無功線損整體解決方案:
★免費(fèi)對(duì)單條線路無功改造設(shè)計(jì)選型,并提供全部設(shè)計(jì)方案、工程預(yù)算、基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)計(jì)圖(CAD圖)及您所需的數(shù)據(jù)圖紙及資料。
★現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)安裝。
★免費(fèi)提供3年遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)分析、維護(hù),使您無后顧之憂(代管后臺(tái)軟件及網(wǎng)站維護(hù)升級(jí))。
服務(wù)包括:
●運(yùn)行監(jiān)測(cè)故障處理
我公司10-35kV高壓無功補(bǔ)償裝置控制器均裝有GPRS通訊模塊,后臺(tái)軟件建在企業(yè)的專業(yè)管理網(wǎng)站上,網(wǎng)站及后臺(tái)維護(hù)完全由我公司承擔(dān)(用戶只需登錄網(wǎng)站,打開加密的數(shù)據(jù)庫,可自行控制,我公司負(fù)責(zé)提供設(shè)備運(yùn)行情況的遠(yuǎn)程監(jiān)控、報(bào)警分析及事故處理;執(zhí)行控制及實(shí)地操作均由用戶負(fù)責(zé),系統(tǒng)可將運(yùn)行中各項(xiàng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)召回,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括:線路電壓、電流、功率因數(shù)、有功電度、無功電度、諧波含量、電容器動(dòng)作次數(shù)及運(yùn)行中設(shè)備一些關(guān)鍵器件的運(yùn)行狀態(tài)自檢參數(shù),包括電源PT運(yùn)行工況、控制溫度及無功控制器的運(yùn)行狀態(tài)、投切真空開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)等,一旦運(yùn)行中的產(chǎn)品出現(xiàn)故障,保護(hù)動(dòng)作,裝置退出運(yùn)行,GPRS將實(shí)時(shí)報(bào)警,后臺(tái)軟件將報(bào)警前的參數(shù)留存,并進(jìn)行智能化的故障分析,包括事故原因及處理方法等參考意見,經(jīng)我公司技術(shù)專業(yè)的高級(jí)工程師確認(rèn)后,用手機(jī)短信通知貴方指定值班人員,進(jìn)行處理,并實(shí)施在線技術(shù)指導(dǎo)。
●降損效果分析及軟件調(diào)整和后期的升級(jí)改造
通過GPRS召回?cái)?shù)據(jù),對(duì)每個(gè)點(diǎn)每月的無功需量及功率因數(shù)進(jìn)行整月統(tǒng)計(jì),繪制出曲線并對(duì)投切組合及投切方式進(jìn)行修正,經(jīng)用戶同意后,將修正數(shù)據(jù)從后臺(tái)直接下傳到設(shè)備終端,調(diào)整運(yùn)行參數(shù),直至達(dá)到最佳效果對(duì)用戶后期由于線路負(fù)荷變化造成無功需量的變化,本裝置可以通過調(diào)節(jié)外附電容器組容量的方法解決,系統(tǒng)自動(dòng)從后臺(tái)下發(fā)定值更改參數(shù),因此可保證主體設(shè)備(開關(guān)及控制部分)10年內(nèi)不需做大的調(diào)整,節(jié)約投資。
●設(shè)備自檢及軟件升級(jí)
本裝置所有重要部件(控制器、電源PT、采樣CT、電容器組、投切真空開關(guān))均能實(shí)現(xiàn)在線的運(yùn)行自檢功能,對(duì)于異常運(yùn)行實(shí)時(shí)報(bào)警,極大的提高了產(chǎn)品運(yùn)行的可靠性,本裝置的執(zhí)行軟件可在后臺(tái)自動(dòng)升級(jí)。
