配電體系無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)方案比較

變電站集中補(bǔ)償體例的技術(shù)應(yīng)用

　　為了調(diào)整變電站的電壓，通常行使無(wú)功補(bǔ)償裝配（一樣平常是并聯(lián)電容器組）結(jié)合有載調(diào)壓抽頭來(lái)調(diào)節(jié)。通過(guò)兩者的和諧來(lái)進(jìn)行電壓和無(wú)功功率的控制，且這一方面的技術(shù)在國(guó)內(nèi)已經(jīng)積累了雄厚的經(jīng)驗(yàn)，九區(qū)圖便是一種變電站電壓和無(wú)功功率控制的有用方法，然而操作上照舊較為麻煩的，由于限值必要隨不同的運(yùn)行體例進(jìn)行響應(yīng)的調(diào)整，在某些區(qū)上會(huì)產(chǎn)生振蕩征象，而且現(xiàn)實(shí)操作中，抽頭調(diào)節(jié)和電容器組投切次數(shù)是有限的，但九區(qū)圖沒(méi)有響應(yīng)的判斷?，F(xiàn)行九區(qū)圖的調(diào)節(jié)結(jié)果也不是數(shù)學(xué)上證實(shí)的最好結(jié)果，因此九區(qū)圖的應(yīng)用還有待進(jìn)一步改善。文獻(xiàn)［1］行使模糊數(shù)學(xué)的概念建立了數(shù)學(xué)模型，得出了模糊邊界的無(wú)功功率調(diào)節(jié)判據(jù)，它的特點(diǎn)是將九區(qū)圖中固定的無(wú)功功率上下限邊界改變成受電壓影響的模糊邊界，其邊界的斜率可根據(jù)詳細(xì)的投切邊界條件進(jìn)行調(diào)整，依據(jù)這種思路，設(shè)計(jì)出一種新型的變電站電壓無(wú)功功率微機(jī)綜合控制裝配，它可以在保證電壓合格和無(wú)功功率最佳補(bǔ)償結(jié)果的情況下，有載變壓器分接頭的調(diào)節(jié)次數(shù)比同類(lèi)裝配或人工調(diào)節(jié)約削減1／3，進(jìn)步了變電站電壓合格率，線損降低約20％。

　　1．2　低壓集中補(bǔ)償體例

　　目前，國(guó)內(nèi)較普遍采用的另外一種無(wú)功補(bǔ)償體例，是在配電變壓器380 V側(cè)進(jìn)行集中補(bǔ)償，見(jiàn)圖1中的體例2。在這種體例下，補(bǔ)償裝配通常采用微機(jī)控制的低壓并聯(lián)電容器柜，容量在幾十至幾百千乏不等，它是根據(jù)用戶負(fù)荷水平的波動(dòng)，投入響應(yīng)數(shù)量的電容器進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償。重要目的是進(jìn)步專(zhuān)用變壓器用戶的功率因數(shù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率的就地平衡，對(duì)配電網(wǎng)和配電變壓器的降損有肯定作用，也保證該用戶的電壓水平。這種補(bǔ)償體例的投資及維護(hù)均由專(zhuān)用變壓器用戶承擔(dān)。目前國(guó)內(nèi)各廠家生產(chǎn)的主動(dòng)補(bǔ)償裝配通常是根據(jù)功率因數(shù)來(lái)進(jìn)行電容器的主動(dòng)投切，也有為了保證用戶電壓水平而以電壓為判據(jù)進(jìn)行控制。這種補(bǔ)償體例雖然利于保證用戶的電能質(zhì)量，但對(duì)電力體系并不可取。由于線路電壓的波動(dòng)重要由無(wú)功量轉(zhuǎn)變引起，而線路的電壓水平由體系情況決定。當(dāng)線路電壓基準(zhǔn)偏高或偏低時(shí)，無(wú)功功率的投切量可能與現(xiàn)實(shí)需求相差甚遠(yuǎn)，可能出現(xiàn)無(wú)功功率補(bǔ)償過(guò)多或補(bǔ)償不足的情況。

