如何選擇低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置
低壓無(wú)功功率補(bǔ)償裝置在電力供電系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用,其目的是提高電網(wǎng)的功率因數(shù),降低供電變壓器及輸送線路的損耗,提高供電效率,改善供電環(huán)境。
目前這種補(bǔ)償裝置的種類較多,性能各異,不同的補(bǔ)償裝置具有不同的特性、并適合在不同的電網(wǎng)及負(fù)荷工況下使用。因此,合理的選擇補(bǔ)償裝置,可以做到最大限度的減少網(wǎng)絡(luò)的損耗、提高供電質(zhì)量。反之,如選擇或使用不當(dāng),則可能造成補(bǔ)償效果差,甚至?xí)痣妷翰▌?dòng)及諧波增大等不良現(xiàn)象發(fā)生,導(dǎo)致供電質(zhì)量下降。
下面就國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的低壓補(bǔ)償裝置的分類、特點(diǎn)及適用范圍作一些介紹。
一、常用補(bǔ)償方式分類
常用補(bǔ)償方式分靜態(tài)補(bǔ)償MSC(采用普通的控制器+專用接觸器)、準(zhǔn)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償TSC、準(zhǔn)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償MSC+TCR、全動(dòng)態(tài)補(bǔ)償TSC+TCR四種。
二、補(bǔ)償方式的選擇
在無(wú)功功率補(bǔ)償裝置的應(yīng)用方面,選擇那一種補(bǔ)償方式,要根--據(jù)電網(wǎng)及負(fù)載的工況而定,首先,要對(duì)所補(bǔ)償?shù)木€路進(jìn)行分析,對(duì)于負(fù)荷較大且變化較快的工況(如電焊機(jī)、大功率電動(dòng)機(jī)等負(fù)載)的線路采用動(dòng)態(tài)補(bǔ)償,節(jié)能效果明顯。對(duì)于負(fù)荷相對(duì)平穩(wěn)的線路應(yīng)采用靜態(tài)補(bǔ)償方式。對(duì)于一些特殊的工作環(huán)境就要慎重選擇補(bǔ)償方式,尤其線路中含有瞬變高電壓、大電流沖擊的場(chǎng)合是不能采用動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)摹R话汶姾笝C(jī)工作時(shí)間均在幾秒鐘以上,電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)也在幾秒鐘以上,而動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)捻憫?yīng)時(shí)間在幾十毫秒,按40毫秒考慮則從40毫秒到5秒鐘之內(nèi)是一個(gè)相對(duì)的穩(wěn)態(tài)過(guò)程,動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置能完成這個(gè)過(guò)程。如果線路中沒(méi)有出現(xiàn)這么一段相對(duì)的穩(wěn)態(tài)過(guò)程并且能量又有較大的變化(稱為瞬變或閃變),采用動(dòng)態(tài)補(bǔ)償就要出問(wèn)題并可能引發(fā)事故。
從價(jià)格因素看,對(duì)于相同的容量來(lái)說(shuō),動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)耐度氤杀敬蠹s是靜態(tài)補(bǔ)償?shù)?-2.5倍左右。
三、無(wú)功功率補(bǔ)償控制器的選擇
無(wú)功功率補(bǔ)償控制器有三種采樣方式,功率因數(shù)型、無(wú)功功率型、無(wú)功電流型。
選擇那一種物理控制方式實(shí)際上就是對(duì)無(wú)功功率補(bǔ)償控制器的選擇??刂破魇菬o(wú)功補(bǔ)償裝置的指揮系統(tǒng),采樣、運(yùn)算、發(fā)出投切信號(hào),參數(shù)設(shè)定、測(cè)量、元件保護(hù)等功能均由補(bǔ)償控制器完成。十幾年來(lái)經(jīng)歷了由分立元件——集成線路——單片機(jī)——DSP芯片一個(gè)快速發(fā)展的過(guò)程,其功能也愈加完善。就國(guó)內(nèi)的總體狀況來(lái)看,由于市場(chǎng)的需求量很大,生產(chǎn)廠家也愈來(lái)愈多,其性能及內(nèi)在質(zhì)量差異也很大,很多產(chǎn)品名不符實(shí),在選用時(shí)需認(rèn)真對(duì)待。在選用時(shí)需要注意的另一個(gè)問(wèn)題就是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的控制器其名稱均為“XXX無(wú)功功率補(bǔ)償控制器”,名稱里出現(xiàn)的“無(wú)功功率”的含義不是這臺(tái)控制器的采樣物理量。采樣物理量取決于產(chǎn)品的型號(hào),而不是產(chǎn)品的名稱。
1.功率因數(shù)型控制器
一般具有以下—些功能。
“延時(shí)”整定,投切的延時(shí)時(shí)間,應(yīng)在10s-120s范圍內(nèi)調(diào)節(jié)“靈敏度”整定,電流靈敏度,不大于0-2A。
投入及切除門限整定,其功率因數(shù)應(yīng)能在0.85(滯后)-0.95(超前)范圍內(nèi)整定。
過(guò)壓保護(hù)設(shè)置
顯示設(shè)置、循環(huán)投切等功能
