增加無功補償 提高經(jīng)濟效益工學論文

　　摘要：安裝新的無功補償裝置，可提高電網(wǎng)功率因數(shù)，可減少電能做無用功造成的能源損耗和經(jīng)濟損失，節(jié)約能源，提高電網(wǎng)的經(jīng)濟運行效益。

　　關(guān)鍵詞：增加補償效益

　　1電力現(xiàn)狀

　　1.1電源現(xiàn)狀農(nóng)四師電力公司霍爾果斯電網(wǎng)內(nèi)擁有電站6座，總裝機14820kW，其中水電站5座，裝機容量8820kW，火電站1座，裝機容量6000kW�；魻柟�斯電網(wǎng)水電站主要分布于霍爾果斯河及格干溝河上，水電裝機總?cè)萘?820kW，均為無調(diào)節(jié)能力的徑流式電站。

　　1.2電網(wǎng)現(xiàn)狀霍爾果斯電網(wǎng)輸電線路電壓等級為110kV、35kV。紅卡子一、二、三級電站所發(fā)出的電經(jīng)35kV線路送至62團110kV中心變,輸電線路中途開口接入口岸35kV變電所，霍河電站所發(fā)出的電經(jīng)35kV線路直接送至62團110kV中心變電所。中心變電網(wǎng)呈放射式網(wǎng)絡，110kV出線1回，110kV線路由62團110kV變電所至三道河110kV變電所，長30.9km，7回35kV線路貫穿墾區(qū)，其中進線二回，出線五回，長180.501km。目前，霍爾果斯墾區(qū)電網(wǎng)有110kV變電所2座：62團110kV變電所主變?nèi)萘繛?6300+16000)kVA，三道河110kV變電所主變?nèi)萘繛?6300+16000)kVA。35kV變電所10座，容量共計38950kVA。分別有口岸、61團、63團、65團、66團、68團、可克達拉、糖廠、70團18連、酵母廠35kV變電所。農(nóng)四師電網(wǎng)在65團變電所與伊犁州電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，聯(lián)網(wǎng)線路為35kV線路。

　　2電力負荷預測及功率因數(shù)分析

　　2.1電力負荷預測本工程預測采用年遞增率法、電力彈性系數(shù)法，預測未來供電發(fā)展情況，基準年為2007年，近期水平年為2010年，遠期為2015年�；魻柟�斯電網(wǎng)2007年最大用電負荷為22.67MW，年供電量為0.84億KW.H。預測2015年最在負荷62.078MW，年供電量將達到12.4億KW.H

　　2.2功率因數(shù)分析目前霍爾果斯電網(wǎng)用電負荷增長較快，網(wǎng)損較大、功率因數(shù)較低、電壓低。據(jù)統(tǒng)計到2008年末，霍爾果斯電網(wǎng)的綜合網(wǎng)損率高達12%，35kV線路平均功率因數(shù)達到0.81，10kV線路平均功率因數(shù)達到0.67。主要原因是該電網(wǎng)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉和工業(yè)用電負荷增長較快，對電網(wǎng)和用電戶的無功補償裝置建設更不上，造成目前該電網(wǎng)的功率因數(shù)偏低、電壓降大、電能損耗大。

　　需改善霍爾果斯電網(wǎng)的電能利用率，降低電能損耗，因此要加大該電網(wǎng)的無功補償裝置建設力度和用電戶的功率因數(shù)管理�；魻柟�斯電網(wǎng)供電區(qū)內(nèi)有全國最大的陸路口岸霍爾果斯口岸，供電轄區(qū)內(nèi)主要用電戶有：火車站、自來水廠、電視臺等重要用戶；有農(nóng)四師重要的工業(yè)企業(yè)如：南崗建材霍城水泥廠、綠華糖廠、中基番茄醬廠、66團酵母廠、新天葡萄酒廠及各團場的棉花加工廠等。農(nóng)四師最大的節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)在62團、63團、64團、65團場境內(nèi)。

