,最好每相只使用1台电容器装置。
    (2)补偿容量不宜过大,以防止线路轻负荷时向线路倒送无功。最好采用自动补偿和固定补偿相结合的方式,轻负载时自动补偿装置切除,重负载时自动补偿装置投入,以确保无功就地平衡。但是,10kV线路采用自动补偿,接线和控制较复杂,故一般只安装固定补偿,同时每段点的补偿容量不宜过大,以避免线路轻载时发生过补偿和过电压。补偿点选择很重要,一般选在1/2或2/3线路及负荷较重的地段。
    (3)补偿装置保护方式要简化,操作要方便,主要采用跌落式熔断器作过电流保护,氧化锌避雷器作过电压保护。补偿电容器的额定电压一般采用10. 5kV或11kV。4 400V线路补偿方式
    城乡公变的400V线路供电半径为100~200m,负荷较分散。随着居民用户家用电器的普及和家庭式工厂负荷的出现,400V线路中的较大无功功率通过配变及线路进入用户,增加了无功电流在400V线路上的流动,造成400V线路自然功率因数、末端线路端电压降低,低压线损率增大。400V线路无功补偿作为配变低压侧补偿的一种辅助补偿方式,容量不宜过大。
    (1)在400V线路适当点安装分段式低压三相电容器组,由功率因数变化控制其自动投切,以提高400V线路的功率因数,大部分安装在杆变的配电箱内。
    (2)对于一些无功需求较大的小企业、家庭工厂等,可直接对这些用户末端进行无功补偿,以降低无功损耗和维持末端电压水平。对单台异步电机,应采用单独就地补偿。补偿电容器直接与电机并联,通过一套保护控制装置与电机同时投切。
 

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