浅谈电力系统电容器无功补偿及其电压调整--本科毕业论文.doc

浅谈电力系统电容器无功补偿及其电压调整-本科毕业论文 网络教育学院本 科 生 毕 业 论 文(设 计)题 目:浅谈电力系统电容器无功补偿及其电压调整 学习中心: 宿州奥鹏学习中心 层 次: 专科起点本科 专 业: 电力工程 年 级: 08年秋季 学 号:200809125525 学 生: 韩强 指导教师: 武 进 亮 完成日期:2010 年 8 月8 日内容摘要 本文主要从电力电容器的补偿原理、补偿的特点、无功补偿方式、电容器补偿容量的计算及电容器安全运行这几个方面进行阐述。无功功率对电网具有严重的影响。为了确保电网的电压质量,降低网损,保持电压稳定,这就需要控制其管辖范围内的各级变电站,使电网的电压合格,并实现无功就地平衡。有效提高系统的电压稳定性,保证电网的电压质量,提高发输电设备的利用率,降低有功网损和减少发电费用。提高电网功率因数,可减少电能做无用功造成的能源损耗和经济损失,节约能源,提高电网的经济运行效益。关键词:电力电容器 ;无功补偿 ;电压调整?;?效益引言 随着国民经济的发展,用电负荷的增加,必然要求电网系统利用率的提高。但由于接入电网的用电设备绝大多数是电感性负荷,自然功率因素低,影响发电机的输出功率;降低有功功率的输出;影响变电、输电的供电能力;降低有功功率的容量;增加电力系统的电能损耗;增加输电线路的电压降等。因此,连接到电网中的大多数电器不仅需要有功功率,还需要一定的无功功率。无功,简单的说就是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。电机和变压器中的磁场靠无功电流维持,输电线中的电感也消耗无功,电抗器、荧光灯等所有感性电路全部需要一定的无功功率。为减少电力输送中的损耗,提高电力输送的容量和质量,必须进行无功功率的补偿。 目前世界范围内掀起环境保护的热潮,电力系统是一种特定的环境,在输配电网中出现的无功功率,是电网本身的运行规律所决定,但同时它给电网运行带来了许多麻烦。无功功率是一种既不能作有功,但又会在电网中引起损耗,而且又是不能缺少的一种功率,所以在电网中要加入无功功率补偿的装置,同时对电网电压进行调整,达到电网利用效率最大化。电力系统中无功补偿对电力系统的重要性越来越受到重视,合理地投停使用无功补偿设备,对调整电网电压、提高供电质量、抑制谐波干扰、保证电网安全运行都有着十分重要的作用。 因此,要维持整个系统的电压水平,就必须有足够的无功电源来满足系统负荷对无功功率的需求和补偿线路和变压器中的无功功率损耗。目 录内容摘要0引 言11 电力电容器无功补偿及其安全应用31.1 电力电容器的补偿原理31.2 电力电容器补偿的特点31.3 无功补偿方式31.4 电容器补偿容量的计算41.5 电力电容器的安全运行52 电力系统电压与无功补偿问题72.1 无功功率就地补偿的概念72.2 无功功率的平衡72.3 各种无功补偿设备及补偿方式83 电网的无功补偿与电压调整103.1 输配电网的无功补偿103.2 电网电压调整114 增加无功补偿 提高经济效益134.1 电力现状134.2 电力负荷预测及功率因数分析134.3 变电所无功补偿工程144.4 10KV线路无功补偿工程设计144.5 工程建设的效益15参考文献17 关于电力系统电容器无功补偿及其电压调整问题探讨 1、电力电容器无功补偿及其安全应用 无功,简单的说就是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。电机和变压器中的磁场靠无功电流维持,输电线中的电感也消耗无功,电抗器、荧光灯等所有感性电路全部需要一定的无功功率。为减少电力输送中的损耗,提高电力输送的容量和质量,必须进行无功功率的补偿。目前,在110 kV及以下的电网中,常安装电力电容器组来进行无功功率补偿,这是一种实用、经济的方法。