　　因這些用戶對無功補償裝置配置不夠，而電網(wǎng)現(xiàn)有的無功補償設施已不能滿足功率因數(shù)合格要求，需在霍爾果斯電網(wǎng)的35kV變電所和10kV配電線路安裝新的無功補償裝置�？商岣唠娋W(wǎng)功率因數(shù)，可減少電能做無用功造成的能源損耗和經(jīng)濟損失，節(jié)約能源，提高電網(wǎng)的經(jīng)濟運行效益。

　　3變電所無功補償工程

　　3.1各變電所補償容量

　　3.2各變電所現(xiàn)狀以上6個變電所，35kV母線側(cè)采用單母線方式,10kV側(cè)采用單母線方式。35kV變電區(qū)為戶外設備，63團35kV變電所、65團35kV變電所10kV設備為戶內(nèi)開關(guān)柜，其余4個變電所10kV設備為戶外設備。10kV斷路器為真空斷路器。以前都沒有安裝無功補償裝置。

　　3.3無功補償裝置

　　3.3.1無功補償裝置選型設計高壓無功補償裝置由若干組TBB型無功補償器組成。用專用的真空斷路器控制無功自動補償器的投入或退出。電流互感器、抗涌流或抗諧波的干式空芯（或干式鐵芯）電抗器、電容器，安裝在10kV母線側(cè)，布置在10kV電容間隔。電容器的控制、保護裝置布置在主控室的線路保護屏。

　　3.3.2技術(shù)性能①電壓無功綜合控制：a實現(xiàn)電壓優(yōu)先:按電壓質(zhì)量要求自動投切補償柜，電壓超出最高設定值時，逐步切除電容器組，直至電壓合格為止；電壓低于最低設定值時，在保證不過補條件下逐步投電容器組；在投電容器前先探詢投后是否電壓超高限，再決定是否投電容，以免頻繁動作。通過綜合控制使母線電壓始終處于規(guī)定范圍。b無功自動補償:在電壓優(yōu)先原則下，依系統(tǒng)實際所需無功量自動投切電容補償柜組，無功欠補逐步投電容器組；無功過補逐步切電容器組。使系統(tǒng)始終處于不過壓、少過補、欠補，電網(wǎng)損耗最小狀態(tài)。②運行記錄和電壓檢測功能可自動或隨時調(diào)出內(nèi)存，查看或打印電壓值及出現(xiàn)時間，補償柜投切次數(shù)等當月和上月的統(tǒng)計報表。③過負荷能力：a保護裝置能在1.1倍額定電壓下長期運行，在1.15倍額定電壓下每24h中運行30min，在1.2倍額定電壓下每月中運行2次每次5min，在1.3倍額定電壓下每月中運行2次每次1min。b電容器能在有效值為1.3倍額定電流下連續(xù)運行。

　　410KV線路無功補償工程設計

　　4.110kV配電線路無功補償安裝工程霍爾果斯電網(wǎng)供電區(qū)的10kV配電線路共有48條線路安裝，安裝高壓無功自動補償裝置48臺，補償容量4800kVar，補償線路總長564公里。無功補償容量具體分配如下：

　　4.2高壓無功補償裝置該裝置主要用于10kV架空線路，自動跟蹤線路無功需求，以無功功率、線路電壓、功率因數(shù)等綜合數(shù)據(jù)判斷電容器的投切，從補償點就近向線路兩側(cè)輸送無功，最大限度的減少無功流動，達到降低線損，提高線路末端電壓，增加線路的輸電能力。 高壓無功自動補償成套裝置由若干組TBB-型自動補償柜組成。每組自動補償柜內(nèi)含真空接觸器（或斷路器）、電壓互感器、電流互感器、抗涌流或抗諧波的干式空芯（或干式鐵芯）電抗器、電容器及相應控制、保護器件，一般為組裝在一個柜體內(nèi)的一體化裝置。無功補償裝置是由一組自動補償柜和一個控制器，單獨成套，也可以是二至八組共用一個控制器，由內(nèi)部母排連接后組成一套。

