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[摘 要]35kv寺湾变电站,作为系统的末端站,为了提高系统的功率因数,降低线路损耗,提高网路电压质量,增大变压器的有功输出,满足变电站供电辐射范围内的无功需求,对无功补偿的要求非常高。
[关键词]电容器、烧毁、变电站。
中图分类号:TP311.52 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2016)23-0326-01
一、具体问题描述
现有的设备来看,它的无功补偿来源于两个方面,一是从上级电网吸收一定比例的无功,二是靠变电站自身并联电容器来补偿。靠系统吸收的无功比例很小,很难满足运行的需要。那么想满足运行中无功的需求,就要依靠电容器可靠地运行。根据原有的配置,如表1:
各个电容器组对主变的补偿率在20%左右,满足了变电站在运行中的无功需求。然而,从2013年开始,投入运行的寺1电容器组出现了电容器烧毁(电容器外观无变化,没有电容量)现象,在第一次出现时,随即更换了新的电容器,然而过几个月后,又出现类似情况。这样的频繁更换电容,不但是供电质量有所降低,功率因数也不能有效保证。
二、解决问题的思路和方法
在对我局调度中心、生产技术部、变电运行工区、35KV寺湾变电站,以及变电站供电辐射去的大工业用户等单位进行调研,得到他们的积极配合,提供了大量的与35KV寺湾变电站寺1电容器有关的资料,并提出了大量宝贵的意见。根据以上单位提供的资料和意见,做以下总结:
1、电容器在选择电压等级时没有考虑谐波背景的影响,造成所选择的电压等级偏低,长期运行电容器将容易损坏。
2、电抗器在运行过程中出现问题,造成电容器与电抗器匹配不协调、不合理,造成合闸涌流大,操作过电压高电抗器运行发热,电容器烧毁。
3.当地存在大工业用户,是否有大量的变频、整流设备在运行,造成“谐波”污染严重,谐波污染已经不再电抗器电抗率的控制范围以内,造成电抗器运行发热,电容器烧毁。
4、当地符荷变化较大,是否存在系统在某次谐波的背景下,系统感抗和容抗相等,造成谐波放大造成电抗器运行发热,电容器烧毁。
通过对当地谐波的实测值发现,当地谐波以5次、7次谐波为主,但含量均不超标。含有其他高次谐波,但是含量微弱。以此分析,为抑制5次及以上谐波电压放大,选用电抗率为6%的电抗器在情理之中。
通过对电抗器本身的测量,电抗器各项绝缘合格,直流电阻变化在规程范围内,对电抗器的测量没有发现异常。电抗器本身额定容量为36KVAR,根据Sn=KQCN 得到36=K*1530则K=2.3%,电抗率有所出入。综合上述分析,可以确定两点:
一)电抗器与电容器组的协调存在问题,电抗器的容量和电容器的容量差异太大。
二)当地工业用户太复杂,结合变电站运行人员的监视,当地确实在某一不定时间内出现谐波,造成单相电压升高,或者电压波动大。
三、实践过程描述
根据计算电容量为1530KVAR,如果匹配电抗率为6%的三相电抗器,那么电抗器的额定容量应选择为91.8KVAR。如果按照现有的电抗器,折算出的电抗率2.3%对5次谐波有放大作用,对3次谐波放大轻微。那么只能选择端电压较高的电容器。比如有11KV升高为12KV,但是即便是这样更换,它的效果还有待考证。
为此,我们将一系列计算和分析回报给生产技术部,决定将原有电抗器CKSC-36/10-6%更换为为CKSC-100/10-6%,现在的电抗器容量100KVAR,电抗率仍然为6%。这样不但保证电容器电容量相匹配,还使电容变化有少量裕度。不但满足了限制合闸涌流,使其不超过额定电流的20倍;还抑制供电系统的高次谐波,达到保护电容器的目的。
四、效果评价
经过一段时间的使用,通过更换合适的电抗器,不但有效地提高了功率因數,使变压器得到有效地出力,减少对电容器的检修次数,对当地工业稳定电压保证生产起到至关重要的作用;同时有效地遏制了谐波的发生,对减少系统的谐波污染,提高系统的电能质量做出来很大的贡献。同时掌握到串抗与电容器不能随意组合,若不考虑电容装置接入处电网的实际情况,采用“一刀切”的配置方式(如电容器一律配用电抗率为5%~6%的串抗)不考虑容量,往往适得其反,招致某次谐波的严重放大甚至发生谐振,危及装置与系统的安全。