而采用无功补偿,具有减少设计容量;减少投资;增加电网中有功功率的输送比例,降低线损,改善电压质量,稳定设备运行;可提高低压电网和用电设备的功率因素,降低电能损耗和节能;减少用户电费支出;可满足电力系统对无功补偿的检测要求,消除因为功率因素过低而产生的罚款等优点。 1.1电力电容器的补偿原理 电容器在原理上相当于产生容性无功电流的发电机。其无功补偿的原理是把具有容性功率负荷的装置和感性功率负荷并联在同一电容器上,能量在两种负荷间相互转换。这样,电网中的变压器和输电线路的负荷降低,从而输出有功能力增加。在输出一定有功功率的情况下,供电系统的损耗降低。比较起来电容器是减轻变压器、供电系统和工业配电负荷的最简便、最经济的方法。因此,电容器作为电力系统的无功补偿势在必行。当前,采用并联电容器作为无功补偿装置已经非常普遍。 1.2电力电容器补偿的特点 1.2.1优点 电力电容器无功补偿装置具有安装方便,安装地点增减方便;有功损耗小仅为额定容量的0.4 %左右;建设周期短;投资小;无旋转部件,运行维护简便;个别电容器组损坏,不影响整个电容器组运行等优点。 1.2.2缺点 电力电容器无功补偿装置的缺点有:只能进行有级调节,不能进行平滑调节;通风不良,一旦电容器运行温度高于70 时,易发生膨胀爆炸;电压特性不好,对短路稳定性差,切除后有残余电荷;无功补偿精度低,易影响补偿效果;补偿电容器的运行管理困难及电容器安全运行的问题未受到重视等。 1.3无功补偿方式 1.3.1高压分散补偿 高压分散补偿实际就是在单台变压器高压侧安装的,用以改善电源电压质量的无功补偿电容器。其主要用于城市高压配电中。 1.3.2高压集中补偿 高压集中补偿是指将电容器装于变电站或用户降压变电站6 kV10 kV高压母线的补偿方式;电容器也可装设于用户总配电室低压母线,适用于负荷较集中、离配电母线较近、补偿容量较大的场所,用户本身又有一定的高压负荷时,可减少对电力系统无功的消耗并起到一定的补偿作用。其优点是易于实行自动投切,可合理地提高用户的功率因素,利用率高,投资较少,便于维护,调节方便可避免过补,改善电压质量。但这种补偿方式的补偿经济效益较差。 1.3.3低压分散补偿 低压分散补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地安装在用电设备附近,以补偿安装部位前边的所有高低压线路和变压器的无功功率。其优点是用电设备运行时,无功补偿投入,用电设备停运时,补偿设备也退出,可减少配电网和变压器中的无功流动从而减少有功损耗;可减少线路的导线截面及变压器的容量,占位小。缺点是利用率低、投资大,对变速运行,正反向运行,点动、堵转、反接制动的电机则不适应。 1.3.4低压集中补偿 低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧,以无功补偿投切装置作为控制保护装置,根据低压母线上的无功符合而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行,做不到平滑的调节。低压补偿的优点:接线简单、运行维护工作量小,使无功就地平衡,从而提高配变利用率,降低网损,具有较高的经济性,是目前无功补偿中常用的手段之一。 1.4电容器补偿容量的计算 无功补偿容量宜按无功功率曲线或无功补偿计算方法确定,其计算公式如下: QCptg1-tg2或是QCpqc1 式中:Qc:补偿电容器容量; P:负荷有功功率; COS1:补偿前负荷功率因数; COS2:补偿后负荷功率因数; qc:无功功率补偿率,kvar/kw。 1.5电力电容器的安全运行 1.5.1允许运行电流 正常运行时,电容器应在额定电流下运行,最大运行电流不得超过额定电流的1.3倍,三相电流差不超过5 %。 