补偿电容 电容器补偿进阶篇——实际应用说明

最近在我开设的漫谈低压电气专栏,曾对低压无功补偿电容器基础常识进行了讲解,谈论了什么是有功功率、无功功率、视在功率;无功补偿功率对电网、用户的好处;怎么选择无功补偿方案;(低压无功补偿电容器基础常识讲解)有知友提出了对电容器补偿新的疑惑,本文将针对部分知友的问题进行解答,我们这就开始。

电容器对电力系统的补偿位置不同影响也不同,例如常见的有变电所集中补偿、低压电网补偿,同时低压电网补偿又分为集中补偿与就地补偿补偿电容,本文对各种补偿方式进行简单的讲解,希望能帮助大家更好地理解在电网不同位置补偿的优势及劣势,合理的选择适合自己需求的补偿方案。

变电所集中补偿归变电所自行管理,其优势是可以对整个变电所的负载进行补偿,从而改善变电所及上级高压配电线路的线损补偿电容,但变电所集中补偿的局限性也非常明显。

如果完全集中于变电站进行无功补偿,其经济效果将会受到很大限制,这是由于装于10kV变电站电容器组,对减少10kV配电网线损作用不大。因为变电站以下用户消耗的无功功率仍会通过线路远距离输送,其功率和电能在10kV配电网内并未减少。当电容器组装于变电站的10kV母线上时,仅能减少35kV级及以上线损,不能减少10kV级线损。而当电容器组装于10kV线路上时,则可以同时减少35kV及以上和10kV两级线损。因此,为了提高无功补偿的经济效益,电容器组尽可能地装在配电线路上是合理的,现场实测也完全证实了这一点。

但在变电站10kV母线集中装设部分,电容器组仍然是必需的,其作用如下:

(1)就近向配电线路前段(即靠近变电站的线段)输送无功。

(2)补偿主变压器的无功损耗。

(3)用于调压。

综上所述,只有采取分散补偿与集中补偿相结合的补偿方式,才能获得最佳的综合效果

我们再来看看电网低压无功补偿的主要问题

无功补偿就安装位置而言可分为集中补偿和就地补偿。集中补偿主要存在以下几个方面的不足:

(1) 集中补偿装置造价高。在低压电网中,特别是小企业的配电变压器,其容量小,多在200kVA以下,对于用于农业灌溉供电的变压器,容量多在50kVA及以下,自动补偿柜的价格比与之配套的电容器的价格高出2~3倍,且配电变压器容量越小,差距越大。

(2) 集中补偿装置部件多、可靠性差。自动补偿装置集检测、控制、开关等于一体,元器件多、装配复杂,当任何一个环节出现故障就会引起整套装置失控,因而造成补尝不足或过补偿现象。而就地补偿由于电容器直接并联于电机端,安装方便,电容器放电可靠,只要电容器不出故障,就可正常运行。

(3) 集中补偿节能效果差。集中补偿只能补偿补偿点以上的无功电流,对低压线路中的无功电流并没有进行补偿,更不用说降低低压线损了。

(4) 集中补偿装置安装检修复杂,运行费用高。因此,低压无功补偿多推荐采用就地补偿。

就地无功补偿的优越性

(1) 提高功率因数。低压就地无功补偿后,功率因数可提高到0.9以上,对负荷稳定的功率因数可接近于0.95以上。

(2) 提高电气设备利用率。采用就地无功补偿后,负载电流降低,一般要比补偿前降低30%左右。由于低压电流的降低,其将使导线、开关设备、配电变压器不至于过热,使设备运行的可靠性和使用寿命相应提高

(3) 降低低压电网线损。由于线路损耗和电流的平方成正比,因此采取就地补偿减小负荷电流就成为降低线路损耗的有效途径。无功补偿对供电半径越长、线号越小,节电效果越明显。

(4) 改善电压质量。在电路中电的损失与线路中传输的有功功率、无功功率、线路的电阻和电抗成正比。由此可见,当采取无功补偿后,无功功率减小了,电压损失也就减小了,电压质量就提高了。

就地补偿方案示意图

无功就地补偿方法和可行性探讨


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