　　5工程建設的效益

　　5.1充分認識開展節(jié)能活動重大而深遠的意義我們每天耗用的能源愈多，對空氣的污染也越嚴重，氣候變化對我們的不利影響越大，同時可留給未來使用的能源就愈少。所以，節(jié)約能源毫無疑問是功在當代、利在千秋的事業(yè)。

　　5.2開展節(jié)能活動，是落實科學發(fā)展觀開展好節(jié)能活動、提高能源的利用率不但可以減輕能源開發(fā)壓力，減少環(huán)境污染，提高經(jīng)濟增長的質(zhì)量，樹立和落實科學的發(fā)展觀、促進人與自然和諧發(fā)展，也是實現(xiàn)全面建設小康社會目標的必然要求。

　　5.3加強電能利用力度，增強電能節(jié)約意識電能既是最重要的能源，又是消耗其它能源生產(chǎn)的能源產(chǎn)品。有資料顯示，中國電力消耗量僅次于美國，已位居世界第二位，而由于節(jié)能節(jié)電意識淡薄造成的電能浪費占相當?shù)谋戎�。因此，增強人們的�?jié)電意識非常必要。在電力網(wǎng)的組成中，10kV供電線路是連接電力網(wǎng)和電力用戶的橋梁。線路長度在電力網(wǎng)中占60％以上，其線損率在電力網(wǎng)的總線損中占80％以上。由于電網(wǎng)的線損主要是變壓器損耗和線路損耗，所以配電網(wǎng)的降損節(jié)能，也就是對電網(wǎng)中所有的變壓器和電力線路進行優(yōu)化。由于負荷增長速度快而配電網(wǎng)無功建設投資滯后。

　　5.4加裝無功補償裝置、提高質(zhì)量又節(jié)能10kV配電線路存在電壓過低或偏高問題，其原因除了電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理和導線過細外，主要是無功功率不足或過剩。系統(tǒng)的無功功率對電壓影響極大，無功功率不足，將引起電網(wǎng)電壓下降，而無功過剩將引起電網(wǎng)電壓偏高。在電網(wǎng)運行中，因大量非線性負載的投運，它們除要消耗有功功率外，還要消耗一定的無功功率，負荷電流通過線路、變壓器將會產(chǎn)生功率與電能損耗。要維持整個系統(tǒng)的電壓水平，就必需有足夠的無功補償容量，實行無功分區(qū)分壓就地平衡，同時要求有足夠的無功調(diào)節(jié)能力，在允許的電壓偏差范圍內(nèi)，采用調(diào)壓與補償電容器相結(jié)合的措施，實現(xiàn)高峰負荷時較高電壓運行和低谷負荷時較低電壓運行的逆調(diào)壓要求。10kV供電線路損耗大的主要原因是線路的功率因數(shù)低，由于供電線路點多、線長、面廣、負荷季節(jié)性強，加之大馬拉小車等多種因數(shù)，致使功率因數(shù)有的竟低于0.7以下。實踐證明，在受電端加裝電力電容器是提高功率因數(shù)降損節(jié)電的行之有效的方法。加裝電力電容器使無功分散補償就地平衡，把電能損耗降低到最低限度。

　　5.5目前霍爾果斯電網(wǎng)用電負荷增長較快，電網(wǎng)的電能利用率較低、網(wǎng)損較大、功率因數(shù)較低、電壓低。據(jù)統(tǒng)計到2008年末，霍爾果斯電網(wǎng)的綜合網(wǎng)損率高達12%，35kV線路平均功率因數(shù)達到0.81，10kV線路平均功率因數(shù)達到0.63。全年供電量1.09億度。該項目建成后，將使霍爾果斯電網(wǎng)的綜合網(wǎng)損率降到9%以下，減少電能損耗400萬度。

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