動態(tài)無功補償裝置應(yīng)用與研究.doc

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1、動態(tài)無功補償裝置應(yīng)用與研究摘要電網(wǎng)供電電能質(zhì)量是電力工業(yè)產(chǎn)品的重要指標(biāo)，涉及發(fā)、供、用各方面投資者、經(jīng)營者的權(quán)益。優(yōu)良的電能質(zhì)量對保證電網(wǎng)和廣大用戶的電氣設(shè)備和各種用電器具的安全經(jīng)濟運行、保障國民經(jīng)濟各行各業(yè)的正常生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量以及提高人民生活質(zhì)量具有重要意義。同時，電能質(zhì)量有些指標(biāo)受某些用電負荷干擾影響較大。因此，全面保障電能質(zhì)量是電力企業(yè)和用戶共同的責(zé)任和義務(wù)。本課題根據(jù)山東華泰礦業(yè)有限公司主變電站實際電能質(zhì)量，經(jīng)過技術(shù)比較，選擇得出磁控電抗器的容量，采用磁控式動態(tài)補償方案，快速響應(yīng)系統(tǒng)中負荷變化引起的無功功率的變化，整套

2、裝置可以實現(xiàn)無功的動態(tài)連續(xù)可調(diào)，保證煤礦設(shè)備安全運行。關(guān)鍵詞功率因數(shù)，補償容量，無功補償中圖分類號TM7文獻標(biāo)識碼A文章編號1674-6708(2014)120-0073-02山東華泰礦業(yè)有限公司主變電站裝有兩臺35RV的變壓器，電壓變比為35KV/6.3kV,容量均為12500kVA,采用一用一備運行方式工作。山東華泰礦業(yè)有限公司委托杭州銀湖電器公司對35RV主變電站進行了電能質(zhì)量測試。主變電站具體測試數(shù)據(jù)如下：有功功率最大為9105kW,最小為3246kW,無功功率最大為3876kvar,最小為1469kvar,在電容器切

3、除的情況下，功率因數(shù)最大為0.889,最小為0.788,平均為0.837,電壓畸變率最大為1.068%,最小值為0.454%,均低于國標(biāo)限值。從上述測試結(jié)果的變化可知，系統(tǒng)中負荷變化較大，而且呈周期性變化，最大時為9100kw左右，此時的功率因數(shù)在0.84左右，若使功率因數(shù)提高到0.95,查表得補償系數(shù)為0.317kvar/kW,因此計算可得補償容量為2885kvar,為了使用標(biāo)準電容器，因此將補償容量定為3000kvaro由于煤礦屮有一部分負荷屬于基本負荷（如井下排風(fēng)機等），此負荷工作時需要一部分無功，所以發(fā)出感性無功的磁控

4、電抗器不需要100%按電容器的補償容量配置。因此經(jīng)過技術(shù)比較選擇磁控電抗器的容量為2700kvar,采用磁控式動態(tài)補償（MSVC）的方案，快速響應(yīng)系統(tǒng)中負荷變化引起的無功功率的變化，保證功率因數(shù)0.95以上。裝置具備抑制5、7次諧波的功能，根據(jù)自動控制器對系統(tǒng)的無功功率取樣，自動調(diào)節(jié)磁控電抗器的晶閘管控制角，改變鐵心的磁導(dǎo)率，使電抗值連續(xù)可調(diào)，從而實現(xiàn)無功平滑補償。整套裝置可以實現(xiàn)無功的動態(tài)連續(xù)可調(diào)，保證煤礦設(shè)備安全運行。山東華泰礦業(yè)有限公司對35KV主變站無功補償進行改造，安裝MSVC-W-3000/2700動態(tài)無功補償裝置

5、。設(shè)備投運正常，并委托杭州銀湖電器公司對35KV主變站的電能質(zhì)量進行現(xiàn)場實測，旨在進一步了解磁控式動態(tài)無功補償裝置線路電能質(zhì)量的具體情況，是否達到預(yù)期設(shè)計冃標(biāo)。按照杭州銀湖電氣設(shè)備制造有限公司《電能質(zhì)量測試指導(dǎo)書》、《電能質(zhì)量供電電壓偏差》、《中華人民共和國國家標(biāo)準，電能質(zhì)量》、《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》相關(guān)標(biāo)準，使用FLUKE435電能質(zhì)量測量儀，接線由控制室端子排將電壓信號并入儀器，電流信號用鉗表接入儀器的方式對35KV主變站6KV進線進行電能質(zhì)量測試。測試數(shù)據(jù)如下：（CT：2000/5PT:6000/100）,有功變化范圍

6、2200KW-11000KW,無功功率變化范圍為1248kvar-3344kvar,功率因數(shù)值穩(wěn)定在0.95（功率因數(shù)上限設(shè)定在0.95）0電壓畸變率最大值1.22%（《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》GB/T14549-93中國標(biāo)要求W4%）,3次諧波電流值18A,5次諧波電流值10八，7次諧波電流值13A。經(jīng)過無功補償設(shè)備改造后，各項電能質(zhì)量參數(shù)完全滿足國標(biāo)要求，功率因數(shù)亦能達到供電部門考核要求，設(shè)備投運非常成功。從設(shè)備投運效果來看，6kV進線側(cè)已經(jīng)達到預(yù)期設(shè)定目標(biāo)。根據(jù)現(xiàn)場實際，6KV末端有排水、通風(fēng)系統(tǒng)，末端滿負荷運行負荷120

7、0kW和268kW,末端原有兩套周定電容器補償分別為1032kvar,528kvar,自然功率因數(shù)0.85-0.87,對整個系統(tǒng)綜合分析是否有必要投入兩套固定補償裝置。若將末端功率因數(shù)冃標(biāo)提高到0.90o總負荷1200kW+268KW二1468kW,自然功率因數(shù)0.85—0.87之間，取平均功率因數(shù)0.86,根據(jù)查表得到其補償系數(shù)0.109kvar/KW,補償容量1468kWX0.109=160kvaro無功補償減少損耗產(chǎn)生的經(jīng)濟效益：6kV設(shè)計單套補償容量為160kvar,電容器平均出力取80%,無功補償經(jīng)濟當(dāng)量取0.090

8、,則補償電容器投運后相當(dāng)于減少的有功損耗為：根據(jù)煤炭特殊工況，MSVC裝置為固定濾波兼補償加磁控電抗器以起到無功連續(xù)線性補償?shù)男Ч?。電容器始終投運在電力系統(tǒng)屮，每年投運時間為：按照每天工作22小時，每月工作26天計算，則電容器一年內(nèi)的工作時間為：22h/dX26d/mX12m