低壓無功補償容量選用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于低壓配網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種低壓無功補償設(shè)備容量選用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 配網(wǎng)無功功率的選型及選擇容量的大小，通常設(shè)計部門按常規(guī)，對低壓（0. 4kV) 側(cè)電容補償容量的確定，基本上沿用主變?nèi)萘?0~30%，部分配電線路端，按主變?nèi)萘?40%~45%，作為無功補償容量的選擇原則。基本上沒有根據(jù)電源側(cè)電能質(zhì)量背景評估報 告，并折算到低壓側(cè)（0.4KV)的參數(shù)，同時計算出低壓側(cè)的短路容量；并對用戶的主要電器 設(shè)備報表進行分析，得出其特征性質(zhì)；測算最高和常用負荷的變化曲線，而計劃設(shè)置的補償 容量，是否會造成諧波放大等諸因素統(tǒng)籌分析卻很少。結(jié)果導致以下問題：
[0003] 1.會使部分用戶的電容柜投切不上；燒電容柜開關(guān)，經(jīng)常熔斷電容柜保險或損壞 電力電容器事件頻頻發(fā)生。
[0004] 2.對于具有點焊機群、碰焊機群、單相交流弧焊機群的負荷由于選型不對，造成無 功補償反應(yīng)速度太慢甚至會加劇電流的脈沖性，使用戶產(chǎn)品質(zhì)量下降的后果。
[0005] 3.市場上流通的產(chǎn)品，也不能完全適應(yīng)各種性質(zhì)負荷的需要，產(chǎn)品以用電側(cè)為線 路負荷為基本假設(shè)而生產(chǎn)的，遇到諧波較大的用戶，簡單加裝電抗器來應(yīng)付是不完善的。電 力電容的投切以電壓為約束條件，功率因數(shù)為投切閥值的原理也是不完善的。缺乏電容器 投切后電壓、無功變化的動態(tài)預(yù)算，作為反饋信號的動態(tài)跟蹤，避開產(chǎn)生投切振蕩的閉環(huán)技 術(shù)措施。而采用1分鐘只允許發(fā)生一次投切作為鎖定條件躲避反復動作的問題取樣信號一 般采用線電壓和相電流的相位差，這種方式的取樣原理，在相電流較小時，功率因數(shù)常常出 錯。所以部分生產(chǎn)廠家，將電流互感器二次電流小于某值時，作為控制器的不靈敏區(qū)來鎖 定，這就造成用戶在低負荷時補償失控。伴隨二次額定電流為IA的電流互感器在電力市場 上的運用，這種現(xiàn)象將更加嚴重。交流接觸器作為電容器投切的開關(guān)器件，作為低壓側(cè)電容 補償?shù)闹髁?。這種方式使電容在投切時，浪涌電流不可避免，切時接觸器觸點的大電流，極 易拉弧。交流接觸器在這種工況下工作，將縮短其運行壽命。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種低壓無功補償設(shè)備容量的 選用方法，用以解決現(xiàn)有低壓無功補償設(shè)備選取時，簡單的按照配電變壓器容量乘以相應(yīng) 系數(shù)選取，造成無功補償容量選取不恰當，從而影響無功補償設(shè)備正常的問題，使低壓配網(wǎng) 無功補償設(shè)備容量選取合理化。
[0007] 本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0008] -種低壓無功補償容量選用方法，步驟如下：
[0009] ⑴收集用戶安裝主變?nèi)萘肯嚓P(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)及用戶負荷報表，收集供電側(cè)電能質(zhì)量背 景評估數(shù)據(jù)及電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)；
[0010] ⑵根據(jù)搜集得到的最大、最小系統(tǒng)短路容量、阻抗比值、額定電壓、用戶主變相關(guān) 預(yù)算設(shè)計補償容量；
