⑴ 低壓系統既有有源濾波又有無功補償應該怎麼布置
城市軌道交通低壓無功補償裝置及有源濾波裝置的應用目前國內城市軌道交通線路供電系統低壓配電系統普遍存在由於諧波問題導致電氣設備損壞的現象,本文通過對諧波問題產生的原因進行分析,提出切合工程實施的解決方案。一、存在問題及現狀分析(1)低壓系統諧波來源低壓動力照明負荷包括車站的通風空調、自動扶梯、排水、通風、消防及各車站、區間、變電所的照明負荷等能耗,其中含有大量變頻負荷,且隨著節能的需要,變頻負荷所佔的比重逐年提高。變頻負荷也在逐年增加,其產生的諧波電流也在相應增加。(2)無功補償為集中補償地鐵系統動力照明負荷的無功分量,目前地鐵系統一般在變電所0.4kV母線設置電力電容器組,電容器組具有自動投切功能,且功率因數連續可調,調節范圍一般在0.8~0.9之間,使補償後的功率因數不低於0.9。(3)無功補償裝置與諧波的關系根據GB50157-2003《地鐵設計規范》,地鐵動力照明供電系統應採用並聯電力電容器作為無功補償裝置。因此,國內地鐵動力照明供電系統多採用並聯電力電容器作為無功補償裝置。從理論上,該電力電容器無論在基波下還是在諧波下均表現為容性,因此,對於不論是來自於配電變壓器高壓側的諧波還是來自於低壓變頻負荷產生的諧波均會起到放大作用。其放大作用已經被國內多個地鐵系統的實測結果所驗證。系統的諧波過大將會帶來供電質量下降、斷路器誤動作、電容器諧振損壞、熔絲型保護裝置意外動作以及敏感的電子通訊設備損壞等問題,進而造成電氣設備的絕緣壽命和使用壽命大大降低。因此,目前國內絕大部分城市軌道交通採用的是預留電容補償裝置的做法,即便在工程中已經投入,也暫緩投入使用。二、設備發展情況結合目前現有的技術,濾波裝置和無功補償設備主要有以下幾種方案:方案一、單體電容器三角形接法組成的低壓無功功率補償方案。如圖1所示。該電容器雖然起到了無功補償以提高功率因數的目的,但是它對系統所產生的5、7、11、13、23、25等次諧波起到了放大的作用。該接線形式技術簡單、投資最少,但存在放大諧波的問題。
圖1單體電容器三角形接法組成的低壓無功功率補償方案方案二、在低壓400V母線上設有源濾波裝置,如圖2所示,它可以產生與來自於低壓負荷的諧波大小相等,相位相反的諧波,從而有效地濾除諧波。有源濾波裝置可以單獨設定各次諧波的濾波目標,不存在過載及過補償的問題。但是牽引負荷所產生的諧波會通過配電變壓器傳輸至低壓側從而會經過該單體電容器,該方式對限制電容器放大牽引負荷產生的諧波沒有效果。圖2 低壓400V母線上設有源濾波裝置方案三、無功補償裝置採用帶電抗器的無功補償裝置(即電容器串聯電抗器),通過選取元件的參數使裝置在諧波頻率下為一低阻抗支路以吸收諧波,在基波頻率下僅呈容性以提高功率因數。該方式下為避免諧波放大,需要單調諧濾波頻率設定在地鐵負荷產生的最低次諧波頻率附近,且應在該最低次諧波頻率下呈感性。但地鐵供電系統中諧波頻譜較寬,若採用該方式,則對其它更高次諧波的濾波效果較差。若設置多組調諧支路,由於有嚴格的投切次序,不易做到諧波與無功補償共贏的效果的控制,較難滿足系統運行狀態的變化。同時該方式遠期可擴展性及靈活性相對較差。4)帶電抗器的無功補償裝置與有源濾波裝置同時使用,它綜合了兩者的優點,有源濾波器對來自於低壓系統調頻負荷的諧波進行濾除,帶電抗器的無功補償裝置使其在諧波下呈現感性,從而避免對諧波的放大,同時避免與系統形成諧振。只是,該方案對系統來說投資較大。綜上,第4種方案既能夠濾除來自低壓負荷側的諧波,又能避免對來自牽引負荷側的諧波放大。但是,由於地鐵低壓諧波源種類繁多,在地鐵建設初期很難對諧波進行准確計算,隨著地鐵建設的未來擴容和改造,很難合理地確定有源濾波裝置的容量。因此建議先預留相應的安裝位置和接線條件,在建設調試階段對低壓諧波進行實際測量和評估後,再根據評估結果最終確定有源濾波裝置的投入容量。
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城市軌道交通低壓無功補償裝置及有源濾波裝置的應用
城市軌道交通低壓無功補償裝置及有源濾波裝置的應用
