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标题: 几种无功补偿方式的对比 [打印本页]

作者: baipaizi 时间: 2007-12-11 10:48
标题: 几种无功补偿方式的对比

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无功补偿主要是通过并联电容器来完成的，但接入电容器的方式的不同，产生的效果也不尽相同。该文提出了三种无功补偿的方法，并进行了比对。文章推荐方案为：将电容器分成几组，以开关控制，电容器可单独接入，也可组合接入，达到调节补偿容量的目的。

关键词：无功补偿；电容器；投入；分组

我们知道，变电站的主要作用就是向所在地区提供优质高效的电能。而提供电能，除了必须的有功以外，还要求有充足的无功，以满足感性负载的需要。这就是变电站之所以安装无功补偿装置的原因。通常，变电站的无功补偿装置采用并联电容器组。

目前的现状是变电站内无功补偿容量和方式不尽合理。从变电站投产开始，就一次性按照变压器容量的20%左右装齐，而且，每条母线只装一组。一般情况下，变电站负荷从供电之日到带满负荷（80%到100%）大约需要10年的时间（不考虑突变情况，只考虑自然增长和正常的切倒路工程所增加的负荷）。这样，由于无功补偿装置容量大，且只能整组投入或者退出，就完全可能造成前5年根本投不上的情况；即使在后5年，由于负荷的昼夜波动，季节的变化，电容器平均一天投入的时间也不会超过4个小时，其余20小时都处于没有无功补偿的状态，设备闲置时间长，得不到充分的利用，造成了很大的浪费。同时，由于投入时间短，变压器的无功得不到补充，损耗也无法降下来。所以，需要考虑更合理的补偿方法。下面，我们对三种补偿方案进行对比，看哪一种更合理。

方案一：降低无功补偿装置的容量，按变压器容量的10%考虑。这样，就能够使无功补偿装置提前投入使用，并且在变电站负荷增长到一定程度后，能够经常性地投入，比原来投入时间至少超过一倍。虽然容量降低了，但由于一般最大负荷达到80%以上时就会考虑新建电源点，再考虑到负荷率一般都在80%左右，这样，变压器的平均负载率也只有65%。因此，按照10%变压器容量配备无功补偿装置，可以说，绝大多数时间都能满足变压器所需要的无功。这种方案，既减少了一次性投资近一半左右，又大大降低了损耗。其缺点是负荷高峰时无功容量补偿不足，特别是度夏期间，负荷激升，正需要充足的无功以缓解过负荷的压力，而此时无功不足会给系统带来一些不利的影响，好在这段时间不会超过半个月。

方案二：用隔离开关将整组电容器分为2到4组，可根据负荷增长逐渐投入；达到终期规模时，可根据季节变化确定投入的组数。这种方案节省投资，也不用占用出线间隔，简便易行。但是做不到实时补偿，而且，确定投入的组数需要手动操作，并且要改变定值，比较烦琐。当然，更不能使电容器做到定期轮换投入。但是，取得的经济效益比较大。

方案三：将电容器组按现在补偿容量的1/7、2/7、4/7分成3组，由3台开关分别控制，可以单独和组合投入。通过综合自动化系统完全可以实现按1至7个容量等级分别投入电容器，即分别投1/7组、2/7组、1/7组加2/7组、4/7组、1/7组加4/7组、2/7组加4/7组、1/7组加2/7组加4/7组。通过梯级方式投入电容器组，就可以永远使变压器的无功得到补偿，无功缺额不大于电容器总容量的1/7，保证功率因数接近于一。同时，不象方案二那样，改变投切容量需要改变保护定值。对于常规110kV变电站，变压器容量一般为50mva，可以按1200kvar、2400kvar、4800kvar分成三组，总容量8400kvar，基本上和现状所配容量一致。所不同的是增加了两面开关柜，如需装电抗器的，还需增加两组电抗器（虽然单组与3组容量相同，但3组电抗器价格肯定会高于单组电抗器的价格，约高出20%左右）。由于采用电容器分成3组的方式所增加的费用，完全可以通过无功实时补偿所降低的损耗弥补回来。况且，初期可以只上1/7组和2/7组，待负荷增长到50%变压器容量时，再上4/7组，这样能更有效地利用资金。当然，为了使无功补偿更加充分，降损效果更好，此方案还可以分为4组，即1/15，2/15，4/15，8/15，这样，只是多占用了一个间隔，补偿效果会更好，对于220kv变电站，有较高的效益。

总之，综上所述，三种方案中，本文推荐方案三。电容器分组控制，且按梯级排列的补偿方式，其收益远大于单组补偿方式。之所以目前没有采取这种补偿方式是因为存在一个误区，就是总想多留出一些间隔来带负荷。而实际上完全可以多加几个开关间隔，所需投资并不多。

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