[0011] ⑶以設(shè)計補償容量為基準，計算在該容量下的是否存在電網(wǎng)諧波放大，并按照三 類情況予以分類處理：
[0012] ①負荷側(cè)非線性負荷大于主變?nèi)萘康?0% :用諧波濾波回路來抑制相應(yīng)次數(shù)諧 波；
[0013] ②負荷側(cè)非線性負荷大于主變?nèi)萘康?5%，小于主變?nèi)萘康?0% :在補償回路中 設(shè)計相應(yīng)的電抗器并同時提高補償電容的耐壓；
[0014] ③負荷側(cè)非線性負荷小于主變?nèi)萘康?5% :按照計算容量進行電容補償。
[0015] 而且，所述電網(wǎng)諧波放大的計算方法為：
[0016]
計算造成補償放大的諧波次數(shù)，式中i為諧波次數(shù)、Q。為補償電 容容量、為補償側(cè)短路容量；
[0017] 根據(jù)Af= MX/R)可得電壓放大倍數(shù)，式中i為諧波次數(shù)、X為電容安裝側(cè)電抗、 R為電容安裝側(cè)電阻；
[0018] 根據(jù)Ven= jA fgVs計算η次諧波的電壓放大有效值，式中A f為電壓放大倍數(shù)、V 3為 η次諧波的有效值、Ven為放大后η次諧波的有效值；
[0019]
計算低壓側(cè)的諧波電壓，式中VtoA電網(wǎng)側(cè)傳遞到用電側(cè) 的η次諧波電壓，Vto為用電側(cè)的η次諧波電壓。
[0020] 而且，在補償回路中設(shè)計相應(yīng)的電抗器，則電容兩端的電壓根據(jù)Uei= U ?/1-Κ得 出，式中K為電抗率％ ;加裝電抗器后實際向電網(wǎng)提供的無功功率根據(jù)Q1 = U ei2/Xe/l-K得 出，式中：1^為補償電容兩端的實際電壓有效值；X e為基波容抗，提高補償電容的耐壓，此 時為達到設(shè)計中的無功補償容量，裝置電容容量根據(jù)Qf= h J · Q1Av2-I求得，式中也為 設(shè)計的無功功率、為產(chǎn)生諧波放大的諧波次數(shù)、Q f為實際補償側(cè)裝置的容量。
[0021] 本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是：
[0022] 1.本方法在選取低壓無功設(shè)備補償容量時，將用戶安裝主變?nèi)萘肯嚓P(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)及 用戶負荷報表進行分析，得出其特征性質(zhì)，同時對供電側(cè)電能質(zhì)量背景評估數(shù)據(jù)及電網(wǎng)相 關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)進行計算，避免按照設(shè)計規(guī)程規(guī)定的單一數(shù)據(jù)進行容量選取，不能夠全面的考 慮被補償系統(tǒng)的實際補償需求，從而能夠更加貼合實際需要，真正做到按照系統(tǒng)補償需要 進行補償設(shè)計。
[0023] 2.本方法根據(jù)無功補償?shù)奶攸c，充分考慮諧波對于無功補償?shù)挠绊懀嬎銦o功補 償容量時，先預(yù)算出設(shè)計補償電容容量，以設(shè)計補償容量為基準，計算在該容量下的是否存 在電網(wǎng)諧波放大，并按照三類情況予以分類處理：
[0024] (1)負荷側(cè)非線性負荷大于主變?nèi)萘康?0%
[0025] 此種情況下，電容補償后的諧波含量已經(jīng)超過了國家標準的限制要求，需要用諧 波濾波回路來抑制相應(yīng)次數(shù)諧波。
[0026] (2)負荷側(cè)非線性負荷大于主變?nèi)萘康?5%，小于主變?nèi)萘康?0%
[0027] 此種情況下確定的補償容量經(jīng)計算產(chǎn)生諧波放大，并超過ANSL/IEEE (并聯(lián)電力 電容器）標準，則需在補償回路中設(shè)計相應(yīng)的電抗器并同時提高補償電容的耐壓。
[0028] (3)負荷側(cè)非線性負荷小于主變?nèi)萘康?5%
[0029] 此種情況下確定的補償容量滿足供電側(cè)電能質(zhì)量評估，低于國標的要求，按照計 算容量進行電容補償即可。
【附圖說明】