單條配電線路的無功補(bǔ)償方案討論
一、無功補(bǔ)償及線損分析
城(農(nóng))網(wǎng)10kV線路線損偏大、電壓質(zhì)量不高,一直是困擾我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)的重要課題。經(jīng)過三期大范圍的農(nóng)網(wǎng)改造后,雖然情況有所緩解,但主要問題依然存在。
(一)導(dǎo)致農(nóng)網(wǎng)線損居高不下的主要原因
1、農(nóng)村地域廣闊,供電半徑較大,線路長(zhǎng)。
2、農(nóng)村負(fù)荷季節(jié)性強(qiáng),時(shí)段性強(qiáng),負(fù)荷變化大。
3、農(nóng)村供電管理尚存不盡合理之處,有政策上的原因:如小容量變壓器不加補(bǔ)償裝置;也有負(fù)荷性質(zhì)的原因:農(nóng)村不再單一使用照明負(fù)荷,動(dòng)力負(fù)荷也逐年增加,無功需求缺口變大而顯無功補(bǔ)償不足。
4、在網(wǎng)現(xiàn)有無功補(bǔ)償裝置的控制策略、投切分組、設(shè)備管理及總體優(yōu)化方案的設(shè)計(jì)均不適應(yīng)農(nóng)村負(fù)荷變化的特點(diǎn),無功補(bǔ)償效果差。
(二)城網(wǎng)線損現(xiàn)狀
城網(wǎng)中的公用配變負(fù)荷特性亦較為復(fù)雜,用電的隨意性更大,不僅無功缺口大、且三相不平衡問題尤為突出,而三相不平衡造成的過高線損更不是傳統(tǒng)的補(bǔ)償方式可以補(bǔ)償?shù)。就用戶配變而言,由于補(bǔ)償措施參差不齊,加之技術(shù)落后,尤其對(duì)無功與網(wǎng)絡(luò)電壓的關(guān)系認(rèn)識(shí)不清,加之管理措施不到位,無論采取手動(dòng)投切,還是自動(dòng)投切,其負(fù)荷設(shè)備經(jīng)常處于低效率運(yùn)行狀態(tài),總體功耗居高不下。
二、城(農(nóng))網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)默F(xiàn)狀
無功補(bǔ)償是降低線損與提高電壓質(zhì)量最重要的技術(shù)手段,得到了國(guó)家的高度重視,并確定了無功補(bǔ)償設(shè)備的配置,按“分級(jí)補(bǔ)償就地平衡”的原則進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì),合理布局,并滿足“總體平衡與局部平衡相結(jié)合;供電部門補(bǔ)償與用戶補(bǔ)償相結(jié)合;集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償相結(jié)合,以分散為主;降損與調(diào)壓相結(jié)合,以降損為主”的要求。無功補(bǔ)償裝置在近幾年也得到了長(zhǎng)足發(fā)展,從三相共補(bǔ)到分相補(bǔ)償,從接觸器投切到無觸點(diǎn)過零投切,從單一的無功補(bǔ)償?shù)礁郊优潆姳O(jiān)測(cè)功能等等,使無功補(bǔ)償裝置的技術(shù)含量不斷提升。
但是,盡管如此,各地的無功補(bǔ)償?shù)膶?shí)際現(xiàn)狀不容樂觀。三期電網(wǎng)改造期間所安裝的無功補(bǔ)償裝置大多因出現(xiàn)故障而退出運(yùn)行,花巨資投入的設(shè)施卻不能為降低線損、釋放容量和穩(wěn)定電壓發(fā)揮應(yīng)有的作用,出現(xiàn)了“年年栽樹卻不見森林”的尷尬局面。
那么,是什么原因造成了無功補(bǔ)償裝置運(yùn)行情況不佳的局面,歸納起來主要有以下幾點(diǎn):
1、無功補(bǔ)償設(shè)備配置缺少簡(jiǎn)便有效的整體規(guī)劃和方案設(shè)計(jì)