[关键词]电容器、烧毁、变电站。
中图分类号:TP311.52 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2016)23-0326-01
一、具体问题描述
现有的设备来看,它的无功补偿来源于两个方面,一是从上级电网吸收一定比例的无功,二是靠变电站自身并联电容器来补偿。靠系统吸收的无功比例很小,很难满足运行的需要。那么想满足运行中无功的需求,就要依靠电容器可靠地运行。根据原有的配置,如表1:
各个电容器组对主变的补偿率在20%左右,满足了变电站在运行中的无功需求。然而,从2013年开始,投入运行的寺1电容器组出现了电容器烧毁(电容器外观无变化,没有电容量)现象,在第一次出现时,随即更换了新的电容器,然而过几个月后,又出现类似情况。这样的频繁更换电容,不但是供电质量有所降低,功率因数也不能有效保证。
二、解决问题的思路和方法
在对我局调度中心、生产技术部、变电运行工区、35KV寺湾变电站,以及变电站供电辐射去的大工业用户等单位进行调研,得到他们的积极配合,提供了大量的与35KV寺湾变电站寺1电容器有关的资料,并提出了大量宝贵的意见。根据以上单位提供的资料和意见,做以下总结:
1、电容器在选择电压等级时没有考虑谐波背景的影响,造成所选择的电压等级偏低,长期运行电容器将容易损坏。
2、电抗器在运行过程中出现问题,造成电容器与电抗器匹配不协调、不合理,造成合闸涌流大,操作过电压高电抗器运行发热,电容器烧毁。
3.当地存在大工业用户,是否有大量的变频、整流设备在运行,造成“谐波”污染严重,谐波污染已经不再电抗器电抗率的控制范围以内,造成电抗器运行发热,电容器烧毁。
4、当地符荷变化较大,是否存在系统在某次谐波的背景下,系统感抗和容抗相等,造成谐波放大造成电抗器运行发热,电容器烧毁。
通过对当地谐波的实测值发现,当地谐波以5次、7次谐波为主,但含量均不超标。含有其他高次谐波,但是含量微弱。以此分析,为抑制5次及以上谐波电压放大,选用电抗率为6%的电抗器在情理之中。
通过对电抗器本身的测量,电抗器各项绝缘合格,直流电阻变化在规程范围内,对电抗器的测量没有发现异常。电抗器本身额定容量为36KVAR,根据Sn=KQCN 得到36=K*1530则K=2.3%,电抗率有所出入。综合上述分析,可以确定两点:
一)电抗器与电容器组的协调存在问题,电抗器的容量和电容器的容量差异太大。
二)当地工业用户太复杂,结合变电站运行人员的监视,当地确实在某一不定时间内出现谐波,造成单相电压升高,或者电压波动大。
三、实践过程描述
根据计算电容量为1530KVAR,如果匹配电抗率为6%的三相电抗器,那么电抗器的额定容量应选择为91.8KVAR。如果按照现有的电抗器,折算出的电抗率2.3%对5次谐波有放大作用,对3次谐波放大轻微。那么只能选择端电压较高的电容器。比如有11KV升高为12KV,但是即便是这样更换,它的效果还有待考证。
为此,我们将一系列计算和分析回报给生产技术部,决定将原有电抗器CKSC-36/10-6%更换为为CKSC-100/10-6%,现在的电抗器容量100KVAR,电抗率仍然为6%。这样不但保证电容器电容量相匹配,还使电容变化有少量裕度。不但满足了限制合闸涌流,使其不超过额定电流的20倍;还抑制供电系统的高次谐波,达到保护电容器的目的。
四、效果评价
经过一段时间的使用,通过更换合适的电抗器,不但有效地提高了功率因數,使变压器得到有效地出力,减少对电容器的检修次数,对当地工业稳定电压保证生产起到至关重要的作用;同时有效地遏制了谐波的发生,对减少系统的谐波污染,提高系统的电能质量做出来很大的贡献。同时掌握到串抗与电容器不能随意组合,若不考虑电容装置接入处电网的实际情况,采用“一刀切”的配置方式(如电容器一律配用电抗率为5%~6%的串抗)不考虑容量,往往适得其反,招致某次谐波的严重放大甚至发生谐振,危及装置与系统的安全。