高压配电网无功优化补偿方式主要是在主变压器低压母线上进行补偿,补偿容量按高压配电网无功优化结果进行配置。
一、高压配电网无功优化补偿目标
(1)主变压器高压侧功率因数最大负荷时应不低于0.95, 低谷负荷时不高于0.95且不低于0.92;低压侧功率因数不低于0.9。
(2)35kV及以上用户供电电压正负偏差绝对值之和不超过标称系统电压的10%。
(3)谐波治理符合GB/T14549-1993规定的要求, 110(66)kV电压等级的电压正弦波畸变率小于等于1.5%,35kV电压等级的电压正弦波畸变率小于等于3%。
二、高压配电网无功优化补偿典型模式
高压配电网无功优化补偿典型模式分为四类:
①采用动态平滑调节的补偿设备, 根据电网实际运行情况按需要进行精确补偿;
②采用分组自动投切容量的补偿设备, 根据电网实际运行情况进行非精确补偿;
③采用一组固定容量十若干分组可自动投切容量的补偿设备, 固定容量用以补偿变压器空载损耗;
④对于谐波污染较严重地区, 可加装滤波无功综合治理装置 。
(1)模式A,动态平滑调节无功补偿。适用范围:在枢纽及相对重要的变电站, 可采用动态平滑调节无功补偿模式(见下图),提高电网的电压稳定能力, 实现变电站无功潮流的最优控制。
其主要特点是:
1)可自动跟踪无功负荷变化而连续平滑改变无功补偿容量, 补偿精度高、响应速度快。
2)可实现变电站无功动态就地平衡, 降低电容器投切开关、 有载调压开关的投切频率, 延长其使用寿命。
3)安装方便,可靠性高,维护工作量小。
(2)模式B,自动投切无功补偿。适用范围:在负荷波动较大的变电站, 可选用自动投切无功补偿模式, 使无功功率尽可能实现分站、 分压、 分线平衡, 降低高压配电网损耗。
其主要特点是:
1)可根据无功负荷的变化自动投切电容器组, 使功率因数和电压保持在规定范围内, 避免出现较为严重的过补偿、 欠补偿现象。
2)可实现电容器组自动循环投切, 使电容器及其配套开关设备使用几率接近,延长设备使用寿命。
3)能够与有载调压配电变压器配合,实现电压无功综合自动控制,并具有过电压等保护功能。
4)补偿级数(即补偿电容器分组数量)越多,补偿精度越高,装置成本越高, 体积越大 。
5)有触点开关投切电容器的操作容易产生合闸涌流和操作过电压, 其日动作次数受限制。
(3)模式C,固定无功补偿。适用范围:在负荷变化相对稳定的变电站, 宜安装固定无功补偿装置, 补偿变压器空载损耗和无功基本负荷 。
其主要特点是:
1)不能随实际无功负荷的变化调整无功补偿容量, 当无功负荷波动幅度较大时, 容易发生过补偿或欠补偿现象。
2)固定无功补偿容量不宜过高, 一般不应超过主变容量的15%,当主变压器轻载时, 必须及时切除所投入的电容器, 否则可能会因为过补偿造成电压升高, 进而引发电网和设备事故 。
3)接线简单,便于维护,适用于无功负荷较平稳的场所。
(4)模式 D,无功补偿十滤波。 适用范围: 谐波污染较为严重的变电站, 可选用无功调节单元与无源滤波器相结合的模式(见下图) 进行无功补偿和谐波治理。
其主要特点是:
1)在变电站进行集中无功补偿后, 可就近向配电线路输送无功, 同时还可兼顾谐波治理。
2)与单独安装无功补偿装置和滤波装置相比,成本低,维护工作量小。