各級(jí)網(wǎng)絡(luò)和輸配電設(shè)備都要消耗一定數(shù)量的無功,而且配電線路及其設(shè)備所占的比重更大。無論是環(huán)網(wǎng)、還是放射性網(wǎng)絡(luò),高低壓無功補(bǔ)償設(shè)備的配置,應(yīng)按“分級(jí)補(bǔ)償就地平衡”的原則進(jìn)行總體的規(guī)劃設(shè)計(jì)(統(tǒng)籌考慮10kV線路、配電變壓器及用戶負(fù)荷),分級(jí)分段優(yōu)化,合理布局,并滿足“總體平衡與局部平衡相結(jié)合;供電部門補(bǔ)償與用戶補(bǔ)償相結(jié)合;集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償相結(jié)合,以分散為主;降損與調(diào)壓相結(jié)合,以降損為主”的要求
然而,在實(shí)施過程中,由于缺少簡(jiǎn)便有效的整體規(guī)劃和方案設(shè)計(jì),使這一原則常常只能停留在書本上,難以很好地在實(shí)際工作中得以貫徹。上無功補(bǔ)償裝置只能是簡(jiǎn)單的“查個(gè)數(shù)”,有幾臺(tái)變壓器就上幾臺(tái)補(bǔ)償箱。至于無功電源的布局是否合理,局部地區(qū)的無功電力能否就地平衡,變電站和線路的無功電力過多還是不足,已無從考證。這樣勢(shì)必影響無功補(bǔ)償總體平衡與局部平衡的有機(jī)結(jié)合,造成無功電力的長(zhǎng)途輸送和大范圍交換,使電網(wǎng)的功率和電能損耗增加。
2、裝置的補(bǔ)償方式和保護(hù)功能缺乏對(duì)使用現(xiàn)場(chǎng)的針對(duì)性
生產(chǎn)廠家在提供無功補(bǔ)償裝置時(shí),均是按照總體的技術(shù)要求進(jìn)行生產(chǎn)的。然而,其分級(jí)、分組和保護(hù)是否符合未來使用現(xiàn)場(chǎng)的具體要求,較小負(fù)荷時(shí)是否投得上,較大負(fù)荷時(shí)的補(bǔ)償容量是否夠,被補(bǔ)償變壓器是否有季節(jié)性,空載或輕載時(shí)如何進(jìn)行技術(shù)處理,卻是一個(gè)誰也不能確定的未知數(shù)。而這些未知數(shù)若不一一解出,那么,補(bǔ)償裝置的壽命短以及補(bǔ)償效果差就是必然的了。
就用戶而言,千差萬別,同一規(guī)格型號(hào)的變壓器,其負(fù)荷曲線卻是各不相同。農(nóng)村負(fù)荷與城市負(fù)荷更是存在著較大的差異。顯然,“以不變應(yīng)萬變”的做法所訂購的補(bǔ)償無功裝置肯定無法適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)特點(diǎn),從而有效地發(fā)揮補(bǔ)償效果。從實(shí)際效果看,大部分補(bǔ)償裝置經(jīng)常出現(xiàn)投切振蕩(負(fù)荷較小時(shí),一投即過,一過又切,不能循環(huán)往復(fù))以及變壓器空載和輕載時(shí)無法補(bǔ)償?shù)惹闆r。
無功補(bǔ)償設(shè)備的配置包括三個(gè)方面的內(nèi)容,一是確定補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)和補(bǔ)償方式,二是對(duì)無功補(bǔ)償總?cè)萘窟M(jìn)行布點(diǎn)分配,三是確定單臺(tái)配變的補(bǔ)償容量配置。為此,除了要研究網(wǎng)絡(luò)本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和無功電源的分布之外,還需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的無功電力構(gòu)成做出基本的分析,弄清無功潮流分布,才能對(duì)補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)和方式容量進(jìn)行合理配置。