摘 要:针对配电网的运行环境和无功补偿问题,就银南局配变无功综合控制装置的开发及其应用进行了系统的阐述,并重点对无功综合控制的技术特点、经济效益、应用情况进行分析。 关键词:配电网;复合开关;无功补偿;经济效益
1引言 随着经济的发展和人民生活水平的提高,吴忠市城乡生活用电不断增长,同时对供电可靠性和供电质量提出了更高要求。而配电网处于电网的最末端,用户多为低压用户,大多数民用电器功率因数很低,且不带补偿装置,这将给电网带来很大功率负担和额外线损,所以补偿低压无功负荷,不但可以减轻上一级电网补偿的压力,而且可以提高配电变压器的利用率,改善用户功率因数和电压质量,并有效降低线损,对用户和供电部门均有益。 在低压配电系统中,采用并联电容器装置对无功功率进行集中补偿或者分散的就地补偿是降低线损、提高电网供电质量、节约电能的有效途径。因此,在吸取其它无功补偿装置的先进经验,改善其缺陷的基础上,我们开发了一种新型配变低压无功综合控制装置。 2硬件框图及原理(如图1)


该综合控制装置是以Inter80C196KC20单片机为控制器,采用同步采样技术,对配变低压侧三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等参数进行实时监测,考虑到实际配变负载存在的三相不平衡问题,在对配变无功进行动态补偿时,采用以每相无功功率为被监控物理量。 控制器可作为配变运行状态监测终端设备,以每秒一次速率,实时检测配变的工况参数,各相整点电压值,各相电压、电流、有功功率、无功功率的最大最小特征值及特征值发生的时刻。考虑到电压监测统计及电能质量监测,控制器可完成电压监测统计仪功能,最多可存贮两个月的三相电压统计数据。控制器可完成实时电压电流谐波监测,谐波分析采用128点FFT分析程序,可分析0~63次谐波分量,实际输出0~15次谐波分量,以与基波的百分比表示其相对大小。 控制器提供485或232接口,供数据远传。使用20×2字符液晶及5个覆膜功能按键供参数设定及现场查询使用。 3关键技术及特点 传统的低压无功补偿装置是采用模拟量或微电脑功率因数检测,通过中间继电器(或固态继电器)接通接触器,控制电容器投入或切除。存在以下问题:①合闸涌流大;②断开弧光大;③补偿电容器及接触器易损坏;④对供电系统及周围电器设备干扰大。 针对此问题,该控制器采用固态继电器与交流接触器复合开关控制电容器投切:

该控制装置的技术特点是:投切电容过程无涌流冲击,无操作过电压,无电弧重燃,整机使用寿命长,维修量少,无功补偿动态响应快,可频繁投切,可分相补偿,具有自动运行功能(停电退出,送电后自动恢复)。 4经济效益分析 4.1适用效益 ① 三相平衡负荷处,可使受电功率因数提高到0.95以上。 ② 在冲击和波动负荷处,可减少电压波动和抑制电压闪变,提高电压稳定性。 ③ 在三相不平衡负荷处,可分相补偿,以改善不平衡性。 4.2运行效益 ① 降低线路损失率。


② 增加承载能力。 ③ 优化电能质量。 ④ 消除电网带低谷负荷时的无功过剩。 4.3社会效益 配变低压无功补偿装置的挂网运行,大大提高了供电质量,鼓励了广大用户用电的积极性。 5应用情况 该控制装置运用先进的单片机控制技术,在传统无功补偿控制的基础上,运用科学的设计理念,开发出新型的配变低压无功补偿综合控制装置,该装置采用固态继电器与交流接触器复合开关控制电容器的投切,克服了电容器投切过程中遇到的技术难题。截止现在,已有10台综合控制装置在我局配网正式挂网(如图2)运行,并且通过了局生产部门的验收。 6结论 配变低压无功综合控制装置挂网成功运行,为配变监测及低压无功补偿提供了科学的解决途径。通过对配变低压侧三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等参数的实时监测,实现了对配变无功的动态补偿。操作简单,安装方便,适用于配网系统。 实用化运行充分证明该装置可有效地降低线损、提高供电质量,并同时降低了售电成本,大大提高了经济效益,为解决我局配电网无功补偿问题奠定了坚实的物质基础,并为我局在电力产品开发方面提供了实践经验。
参考文献
[1]靳龙章,丁毓山.电网无功补偿实用技术[M].北京:中国电力出版社,1997. [2]朱绍祥.可编程控制器(PC)原理与应用[M].上海:上海交通大学出版社,1990. [3]能源部电力科学研究院.电力系统网损调查分析报告[Z],1989.
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