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公司简介    

低压变配电自动无功补偿装置的控制与应用

  1 低压变配电无功补偿控制方式及应用

  低压变配电中有许多感性负载,他们要依靠电磁场来传递能量或转换能量,如变压器和电动机等设备。在能量的转换过程中,一个周波内设备绕组吸收电源的功率和送还给电源的功率相等,没有能量消耗,只有能量转换,这种功率叫感性无功功率。它的电流相量滞后于电压相量90°;电容器接人交流电网中,在一个周波内充电吸收的能量和放电放出的能量相等,也不消耗能量,只有能量转换,这种功率叫容性无功功率,它的电压相量滞后电流相量90°。所以,可以用并联电容器的容性无功功率来补偿感性无功功率,使电网输送的无功功率减小,从而达到提高功率因数、提高电压质量、减少电能损耗和提高电网输送电能的目的。

2 低压变配电自动化的特点

  变电所综合自动化的特点可概括为:①综合化,即在功能上实现综合化。由于低压变配电的综合自动化是在各种技术融合在一起形成的,它能够在系统内部的全部常规二次设备的所有功能。微机保护代替了常规继电器,同时微机化的监控装置综合了仪表屏、操作屏、模拟屏、运动装置,有载调压、无功补偿、中央信号系统和光字牌的功能。当微机保护与综合监控装置接口时,还可以实现故障录波、故障测距及小信号接地报警等功能。②运行管理智能化。综合自动化系统不仅需要完成变电所内的所有常规自动化功能,比如自动报警、自动报表、电压无功自动调节、事故判别与处理等,同时还具有在线自诊断功能,时刻监视自身性能是否完好的特点。③结构上电脑化。变电所综合自动化系统一般采用多CPU分布式结构,其内部的主要插、部件和功能模块全部实现微机化,它们分工合作,相互之间通过网络总线连成一个有机的整体。④操作监视屏幕化。变电所实现综合自动化后,常规方式下的仪表屏、模拟屏、操作屏等被CRT取代;仪表读数、系统状态模拟接线图等在CRT屏幕上实时地加以显示,通过CRT屏幕和计算机键盘和鼠标完成常规操作屏上所有的跳、合闸操作;常规光字牌报警被CRT屏幕相应画面的闪光和文字提示所取代。运行人员可以通过控制中心远端屏幕显示器对所有远方设备进行全方位的监控操作。

  3 微机控制无功自动补偿装置的原理

  电力系统的负荷分两部分:一是有功负荷;另一是无功负荷。有功功率主要与频率有关,即与冻动机的油门开度有关。而无功功率则与电压有关,即与发电机的励磁有关。所以,发电帆的励磁电流是系统无功功率的主要来源。

  一个继电器控制一台交流接触器,每台交流接触器再控制一组电容器,并用交流接触器的辅助接点控制电容器组的放电电阻。第三个相同点是在交流接触器的上侧均装有熔断器和隔离开关,分别做短路保护和隔离电源用。其不同之处,最主要的是各组电容器的容量不一定一样。(1)对无功补偿自动投切装置的要求。①能根据无功负荷的变化自动投切电容器组,使功率因数保持在0.95以上,且不过补偿。②能实现电容器组自动循环投切,使电容器、接触器的使用几率接近,以延长使用寿命。③具有过电压等保护功能。④在轻负荷时,不会引起电容器组投切振荡现象。⑤元器件性能稳定可靠,受环境影响小,便于维护。(2)补偿级数的选择。补偿级数(即补偿电容器的分组数量)越多,补偿的精度越高,但随着补偿级数的增加,装置的成本会大大提高,而且补偿装置的体积也会增大。应综合考虑补偿精度、成本等因素来确定。对于配网低压无功补偿,可采用11级,前9级为等容量以满足基本补偿,后2级为小容量以提高补偿精度。以1台180kvar的补偿装置为例,前9级为每级18kvar,后2级为每级9kvar。

  一般4~9月份是农村用电的高峰季节,1~3月份及10—12月份为低谷负荷季节;即使在同一月或同一天,昼夜用电情况也很不相同,无功补偿容量应能随负荷情况而变化,否则在用电低谷时,无功补偿量过大,将出现过补偿等现象,会造成电网电压过高,损坏电气设备等事故。因此,农村电网的无功补偿宜采用能自动投切的补偿方式。选用补偿容量时,应以用电低谷时所需的补偿容量为准,高峰负荷时,通过自动投切装置投入备用电容器。自动无功补偿控制线路。它可以自动和手动控制。

  其工作原理:将转换开关SA打到自动投入位置,由于电流继电器KA2的起动电流整定值较KA1的整定值小,当负荷增大时,KA2先动作,而后KA2动作,接通时间继电器KT1,其触点延时闭合,断路器辅助合闸线圈YA得电,断路器QF合闸,电容器组自动投入运行。投入后由于断路器常闭辅助触点QF断开,KT1线圈失电并复归。当负荷电流减小时,KA1先复归,继续降到电流继电器KA2的整定值时,KA2复归,其常闭触点闭合,时间继电器KA2得电,其触点延时闭合后又接通了跳闸线圈Y回路,断路器跳闸,切除电容器组。事故跳闸的中间继电器KA的作用是利用其常闭触点和合闸线圈YA相串联,可避免在电容器组内部发生故障时仍行自动投入。

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