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浅谈无功补偿装置及常见故障处理

时间:2018-09-19 10:58 编辑:电力114网 来源:电力114网

  无功补偿装置是配电系统中主要设备之一,其作用表现在提高功率因数,降低功率损耗;改善电压质量,减少用户电费支出。所以,供电部门和用电单位对无功补偿装置要求都很高。而且,低压电网处于电网的末端,补偿低压无功负荷是居民生活低压电网无功补偿的关键。为了进一步提高电压质量、降低线损,供电部门皆安装了大量的低压无功补偿装置。从实际的运行情况来看,存在的突出问题是装置的可用率不尽人意。

  1 目前低压无功补偿状况

  目前,小区低压配电多采用JCWD型无功功率自动补偿控制器。可控硅作为投切开关实现对电网无功功率的实时跟踪和瞬时补偿。运行初期,低压无功补偿效果良好。然而,无功补偿装置往往在运行中会出现较多问题,其主要原因是补偿装置选用电器元件配置的合理性,电器元件使用是否正确;电网中是否存在谐波的干扰以及安装工艺等诸多问题有关。

  1.1 信号采集问题

  信号采集部分由穿心互感器和信号线组成。当信号采集部分所采用的互感器变比与供电部门计量所采用的互感器变比不相同时,将会使输入信号产生较大误差,直接影响补偿效果。另一方面,通过互感器变换后的采样信号仅为5 A以下电流,若信号线线径过小,将会使输入信号衰减增大,也会直接影响补偿效果。解决办法:采样变比力争同计量变比一致;信号线采用BV-2.5 以上为宜。

  1.2 无功控制器定值设置使补偿效果不佳的分析

  无功控制器将依据信号采集回路输入的信号,同预先设定的定值进行比较,来控

  制电容器投切回路数,由此看来逻辑控制器定值设置是否合理将直接影响补偿效果,其导致补偿效果不佳,原因有三:一是投入门限过低,使补偿柜处于欠补状态运行。解决办法:设置投入门限时,应高出供电部门核定功率因数标准0.1~0.3。因为现行逻辑控制器本身在精度上存在一定的误差,设置时必须予以考虑,否则将产生欠补。二是切除门限过高。由于在网运行的无功表为双向累加,不论过补还是欠补,表的计数器总是正转。当切除门限过高时,易产生过补偿。根据有关资料,切除门限设置为0.97 较为合理。三是投切延时门限设置过长,同负荷对无功需求响应速度不同步。解决办法:根据负荷变化的特点,设置合理投切延时门限。

  1.3 可控硅触发模块问题

  无功补偿装置在投切过程中,可控硅触发模块的损坏尤为突出,从主观上讲可控硅触发模块是易耗品,但从客观上讲也有其他几个方面情况造成可控硅触发模块损坏。

  (1)触发模块的损坏与触发模块正确安装有一定关系,特别是触发模块的导线连接部位;一定要接紧不得松动,脚位与电路不符等均会损坏可控硅。

  (2)当电路中谐波含量较高时,电压、电流波形发生严重畸变;基波电流扩大将造成触发模块烧触头,相与相或相对地短路;造成触发模块损坏。

  (3)当电流不平衡的范围值增大时,散热片的面积要小,导致散热不好,长时间运行也将导致触发模块损坏。

  (4)与使用环境有关。特别是夏季,有的配电室温度非常高,在这种情况下一定要采取环境降温措施。

  (5)触发模块的自身质量问题也有很大关系。目前国内可控硅触发模块生产厂家很多,但生产的材质及产品质量不近相同。现行的补偿要求非常高,而且如果系统3 次谐波超标,谐波电流将全部流过补偿装置。在选型时最好选用抗涌流、抗谐波或承受谐波抗击性更强的可控硅触发模块。解决办法:提高晶闸管的耐压级别和增加晶闸管的功率,一般晶闸管的耐压和电流应该选择在回路电压/ 电流的2.5 倍以上。

  1.4 电容器的问题

  现在的电容器基本上都是自愈式,造成电容器损坏大概有4 个方面情况。①由补偿控制器质量问题引起的误投误切造成电容器损坏。②补偿时瞬间投切的涌流非常大使电容器损坏。③三相电流、电压常时间不平衡造成电容器损坏。④叠加电压(由于控制器设置的投切时间比较短所形成)。相应对策:①使用质量较好的控制器。②补偿时瞬间浪涌电流非常大时,建议超过30In 以上串接电抗器等电器元件。③如发现缺相或三相电流电压不平衡要及时查找原因,及时解决。④控制器的投切时间不易太短,防止形成叠加电压。如果实际补偿容量不足或确实需要频繁投切的话,应增加补偿容量或进行就地补偿和集中补偿相结合的方式。⑤电网中如有谐波干扰,要及时采取措施;加装滤波装置或加装抗谐波型元件。

  1.5 维护检修不及时问题

  常见的无功补偿柜一次设备从下向上为:电容器、热继电器、交流触发模块、熔断器、母线排。热继电器为电容器的过载保护,熔断器为电容器的短路保护。在运行中动态无功补偿柜依据负荷变化,适时投切电容器组回路。当某一电容器组回路过载或短路,导致触发模块、保险熔断。由于外观未发生明显的变化,在巡视设备时不易发现。若维护、检修不及时,很容易使电容柜的补偿效果不佳和补偿容量不足。解决办法:勤巡视、勤检查、勤维护,及时发现无功补偿控制器异常指示。

  2 结束语

  尽管无功补偿装置在运行中会出现或多或少的问题,但只要逐一认真分析,采取针对性的处理措施,就能够保证无功补偿装置的正常运行,提高低压自动投切无功补偿装置运行可用率,一要严格控制器及投切元件质量,并能及时发现元件故障;二是要正确使用补偿装置,了解电网或负载源是否出现谐波,无功补偿装置的电器元件配置的合理性。这样才能保证实现有效的无功补偿,确保运行设备安全的重要措施。

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