1.5.2允许运行电压 电容器对电压十分敏感,因电容器的损耗与电压平方成正比,过电压会使电容器发热严重,电容器绝缘会加速老化,寿命缩短,甚至电击穿。因此,电容器装置应在额定电压下运行,一般不宜超过额定电压的1.05倍,最高运行电压不宜超过额定电压的1.1倍。当母线超过1.1倍额定电压时,须采取降温措施。 1.5.3谐波问题 由于电容器回路是一个LC电路,对于某些谐波容易产生谐振,易造成高次谐波,使电流增加和电压升高。且谐波的这种电流对电容器非常有害,极容易使电容器击穿引起相间短路。因此,当电容器在正常工作时,在必要时可在电容器上串联适当的感抗值的电抗器,以限制谐波电流。 1.5.4继电保护问题 继电保护主要由继电保护成套装置实现,目前国内几个知名电气厂家生产的继电保护装置技术都已经非常成熟,安全稳定、功能强大。继电保护装置可以有效的切除故障电容器,是保证电力系统安全稳定运行的重要手段。主要的电容器继电保护措施有:三段式过流保护;为防止系统稳态过压造成电容器损坏而设置的过电压保护;为避免系统电源短暂停投引起电容器瞬时重合造成的过电压损坏而设置的低电压保护;反映电容器组中电容器的内部击穿故障而配置的不平衡电压保护、不平衡电流保护或三相差电压保护。 1.5.5合闸问题 电容器组禁止带电重合闸。主要是因电容器放电需要一定时间,当电容器组的开关跳闸后,如果马上重合闸,电容器是来不及放电的,在电容器中就可能残存着与重合闸电压极性相反的电荷,这将使合闸瞬间产生很大的冲击电流,从而造成电容器外壳膨胀、喷油甚至爆炸。所以,电容器组再次合闸时,必须在断路器断开3 min之后才可进行。因此,电容器不允许装设自动重合闸装置,相反应装设无压释放自动跳闸装置。 一些终端变电站往往配置有备用电源自动投切装置,装置动作将故障电源切除,然后经过短暂延时投入备用电源,在这个过程中,如果电容器组有低压自投切功能,那么电容器组将在短时间内再次合上,这就会发生以上所说的故障。所以,安装有备用电源自动投切装置的系统与电容器组的投切问题,应值得充分的重视。 1.5.6允许运行温度 电容器正常工作时,其周围额定环境温度一般为40 -25 ;其内部介质的温度应低于65 ,最高不得超过70 ,否则会引起热击穿,或是引起鼓肚现象。电容器外壳的温度是在介质温度与环境温度之间,不应超过55 。因此,应保持电容器室内通风良好,确保其运行温度不超过允许值。 1.5.7运行中的放电声问题 电容器在运行时,一般是没有声音的,但在某些情况下,其在运行时也会存在放电声的问题。如电容器的套管露天放置时间过长时,一旦雨水进入两层套管之间,加上电压后,就有可能产生放电声;当电容器内缺油时,易使其套管的下端露出油面,这时就有可能发出放电声;当电容器内部若有虚焊或脱焊,则会在油内闪络放电;当电容器的芯子与外壳接触不良时,会出现浮动电压,引起放电声。 一旦出现以上几种出现放电声状况,应针对每种情况做出处理,即其处理方法依次为:将电容器停运并放电后把外套管卸出,擦干重新装好;添加同种规格的电容器油;如放电声不止,应拆开修理;将电容器停运并放电后进行处理,使其芯子和外壳接触好。 1.5.8爆炸问题 电容器在运行过程中,如出现电容器内部元件击穿、电容器对外壳绝缘损坏、密封不良和漏油、鼓肚和内部游离、鼓肚和内部游离、带电荷合闸或是温度过高、通风不良、运行电压过高、谐波分量过大、操作过电压等情况,都有可能引起电容器损坏爆炸。为预防电容器爆炸事故,正常情况下,可根据每组相电容器通过的电流量的大小,按1.5倍2倍,配以快速熔断器,若电容被击穿,则快速熔断器会熔化而切断电源,保护电容器不会继续产生热量;在补偿柜上每相安装电流表,保证每相电流相差不超过5 %,若发现不平衡,立即退出运行,检查电容器;监视电容器的温升情况;加强对电容器组的巡检,避免出现电容器漏油、鼓肚现象,以防爆炸。 综上所述,无功补偿技术是提高电网供电能力、减少电压损失和降低网损的一种有效措施。