浅谈无功电容补偿在低压配电系统中的应用.docx

浅谈无功电容补偿在低压配电系统中的应用分类号：TM9G64随着国家经济的发展和人民生活水平的提高大量的居住楼盘、高档商场、宾馆、办公楼等民用建筑在城市中拔地而起使城市用电量快速增长。但是在这些民用建筑场所内使用的多为单相电感性负荷因其自身功率因数较低在电网中滞后无功功率的比重较大。为保证降低电网中的无功功率提高功率因数保证有功功率的充分利用提高系统的供电效率和电压质量减少线路损耗降低配电线路的成本节约电能通常在低压供配电系统中装设电容器无功补偿装置。本文主要通过设计工作中所遇到的具体工程对无功自动补偿的方式和安装位置作出了分析和比较。1.分相自动补偿的必要性无功自动补偿按性质分为三相电容自动补偿和分相电容自动补偿。三相电容自动补偿适用于三相负载平衡的供配电系统。因三相回路平衡回路中无功电流相同所以在补偿时调节无功功率参数的信号取自三相中的任意一相根据检测结果三相同时投切可保证三相电压的质量。三相电容自动补偿适用于有大量的三相用电设备的厂矿企业中。在民用建筑中大量使用的是单相负荷照明、空调等由于负荷变化的随机性大容易造成三相负载的严重不平衡尤其是住宅楼在运行中三相不平衡更为严重。由于调节补偿无功功率的采样信号取自三相中的任意一相造成未检测的两相要么过补偿要么欠补偿。如果过补偿则过补偿相的电压升高造成控制、保护元件等用电设备因过电压而损坏；如果欠补偿则补偿相的回路电流增大线路及断路器等设备由于电流的增加而导致发热被烧坏。这种情况下用传统的三相无功补偿方式不但不节能反而浪费资源难以对系统的无功补偿进行有效补偿补偿过程中所产生的过、欠补偿等弊端更是对整个电网的正常运行带来了严重的危害。据有关资料介绍某地综合楼是集商场、银行、办公、车库、宾馆为一体的一类高层建筑总建筑面积3.2万m2。主要用电设备有空调机组、水泵、风机及照明灯具等其中照明灯具均为单相负荷功率因数在0.45～0.75之间。低压有功计算负荷2815kW其中照明用电有功负荷1086.5kW其它负荷基本为空调、风机、水泵、电梯等三相负荷。补偿前无功功率3182kvar若整体功率因数补偿到0.92需补偿1982kvar补偿后无功功率1200kvar。原设计采用低压配电室并联电容器组三相集中自动补偿工程竣工投入使用后经常出现仪器、灯具等用电设备烧坏或不能正常使用等情况影响正常经营和工作。经现场测试发现低压馈线回路三相负荷不平衡差距很大电流差异大最大相电流差为900A；检测母线电压三相母线电压有的高达260V有的低到190V。通过分析是三相电容自动补偿造成的结果。该装置的控制模块和数据采集模块采用新型单片机和大规模集成电路开关模块采用大功率晶闸管实现电容器组的零电压投入和零电流切除无合闸浪涌电流冲击无火花和谐波干扰。产品特点如下：（1）实现了控制模块的数字化和智能化开关执行单元无触点确保了控制精度和运行的可靠性；（2）全自动分相、分级按需补偿；（3）可灵活设定过压、欠压、欠流延时等参数具有完善的越限报警和过压、欠压、缺相、缺零、谐波越限保护缩闭功能保证系统安全运行；（4）实时数字式测量、显示电网中的主要参数：功率因数、电压、电流、谐波电压及电流、有功功率及电度、无功功率及电度等；（5）带有谐波分析测量总的谐波失真（THD）以及1～31次谐波电压及电流为治理谐波提供准确的数字依据；（6）采用“自愈式”电容器具有使用寿命长、可靠性强、温升小、无需专门散热装置等优点；从上述产品的功能可以看出智能三相自动无功补偿能自动检测各相负载的功率因数同时自动分相投入各相所需的电容补偿量以使各相的无功功率补偿达到最佳状态对于大量使用单相用电负荷易产生三相不平衡的用电单位如住宅小区、宾馆、饭店、大型商场等民用建筑的配电系统有改善功率因数、提高电网效率、改善电压质量、节约用电、增大变压器有功容量等显著效果较大程度满足了“电网绿化”的要求。2分相电容自动补偿的应用在低压电网中大量的用电设备为电感性尤其是在大面积、大开间的商场、办公楼等日常生活和办公场所大都会采用发光效果好的荧光灯进行人工照明。荧光灯具有光效好、寿命长、无污染等特点属绿色光源。目前民用建筑工程中大量使用电感型镇流器荧光灯它具有成本低、寿命长、维修工作量少、投资少等优点但其启动时间长功率因数低约为0.5～0.6自身损耗大加大了供配电系统网络损耗造成了能源的浪费。通过电容补偿的方式来解决大面积商场、办公楼的感性负荷功率因数低的问题是目前工作中中常用的方法。我们在工作中常用的的做法有两种：在变配电所设置集中高压或低压补偿柜对系统前端进行补偿虽能满足供电