　　對(duì)配電體系來(lái)說(shuō)，除了專(zhuān)用變壓器之外，還有很多公用變壓器，而面向廣大家庭用戶及其他小型用戶的公用變壓器，其通常安裝在戶外的桿架上，進(jìn)行低壓無(wú)功功率集中補(bǔ)償則是不實(shí)際的，難維護(hù)、控制和管理，容易成為生產(chǎn)安全隱患。如許，配電網(wǎng)的補(bǔ)償度就受到了限定。

　　1．3　桿上無(wú)功補(bǔ)償體例

　　文獻(xiàn)［2，3］提出了在配電體系桿上進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)男枰院头椒āＲ驗(yàn)榕潆娋W(wǎng)中大量存在的公用變壓器沒(méi)有進(jìn)行低壓補(bǔ)償，補(bǔ)償度受到限定。由此造成很大的無(wú)功功率缺口必要由變電站或發(fā)電廠來(lái)填，大量的無(wú)功功率沿線傳輸，配電網(wǎng)網(wǎng)損居高難下。因此可以把10 kV戶外并聯(lián)電容器安裝在架空線路的桿塔上（或另行架桿）的方法來(lái)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償（見(jiàn)圖1中的體例3），以進(jìn)步配電網(wǎng)功率因數(shù)，達(dá)到降損升壓的目的。因?yàn)闂U上安裝的并聯(lián)電容器闊別變電站，容易出現(xiàn)珍愛(ài)不易配置，控制成本高，維護(hù)工作量大，受安裝環(huán)境和空間等客觀條件限定等工程題目。因此，桿上無(wú)功功率優(yōu)化補(bǔ)償必須結(jié)合以下現(xiàn)實(shí)工程要求來(lái)進(jìn)行：

　　a）補(bǔ)償點(diǎn)宜少。一條配電線路上宜采用單點(diǎn)補(bǔ)償，不宜采用多點(diǎn)補(bǔ)償。

　　b）控制體例從簡(jiǎn)。桿上補(bǔ)償不設(shè)分組投切。

　　c）補(bǔ)償容量不宜過(guò)大。補(bǔ)償容量太大，將會(huì)導(dǎo)致配電線路在輕載時(shí)過(guò)電壓和過(guò)補(bǔ)償征象。桿上空間有限，太多的電容器同桿架設(shè)，既不安全，也不利于電容器散熱。建議按重載補(bǔ)償后電源節(jié)點(diǎn)功率因數(shù)不超過(guò)0．95和輕載時(shí)功率因數(shù)達(dá)到1左右即可的方法行止理。

　　d）接線宜簡(jiǎn)單。最好是每相只配置一臺(tái)電容器裝配，以降低整套補(bǔ)償設(shè)備的故障率。

　　e）珍愛(ài)體例也要簡(jiǎn)化。分別用熔絲和氧化鋅避雷器分別作為過(guò)流珍愛(ài)和過(guò)電壓珍愛(ài)。

　　f）防止電容器安裝后產(chǎn)生諧振征象。

　　顯然，桿上無(wú)功補(bǔ)償重要是針對(duì)10 k V饋線上沿線的公用變壓器所需無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償，文獻(xiàn)［3］提出了這種補(bǔ)償體例的最優(yōu)地點(diǎn)和容量的算法。因這種補(bǔ)償體例具有投資小、回收快、補(bǔ)償服從較高、便于管理和維護(hù)等好處，適合于功率因數(shù)較低且負(fù)荷較重的長(zhǎng)距離配電線路，但是因負(fù)荷經(jīng)常波動(dòng)，而該補(bǔ)償體例又是長(zhǎng)期固定補(bǔ)償，適應(yīng)能力較差，重要是補(bǔ)償了無(wú)功基荷，在線路重載情況下，補(bǔ)償度一樣平常是不能達(dá)到0．95。