电力电容器具有无功补偿原理简单、安装方便、投资小,有功损耗小,运行维护简便、安全可靠等优点。因此,在当前,随着电力负荷的增加,要想提高电网系统的利用率,通过采用补偿电容器进行合理的补偿,是能够提高供电质量并取得明显的经济效益的。 2、电力系统电压与无功补偿问题 2.1无功功率就地补偿的概念 无功补偿装置的分布,首先要考虑调压的要求,满足电网电压质量指标。同时,也要避免无功功率在电网内的长距离传输,减少电网的电压损耗和功率损耗。无功功率补偿的原则是做到无功功率分层分区平衡,就是要做到哪里有无功负荷就在那里安装无功补偿装置。这既是经济上的需要,也是无功电力特征所必需的,如果不这样做,就达不到最佳补偿的目的,解决不了无功电力就地平衡的问题。 2.2无功功率的平衡 在电力系统中,频率与有功功率是一对统一体,当有功负荷与有功电源出力相平衡时,频率就正常,达到额定值50Hz,而当有功负荷大于有功出力时,频率就下降,反之,频率就会上升。电压与无功功率也和频率与有功功率一样,是一对对立的统一体。当无功负荷与无功出力相平衡时,电压就正常,达到额定值,而当无功负荷大于无功出力时,电压就下降,反之,电压就会上升。电压与无功功率之间的关系要比频率与有功功率之间的关系复杂得多,大体上有以下几点: 在一个并列运行的电力系统中,任何一点的频率都是一样的,而电压与无功电力却不是这样的。当无功功率平衡时,整个电力系统的电压从整体上看是会正常的,是可以达到额定值的,即便是如此,也是指整体上而已,实际上有些节点处的电压并不一定合格,如果无功不是处于平衡状态时,那么情况就更复杂了,当无功出力大于无功负荷时,电压普遍会高一些,但也会有个别地方可能低一些,反之,也是如此。 压器和架空线路在传送电能时需要消耗大量的无功,称为“无功损耗”,一般来说,这些无功损耗与整个电网中的无功负荷的大小是差不多的,我们以一台50MVA的110kV变压器为例来了解变压器在运行中的无功损耗情况。 变压器的参数为:Ue110kV,Se50MVA,Uk%17%,变压器在传送电能时的无功损耗的计算式为: QSeUk%I/Ie2 式中I?变压器的负荷电流; Ic?变压器的额定电流,与变压器的无功损耗与变压器的负载率、变JE器的额定容量及短路阻抗有关。 如果这台变压器满负荷运行,那么它的无功损耗就是:Q50MVA17%8.5Mvar 此时变压器的无功损耗相当大,其低压侧安装的并联电容器组的容量甚至不够补偿变压器满负荷时的无功损耗。无功功率不宜远距离输送,当输送功率与传送距离达到一定极限时,其传送功率成为不可能,这是由于超高压等级的变压器、线路电抗较大,其无功损耗QI2X相应也很大,所输送的无功功率均损耗在变压器及线路上了。另外,传送大量的无功功率时,线路电压损失也相当大,同样会造成无法传送的结果 2.3各种无功补偿设备及补偿方式 2.3.1同步调相机 同步调相机实质上是一种不带机械负载的同步电动机,它是最早采用的一种无功补偿设备,在并联电容器得到大量采用后,它退居次要地位。其主要缺点是投资大,运行维护复杂。因此,许多国家不再新增同步调相机作为无功补偿设备。 调相机可以安装强行励磁装置,当电网发生故障时,电压剧烈降低,调相机可以强行励磁,保持电网电压稳定,因而提高了系统运行的稳定性。电容器输出无功功率与运行电压的平方成正比,电压降低,输出的无功将急剧下降,比如,当电压下降10%,变为0.9Ue时,电容器输出的无功功率变为0.81Q,即其输出的无功功率将下降19%,所以,电容器此时不能起到稳定系统电压的作用。 2.3.2并联电容器 作为无功补偿设备,电容器有以下显著优点:电容器的损耗低,效率高。现代电容器的损耗只有本身容量的0.02%左右。调相机除了本身的损耗外,其附属设备还需用一定的所用电,损耗2%30%,大大高于电容器;电容器是静止设备,运行维护简单,没有噪音。