這種采樣方式在運(yùn)行中既要保證線路系統(tǒng)穩(wěn)定、無(wú)振蕩現(xiàn)象出現(xiàn),又要兼顧補(bǔ)償效果,這是一對(duì)矛盾,只能在現(xiàn)場(chǎng)視具體情況將參數(shù)整定在較好的狀態(tài)下工作。即使調(diào)整得較好,也無(wú)法彌補(bǔ)這種方式本身的缺陷,尤其是在線路重負(fù)荷時(shí)。舉例說(shuō)明:設(shè)定投入門限;cosφ=0.95(滯后)此時(shí)線路重載荷,即使此時(shí)的無(wú)功損耗已很大,再投電容器組也不會(huì)出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償,但cosφ只要不小于0.95,控制器就不會(huì)再有補(bǔ)償指令,也就不會(huì)有電容器組投入,所以應(yīng)慎用這種控制方式
2.無(wú)功功率(無(wú)功電流)型控制器
無(wú)功功率(無(wú)功電流)型的控制器較完善的解決了功率因數(shù)型的缺陷。一個(gè)設(shè)計(jì)良好的無(wú)功型控制器是智能化的,有很強(qiáng)的適應(yīng)能力,能兼顧線路的穩(wěn)定性及補(bǔ)償效果,并能對(duì)補(bǔ)償裝置進(jìn)行完善的保護(hù)及檢測(cè),這類控制器一般都具有以下功能:
四象限操作、自動(dòng)、手動(dòng)切換、自識(shí)別各路電容器組的功率、根據(jù)負(fù)載自動(dòng)調(diào)節(jié)切換時(shí)間、諧波過(guò)壓報(bào)警及保護(hù)、線路諧振報(bào)警、過(guò)電壓保護(hù)、線路低電流報(bào)警、電壓、電流畸變率測(cè)量、顯示電容器功率、顯示cosφ、U、I、S、P、Q及頻率。
有些產(chǎn)品已將控制器與配電監(jiān)測(cè)儀合二為一,并具有標(biāo)準(zhǔn)的通訊接口。
由以上功能就可以看出其控制功能的完備,由于是無(wú)功型的控制器,也就將補(bǔ)償裝置的效果發(fā)揮得淋漓盡致。如線路在重負(fù)荷時(shí),那怕cosφ已達(dá)到0.99(滯后),只要再投一組電容器不發(fā)生過(guò)補(bǔ),也還會(huì)再投入一組電容器,使補(bǔ)償效果達(dá)到最佳的狀態(tài)。有些采用了DSP芯片的控制器,其運(yùn)算速度大幅度提高,使得富里葉變換得到實(shí)現(xiàn),并且抗干擾能力非常強(qiáng)。當(dāng)然,不是所有的無(wú)功型控制器都有這么完備的功能。
3.用于動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)目刂破?/strong>
對(duì)于這種控制器要求就更高了,一般是與觸發(fā)脈沖形成電路一并考慮的,要求控制器抗干擾能力強(qiáng),運(yùn)算速度快,更重要的是有很好的完成動(dòng)態(tài)補(bǔ)償功能。由于這類控制器也都基于無(wú)功型。
目前,國(guó)內(nèi)用于動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)目刂破?,與國(guó)外同類產(chǎn)品相比有較大的差距,一是在動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間上較慢,動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間重復(fù)性不好。二是補(bǔ)償功率不能一步到位,這些應(yīng)是生產(chǎn)廠家要重點(diǎn)解決的問(wèn)題。另外,相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也尚未見(jiàn)到,這方面落后于發(fā)展。
四、結(jié)論
在選擇無(wú)功功率補(bǔ)償裝置時(shí),應(yīng)根據(jù)負(fù)載及電網(wǎng)工況、同時(shí)考慮裝置對(duì)電網(wǎng)的影響,(尤其是負(fù)面影響)大小、投入成本的大小來(lái)綜合比較,最終以準(zhǔn)確的電容性無(wú)功功率去補(bǔ)償負(fù)載的電感性無(wú)功功率,使功率因數(shù)達(dá)到高水平,并提高供電質(zhì)量。選擇一種合理的補(bǔ)償方式和一臺(tái)好的控制器及補(bǔ)償裝置尤為重要?,F(xiàn)在電力部門驗(yàn)收設(shè)備或是檢查電表還都按照老的模式,即看功率因數(shù)是否達(dá)標(biāo)。這一點(diǎn)已不符合當(dāng)今電力技術(shù)的發(fā)展要求,希望有關(guān)部門盡快出臺(tái)新的政策,以鼓勵(lì)采用先進(jìn)、合理的補(bǔ)償裝置,并進(jìn)行大力推廣和應(yīng)用。
路之生是一家主要從事電力能源管理和電能質(zhì)量?jī)?yōu)化的高新技術(shù)企業(yè),業(yè)務(wù)為無(wú)功補(bǔ)償裝置的設(shè)計(jì)及改造、元器件供應(yīng)、智能儀表銷售,國(guó)內(nèi)屈指可數(shù),重慶地區(qū)無(wú)功補(bǔ)償改造第一品牌,業(yè)務(wù)能力從0.4kV跨越至35kV。我們可以為用戶提供全面、專業(yè)、整體化的系統(tǒng)解決方案。
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主要產(chǎn)品/業(yè)務(wù):高低壓濾波電容器、濾波電抗器、高低壓無(wú)功補(bǔ)償控制器、低壓晶閘管開(kāi)關(guān)、復(fù)合開(kāi)關(guān)、智能儀表、電能質(zhì)量管理終端、有源濾波APF/靜止無(wú)功發(fā)生器SVG、0.4kV~35kV補(bǔ)償成套新建及改造。