而單臺(tái)配電的補(bǔ)償容量配置結(jié)構(gòu),則需要根據(jù)負(fù)荷監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果確定。當(dāng)負(fù)荷一旦發(fā)生較大變化時(shí),也應(yīng)該能夠及時(shí)調(diào)整電容容量的配置。而不是簡(jiǎn)單地將變壓器個(gè)數(shù)數(shù)一數(shù),往物資部門一報(bào)了事。否則,無功補(bǔ)償裝置就不能發(fā)揮應(yīng)有的效能,無功補(bǔ)償工作也會(huì)徒勞無功,投資效益更是無從談起。
綜上,要達(dá)到無功補(bǔ)償效果的正常發(fā)揮和無功補(bǔ)償裝置的安全可靠運(yùn)行,就必須采取以每一條出線為單元,從0.4-10kV對(duì)無功補(bǔ)償設(shè)備的配置提供簡(jiǎn)便有效的整體規(guī)劃及方案設(shè)計(jì),才能發(fā)揮無功補(bǔ)償設(shè)備的最佳運(yùn)行效果。
三、關(guān)于以線路為單元的無功補(bǔ)償方案設(shè)計(jì)
1、以線路為單元,0.4kV低壓采取就地補(bǔ)償,10kV線路采取多級(jí)的自動(dòng)補(bǔ)償相結(jié)合的多點(diǎn)補(bǔ)償方案。
本方案擬采用低壓側(cè)專變及公變?nèi)圆扇【偷氐蛪杭醒a(bǔ)償,而對(duì)于10 kV線路的無功采取分段的無功補(bǔ)償,對(duì)于10KV線路的無功補(bǔ)償選點(diǎn)問題,一般認(rèn)為在線路負(fù)荷的2/3處,選點(diǎn)較合造。此選點(diǎn)方案在實(shí)際應(yīng)用中困難很大,因?yàn)橛脩舻呢?fù)荷是時(shí)常變化的,線路負(fù)荷的2/3點(diǎn)是隨負(fù)荷變化而變化的,且在此點(diǎn)無功負(fù)荷較集中,如果采取自動(dòng)高壓無功補(bǔ)償裝置,其單級(jí)的電容器組容量較大,以目前的國(guó)內(nèi)高壓無功補(bǔ)償流行的幾種方式看,以時(shí)間為依據(jù)的投切方式,由于近年來用戶負(fù)荷的變化,特別是峰谷電價(jià)的實(shí)施,依據(jù)時(shí)間判斷用戶的無功負(fù)荷的峰谷值,再進(jìn)行投切的方式,由于其不科學(xué)性,而較少采用,繼之是功率因數(shù)為判斷依據(jù)的投切方式,由投切造成功率因數(shù)快速變化,造成投切設(shè)備頻繁動(dòng)作,使投切設(shè)備易于損壞,這種方式目前使用的越來越少。而且目前行業(yè)較認(rèn)可的以無功需量及電壓為判斷依據(jù)的投切方式,由于產(chǎn)生的過補(bǔ)可能很少,安全可靠,倍受用戶的青睞,但該種投切方式,目前較多采用的為單級(jí)投切的無功補(bǔ)償,即采用一部分靜補(bǔ)償,另一部分為動(dòng)補(bǔ)償,例如100+300kvar,100kvar為靜止的固定補(bǔ)償,300kvar為動(dòng)補(bǔ)償,在此種方式動(dòng)補(bǔ)償投切的判斷依據(jù)為當(dāng)無功需量達(dá)到所配電容器組的80%時(shí),即300×80%=270kV時(shí)裝置不投入,由于此時(shí)選點(diǎn)一般選擇在無功負(fù)荷的集中區(qū),而電容量的配置一般按最大的無功負(fù)荷考慮,該點(diǎn)的無功負(fù)荷達(dá)到80%最大無功需量的機(jī)會(huì),每日不足20%的時(shí)間,因此此種投切方式如果運(yùn)用在單級(jí)的補(bǔ)償,理論上是可行的,但實(shí)際運(yùn)行中,要求對(duì)無功負(fù)荷變化范圍計(jì)算的極為準(zhǔn)確,這在實(shí)際當(dāng)中是非常困難的,因此采取此種投切方式無功補(bǔ)償裝置大部分時(shí)間處于不動(dòng),或欠補(bǔ)狀態(tài),其結(jié)果可能是投資不小、效果一般。