调相机为旋转电机,运行维护很复杂;并联电容器是电网中用得最多的一种无功功率补偿设备,目前国内外电力系统中90%的无功补偿设备是并联电容器。 2.3.3并联电抗器 并联电抗器是一种感性无功补偿设备,它可以吸收系统中过剩的无功功率,避免电网运行电压过高。为了防止超高压线路空载或轻负荷运行时,线路的充电功率造成线路电压升高,一般装设并联电抗器吸收线路的充电功率,同时,并联电抗器也用来限制由于突然甩负荷或接地故障引起的过电压从而危及系统的绝缘。 在无功电源充裕的系统中,应该大力推广有载调压变压器,这是在各种运行方式下保证电网电压质量的关键手段之一。随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,电网负荷的峰谷差也越来越大,线路、变压器上高峰负荷与低谷负荷产生的电压损耗的差别,已经大到无法仅仅用发电机调压或无功补偿的方法来满足两种运行方式下用户电压的要求了,其结果不是高峰负荷时用户电压太低,就是低谷负荷时电压太高。在这种情况下,输电系统中的一级变压器或多级变压器,采用有载调压是保证用户电压质量最有效的办法。 3、电网的无功补偿与电压调整 3.1、输配电网的无功补偿 3.1.1输电网的无功补偿 电网无功补偿的基本原则是:按电压分层,按电网分区,就地平衡,避免无功功率的远距离输送,以免占用线路输送容量和增加有功损耗。输电网多数无直供负载,一般不为调压目的而设置无功补偿装置。参数补偿多用于较长距离的输电线路。具体补偿方法如下: 3. 1.1.1 电抗器补偿 电抗器是超高压长距离输电线路的常用补偿设备,用以补偿输电线路对地电容所产生的充电功率,以抑制工频过电压。电抗器的容量根据线路长度和过电压限制水平选择,其补偿度电抗器容量与线路充电功率之比国外统计大多为70-85,个别为65,一般不低于60。电抗器一般常设置在线路两湍,且不设断路器。 3 .1.1.2 串连电容补偿 串联电容用来补偿输电线路的感抗,起到缩短电气距离提高稳定性水平和线路的输电容量的作用。串联电容器组多为串、并联组合而成,并联支数由线路输送容量而定,串联个数则由所需的串联电容补偿度串联电容的容抗与所补偿的线路感抗之比而定。串联电容补偿一般在50以下,不宜过高,以免引起系统的次同步谐振。输电网中因阻抗不均而造成环流时,也可用串联电容来补偿。日本在110kV环网中就使用了串联电容补偿。 3.1.1.3中间同步或静止补偿 在远距离输电线路中间装设同步调相机或静止补偿装置,利用这些装置的无功调节能力,在线路轻载时吸收线路充电功率,限制电压升高;在线路重载时发出无功功率,以补偿线路的无功损耗,支持电压水平,从而提高线路的输送容量。中间同步或静止补偿通常设在线路中点,若设在线路首末端,则调节作用消失。 输电网的电压支撑点与调压输电网与受电地区的低一级电压的电网相联的枢纽点,常设置有载调压变压器或有相当调节与控制能力的无功补偿装置,或者二者都有,以实现中枢点调压,使电网的运行不受或少受因潮流变化或其他原因形成的电压波动的影响,在电网发生事故时起支撑电压的作用,防止因电网电压剧烈波动而扩大事故。 电压支撑能力的强弱,除与补偿方法和补偿容量大小有关外,更与补偿装置的调节控制能力和响应速度有关。并联电容器虽是常用而价廉的补偿设备,但其无功出力在电压下降时将按电压的平方值下降,不利于支撑电压。大量装设并联补偿电容器反而有事故发生助长电网电压崩溃的可能性。采用同步调相机和静止无功补偿装置辅以适当的调节控制,是比较理想的支撑电压的无功补偿设备。近年来,国内外均注重静止补偿装置的应用。 3.1.2配电网的无功补偿 配电网的无功补偿主要以相位补偿和保证用户用电电压质量为主。具体方法为相位补偿。 相位补偿亦称功率因数补偿用电电器多为电磁结构,需要大量的励磁功率,致使用户的功率因数均为滞相且较低,一般约为0.7左右。励磁功率?滞相的无功功率在配电网中流动,不仅占用配电网容量,造成不必要的损耗,而且导致用户电压降低。