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2.配网无功补偿问题分析
随着配网无功补偿技术的发展和普及,从静态补偿到动态补偿,从有触点补偿到无触点补偿,无功补偿在实际配网中的应用也出现一些问题。
2.1谐波问题
电容器与其他设备相比有比较大的区别,就是其具有不同于其他电气设备的容性阻抗特性,以及阻抗和频率成反比的特性。容性阻抗特性,使其能和电网中大部分感性阻抗的电气设备配合而构成谐波谐振或接近谐波谐振的条件。在系统谐振条件下,阻抗和频率成反比的特性,可显着的改变系统的阻抗,起到吸收高次谐波电流而引起电流过载,增加电容器的负担,并且带来的发热和电压升高,也意味着电容器使用寿命的缩短。
因此在投入电容器组时,必须考虑系统谐振问题。只要把不带电抗器的电容器组连接母线,就会出现一特定的并联或串连谐振频率。
2.2无功倒送问题
无功倒送是电力系统不允许出现的现象,由于它会造成主网系统调压困难,变压器的损耗和增加线路,加重线路的负担。在无功补偿装置中都有防止无功倒送的措施,但是实际情况并不乐观。
(1)过去的接触器控制的补偿柜,补偿量三相可调,但是产品中只取一相作为采样及无功补偿分析,在三相不平衡的时候,就会发生无功返送。
(2)采用固定补偿方式则在负荷低谷时造成无功返送。
(3)无功补偿自动装置投入后,长期运行,不调试,装置失灵,发生无功返送。
2.3投切开关的选型问题
采用交流接触器投切电容器的冲击电流大,影响电容器和接触器的使用寿命;用晶闸管投切电容器能解决接触器投切电容器存在的问题,但明显缺点是装置存晶闸管功率损耗,需要安装风扇和散热器来通风与散热,而散热器会增大装置的体积,风扇则影响装置的可靠性,且能耗大。智能低压复合开关是继交流接触器、晶闸管控制器后第三代低压无功补偿电容器的投切器件,其工作原理是将可控硅开关与磁保持继电器并接,实现电压过零导通和电流过零切断,使复合开关在接通和断开的瞬间具有可控硅开关的优点,而在正常接通期间又具有接触器开关无功耗的优点。无涌流、触点不烧结、能耗小。
2.4补偿量的优化
配电变压器补偿量过大不但不经济,而且在变压器空载运行时,负荷较轻时还会造成过补偿,使得功率因数超前,导致无功返送。
防止配变过补偿,补偿容量不能超过配变的无功功率。变压器总的无功功率:
因此,配电变压器低压侧集中补偿的容量应该按照配电变压器额定容量的8%配置。
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