因本方案對(duì)于10kV線路的線損建議采用多點(diǎn)、多級(jí)的高壓無功補(bǔ)償裝置,即按線路的無功負(fù)荷分布,多為3點(diǎn)以上的補(bǔ)償點(diǎn),而補(bǔ)償裝置采用單級(jí)容量較小,步長(zhǎng)最短(50-100kvar),2級(jí)以上的高壓無功補(bǔ)償裝置為好,由于低壓采取了就地集中式補(bǔ)償(用戶側(cè)),再在線上實(shí)施多點(diǎn)多級(jí)的無功補(bǔ)償,對(duì)于整條線路的無功補(bǔ)償效果良好。
2、方案二
采用我公司DWT-3000單條線路無功優(yōu)化系統(tǒng),對(duì)整條線路的無功進(jìn)行整體系統(tǒng)無功優(yōu)化管理。
此系統(tǒng)以配電監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ),主要用于對(duì)城網(wǎng)及農(nóng)網(wǎng)配電線路進(jìn)行節(jié)能改造,以線路為單元(配變0.4kV側(cè)低壓集中補(bǔ)償與10kV高壓線路補(bǔ)償相結(jié)合)進(jìn)行總體的無功優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先通過遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與后臺(tái)的數(shù)據(jù)分析,提供單元線路每臺(tái)配變的電容優(yōu)化配置方案;以此為基礎(chǔ),通過潮流分析計(jì)算,提供10kV線路的無功補(bǔ)償優(yōu)化配置方案,即確定10kV線路高壓補(bǔ)償點(diǎn)(可以多點(diǎn)補(bǔ)償)及每點(diǎn)的電容配置結(jié)構(gòu);電容器的控制采用自動(dòng)尋優(yōu)方式投切,使單元線路始終保持相對(duì)最優(yōu)的節(jié)能狀態(tài),并利于提高、穩(wěn)定電能質(zhì)量。
此系統(tǒng)特別適用于供電線路半徑大、線路結(jié)構(gòu)分支較多、功率因數(shù)較低、用電量大且負(fù)荷類型復(fù)雜的線路,不僅節(jié)能效果十分顯著,且電能質(zhì)量亦有明顯改善或提高,由于兼容現(xiàn)有的負(fù)控系統(tǒng),故更利于增強(qiáng)配電網(wǎng)絡(luò)管理的時(shí)效性。 系統(tǒng)(ESSP-3000)包括終端設(shè)備、通信平臺(tái)及主站(軟件)管理系統(tǒng)三部分,終端設(shè)備及主站功能均可根據(jù)用戶實(shí)際需求選配,但建議首先進(jìn)行一定時(shí)期的配電數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè),以此為基礎(chǔ),再確定并實(shí)施單元線路的無功補(bǔ)償方案?茖W(xué)合理的系統(tǒng)構(gòu)建,將明顯提高配電網(wǎng)絡(luò)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與集中管理的效率。
由于該方案采用了系統(tǒng)的配電監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)時(shí)的獲得了無功的潮流分布,有針對(duì)性的投入了補(bǔ)償裝置,其降損效果非常顯著。
3、方案三
低壓用戶變、公變等采用就地高采低補(bǔ)完全補(bǔ)償方式,線路上采用多段小容量的固定補(bǔ)償及無功負(fù)荷集中區(qū)的高壓無功多級(jí)補(bǔ)償方式,達(dá)到對(duì)單條線路線損的最佳控制。
該方案的思路是從10kV線路的無功組成進(jìn)行分析,力圖在源頭上進(jìn)行無功凈化處理,從而使80%線路無功不需流向線路,使線路的高壓補(bǔ)償更加徹底,更加易于操作。