相位补偿是以进相的无功补偿设备如并联电容器就近供给用户或配电网所需要的滞相无功功率,减少在配电网中流动的无功功率,降低网损,改善电压质量。中国对大电力用户要求安装无功补偿装置,补偿后的功率因数不得低于0.9。 3.2、电网电压调整 为保证用电电器有良好的工作电压,避免受到配电网电压波动影响而损坏用电设备,配电电网需要进行电压调整。电网的电压调整方法有:中心调压、调压变压器调压和无功补偿调压。 3.2.1利用地区发电厂或枢纽变电所进行中心调压 这种措施简单而经济方便,但它只能改变整个供电地区的电压水平,不能改善电压分布。当供电地区的地域比较广阔、供电距离长短悬殊时,中心调压措施往往不能兼顾全区,有顾此失彼的缺点。 3.2.2调压变压器调压 可弥补中心调压方式的不足,进行局部调压。调压变压器有有载调压变压器、串联升压器和感应调压器三种。有载调压变压器与感应调压器一般用于特定负荷点,串联升压器则用于供电线路。 调压变压器的调压作用是靠改变电力网的无功潮流来实现的。它本身不仅不产生无功功率,而且还因本身励磁的需要而消耗无功功率。当电网的无功电源不足时,调压变压器的调压效果不显著。相反地,若调压变压器装设过多,将加重配电网的无功功率消耗,拉低全网电压水平,增大网损,降低并联电容器的无功出力,严重时有可能造成恶性循环的趋向。 3.2.3无功补偿调压 由于增加了电力网的无功电源,能起到改善电网电压的作用。装设于变电所内的无功补偿装置,还可采用分组投切的办法,对供电地区实行中心调压。 3.2.4串联电容补偿调压 串联电容补偿可用于配电网中进行局部调压。在距离较长的重载线路,因其调压作用是通过线路滞相电流流过串联电容而产生的电压升高来实现的。故线路负载愈重,功率因数愈低,串联电容补偿调压的作用愈显著。这种调压作用随线路负载的变化而变化,具有自行调节的功能。 4、增加无功补偿 提高经济效益 ?4.1?电力现状 4.1.1?电源现状? 农四师电力公司霍尔果斯电网内拥有电站6座,总装机14820kW,其中水电站5座,装机容量8820kW,火电站1座,装机容量6000kW。霍尔果斯电网水电站主要分布于霍尔果斯河及格干沟河上,水电装机总容量8820kW,均为无调节能力的径流式电站。4.1.2?电网现状? 霍尔果斯电网输电线路电压等级为110kV、35kV。红卡子一、二、三级电站所发出的电经35kV线路送至62团110kV中心变,输电线路中途开口接入口岸35kV变电所,霍河电站所发出的电经35kV线路直接送至62团110kV中心变电所。中心变电网呈放射式网络,110kV出线1回,110kV线路由62团110kV变电所至三道河110kV变电所,长30.9km,7回35kV线路贯穿垦区,其中进线二回,出线五回,长180.501km。目前,霍尔果斯垦区电网有110kV变电所2座:62团110kV变电所主变容量为6300+16000kVA,三道河110kV变电所主变容量为6300+16000kVA。35kV变电所10座,容量共计38950kVA。分别有口岸、61团、63团、65团、66团、68团、可克达拉、糖厂、70团18连、酵母厂35kV变电所。农四师电网在65团变电所与伊犁州电网联网,联网线路为35kV线路。4.2?电力负荷预测及功率因数分析4.2.1?电力负荷预测? 本工程预测采用年递增率法、电力弹性系数法,预测未来供电发展情况,基准年为2007年,近期水平年为2010年,远期为2015年。霍尔果斯电网2007年最大用电负荷为22.67MW,年供电量为0.84亿KW.H。预测2015年最在负荷62.078MW,年供电量将达到12.4亿KW.H4.?2.2?功率因数分析? 目前霍尔果斯电网用电负荷增长较快,网损较大、功率因数较低、电压低。据统计到2008年末,霍尔果斯电网的综合网损率高达12%,35?kV线路平均功率因数达到0.81,10kV线路平均功率因数达到0.67。主要原因是该电网农业节水灌溉和工业用电负荷增长较快,对电网和用电户的无功补偿装置建设更不上,造成目前该电网的功率因数偏低、电压降大、电能损耗大。?需改善霍尔果斯电网的电能利用率,降低电能损耗,因此要加大该电网的无功补偿装置建设力度和用电户的功率因数管理。霍尔果斯电网供电区内有全国最大的陆路口岸霍尔果斯口岸,供电辖区内主要用电户有:火车站、自来水厂、电视台等重要用户;有农四师重要的工业企业如:南岗建材霍城水泥厂、绿华糖厂、中基番茄酱厂、66团酵母厂、新天葡萄酒厂及各团场的棉花加工厂等。农四师最大的节水灌溉农业区在62团、63团、64团、65团场境内。因这些用户对无功补偿装置配置不够,而电网现有的无功补偿设施已不能满足功率因数合格要求,需在霍尔果斯电网的35kV变电所和10kV配电线路安装新的无功补偿装置。可提高电网功率因数,可减少电能做无用功造成的能源损耗和经济损失,节约能源,提高电网的经济运行效益。4.?3?变电所无功补偿工程各变电所现状?以上6个变电所,35kV母线侧采用单母线方式,10kV侧采用单母线方式。35kV变电区为户外设备,63团35kV变电所、65团35kV变电所10kV设备为户内开关柜,其余4个变电所10kV设备为户外设备。10kV断路器为真空断路器。以前都没有安装无功补偿装置。无功补偿装置选型设计?高压无功补偿装置由若干组TBB型无功补偿器组成。用专用的真空断路器控制无功自动补偿器的投入或退出。电流互感器、抗涌流或抗谐波的干式空芯(或干式铁芯)电抗器、电容器,安装在10kV母线侧,布置在10kV电容间隔。电容器的控制、保护装置布置在主控室的线路保护屏。?技术性能?电压无功综合控制:a实现电压优先:按电压质量要求自动投切补偿柜,电压超出最高设定值时,逐步切除电容器组,直至电压合格为止;电压低于最低设定值时,在保证不过补条件下逐步投电容器组;在投电容器前先探询投后是否电压超高限,再决定是否投电容,以免频繁动作。通过综合控制使母线电压始终处于规定范围。b无功自动补偿:在电压优先原则下,依系统实际所需无功量自动投切电容补偿柜组,无功欠补逐步投电容器组;无功过补逐步切电容器组。使系统始终处于不过压、少过补、欠补,电网损耗最小状态。运行记录和电压检测功能可自动或随时调出内存,查看或打印电压值及出现时间,补偿柜投切次数等当月和上月的统计报表。过负荷能力:a保护装置能在1.1倍额定电压下长期运行,在1.15倍额定电压下每24h中运行30min,在1.2倍额定电压下每月中运行2次每次5min,在1.3倍额定电压下每月中运行2次每次1min。b电容器能在有效值为1.3倍额定电流下连续运行。?4.4?10KV线路无功补偿工程设计10kV配电线路无功补偿安装工程?霍尔果斯电网供电区的10kV配电线路共有48条线路安装,安装高压无功自动补偿装置48台,补偿容量4800?kVar,补偿线路总长564公里。无功补偿容量具体分配如下:高压无功补偿装置?该装置主要用于10kV架空线路,自动跟踪线路无功需求,以无功功率、线路电压、功率因数等综合数据判断电容器的投切,从补偿点就近向线路两侧输送无功,最大限度的减少无功流动,达到降低线损,提高线路末端电压,增加线路的输电能力。 ?高压无功自动补偿成套装置由若干组TBB-型自动补偿柜组成。每组自动补偿柜内含真空接触器(或断路器)、电压互感器、电流互感器、抗涌流或抗谐波的干式空芯(或干式铁芯)电抗器、电容器及相应控制、保护器件,一般为组装在一个柜体内的一体化装置。无功补偿装置是由一组自动补偿柜和一个控制器,单独成套,也可以是二至八组共用一个控制器,由内部母排连接后组成一套。?4.5?工程建设的效益充分认识开展节能活动重大而深远的意义?我们每天耗用的能源愈多,对空气的污染也越严重,气候变化对我们的不利影响越大,同时可留给未来使用的能源就愈少。