該方案認(rèn)為,在0.4kV用戶側(cè)雖然進(jìn)行了細(xì)化的低壓就地?zé)o功補(bǔ)償,因其補(bǔ)償裝置裝在變壓器的二次側(cè),其只能補(bǔ)償用戶的負(fù)載產(chǎn)生的無功,而對(duì)于變壓器本身的無功(空載損耗)并沒有進(jìn)行補(bǔ)償,其占到變壓器容量的10%左右,經(jīng)實(shí)際測(cè)試,對(duì)于S7型變壓器(200kVA)在低壓側(cè)投入電容器后功率因數(shù)達(dá)到0.95,而在高壓側(cè)功率因數(shù)僅為0.84,和國(guó)標(biāo)要求相差0.06,由此可見,即使低壓側(cè)達(dá)到了補(bǔ)償效果,但由于變壓器變損的原因,高低側(cè)仍有很大的無功需量,它是10kV線路無功的主要組成部分,如果能對(duì)它進(jìn)行補(bǔ)償,線路上將減少近80%的無功,剩下的20%主要是未采取任何補(bǔ)償措施的100kVA以上專變及線路電感造成的無功,在本方案中,低壓側(cè)的無功補(bǔ)償,其采用在變壓器的一次側(cè)采樣,在一次側(cè)加裝高壓無功補(bǔ)償?shù)目刂破,控制低壓?cè)的無功補(bǔ)償,使其在補(bǔ)償用戶的負(fù)荷無功時(shí),同時(shí)補(bǔ)償了變壓器本身的勵(lì)磁,由于低壓無功補(bǔ)償技術(shù)已經(jīng)非常成熟,可以做成多級(jí)、小步長(zhǎng)的投切方式,因此徹底解決了用戶的無功對(duì)線路線損的影響,特別是比較頭痛的三相不平衡造成的線路無功,由于在低壓側(cè)可以采取分相補(bǔ)償,避免了三相高壓的不平衡,對(duì)于已經(jīng)安裝了低壓無功的用戶,只需加裝GWD-0.5高壓采樣無功控制器,利用原來的低壓補(bǔ)償裝置,即可實(shí)現(xiàn)無功徹底的補(bǔ)償,經(jīng)實(shí)際運(yùn)行,經(jīng)過此方案改造的線路,即使不加高壓無功補(bǔ)償,無功電流下降均達(dá)到80%以上。對(duì)于高壓側(cè)的無功,考慮到如果按常規(guī)2/3高壓選點(diǎn)方式,勢(shì)必造成補(bǔ)償點(diǎn)補(bǔ)償容量大,即使采用多級(jí)的補(bǔ)償方式,使投資增大,補(bǔ)償不徹底。因此該方案在高壓側(cè)采取以負(fù)荷為單位,分段采取小容量的固定補(bǔ)償,一般按未經(jīng)補(bǔ)償?shù)?00kVA以上的變壓器容量總和的10%配置,而在線路的最大負(fù)荷2/3點(diǎn)處采用小容量的多級(jí)補(bǔ)償裝置(一般為3×100kvar)進(jìn)行細(xì)化的補(bǔ)償,這樣既不會(huì)出現(xiàn)過補(bǔ)問題,也可以對(duì)越過固定補(bǔ)償?shù)那费a(bǔ)的無功電流,得到細(xì)化的補(bǔ)償達(dá)到最佳的效果。本方案由于在低壓側(cè)采用了高低壓綜合補(bǔ)償?shù)姆绞,減輕了線路補(bǔ)償?shù)膲毫,同時(shí)又在高壓側(cè)采用了多段的固定補(bǔ)償,比采用一組高壓自動(dòng)補(bǔ)償裝置,其投資小、效果顯著。
四、經(jīng)濟(jì)性可行性分析
綜上,通過大量的實(shí)踐及產(chǎn)品實(shí)際運(yùn)行,方案二降損效果可控性強(qiáng),但投資較大,如果每條線路每個(gè)用戶均加配電監(jiān)測(cè)儀,在加之系統(tǒng)的投資,單條線路投資均在幾百萬元以上。
方案一,降損效果徹底,整條線路如果低壓側(cè)已進(jìn)行了集中補(bǔ)償?shù)母脑,其投資可控制在百萬元以下。
方案三,降損效果顯著,如果低壓側(cè)已經(jīng)有就地的無功補(bǔ)償,僅需改造采樣及控制部分,而高壓其僅采用一臺(tái)多級(jí)、小容量的投切裝置,整條線路總體投資可控制在幾十萬元以內(nèi),利于大面積的推廣。