目前國內城市軌道交通線路供電系統低壓配電系統普遍存在由於諧波問題導致電氣設備損壞的現象,本文通過對諧波問題產生的原因進行分析,提出切合工程實施的解決方案。
一、存在問題及現狀分析
(1)低壓系統諧波來源
低壓動力照明負荷包括車站的通風空調、自動扶梯、排水、通風、消防及各車站、區間、變電所的照明負荷等能耗,其中含有大量變頻負荷,且隨著節能的需要,變頻負荷所佔的比重逐年提高。變頻負荷也在逐年增加,其產生的諧波電流也在相應增加。(2)無功補償
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為集中補償地鐵系統動力照明負荷的無功分量,目前地鐵系統一般在變電所0.4kV母線設置電力電容器組,電容器組具有自動投切功能,且功率因數連續可調,調節范圍一般在0.8~0.9之間,使補償後的功率因數不低於0.9。
(3)無功補償裝置與諧波的關系
根據GB50157-2003《地鐵設計規范》,地鐵動力照明供電系統應採用並聯電力電容器作為無功補償裝置。因此,國內地鐵動力照明供電系統多採用並聯電力電容器作為無功補償裝置。從理論上,該電力電容器無論在基波下還是在諧波下均表現為容性,因此,對於不論是來自於配電變壓器高壓側的諧波還是來自於低壓變頻負荷產生的諧波均會起到放大作用。其放大作用已經被國內多個地鐵系統的實測結果所驗證。系統的諧波過大將會帶來供電質量下降、斷路器誤動作、電容器諧振損壞、熔絲型保護裝置意外動作以及敏感的電子通訊設備損壞等問題,進而造成電氣設備的絕緣壽命和使用壽命大大降低。因此,目前國內絕大部分城市軌道交通採用的是預留電容補償裝置的做法,即便在工程中已經投入,也暫緩投入使用。
⑵ 無功補償櫃設計的一些基本要求
基本要求很簡單了
尺寸,這個很重要,首先你要確定現場能留多少位版置給你放置補償櫃。權
容量,最基本要求,起碼得滿足功率因數的正常需求。
單段補償量大小:根據系統的情況決定,是否存在空載,輕載,日常運行狀況如何,這些都需要了解才能決定你的補償方案。
電抗率:根據系統諧波狀況選擇合適的電抗率以抑制諧波,主要有3次(14.8),5次(6%)兩種。3次經常應用在建築類場合,適用單相負荷較多狀況。5次應用在工礦企業。
當然,在設計的時候經常會有業主要求推薦幾個廠家,這就涉及到產品定位,是使用進口品牌,合資品牌,還是國產?所以最好是多了解接觸目前市場的補償廠家。對平時的設計工作也會有幫助的。
希望打了這么多字,對你有所幫助。
⑶ 低壓無功補償控制器怎麼設置
1、設置目標功率因數一般0.95左右。
2、設置投入時限一般15S左右。
3、設置互感器版變比,這個要看你權進線櫃互感器變比設置。
4、設置過電壓值440V。
5、設置單個電容器容量,(這個有的控制器沒有)有的話就按電容容量設置。
無功功率補償裝置在電子供電系統中所承擔的作用是提高電網的功率因數,降低供電變壓器及輸送線路的損耗,提高供電效率,改善供電環境。所以無功功率補償裝置在電力供電系統中處在一個不可缺少的非常重要的位置。合理的選擇補償裝置,可以做到最大限度的減少網路的損耗,使電網質量提高。反之,如選擇或使用不當,可能造成供電系統,電壓波動,諧波增大等諸多因素。
JKWB型低壓配電監測無功補償裝置是採用了一系列領先的技術和最新的電子元器件及新型的機電一體化的SLFK型智能復合開關元件,集電網監測與無功補償於一體,不但可以補償電網中的無功損耗,提高功率因數,降低線損,從而提高電網的負載能力和供電質量;同時還能夠實時監測電網的三相電壓、電流、功率因數等運行數據,可完成對整個低壓配電線路的監測、分析處理、報表輸出等綜合管理,為低壓配電線路的科學管理提供第一手可靠數據。
⑷ 電力系統中,220kV變壓器的低壓無功補償怎麼配置
無功補償配置的基本原則:
第三條電力系統配置的無功補償裝置應能保證在系統有功負荷高峰和負荷低谷運行方式下,分(電壓)層和分(供電)區的無功平衡。
分(電壓)層無功平衡的重點是 220kV及以上電壓等級層面的無功平衡,分(供電)區就地平衡的重點是110kV及以下配電系統的無功平衡。無功補償配置應根據電網情況,實施分散就地補償與變電站集中補償相結合,電網補償與用戶補償相結合,高壓補償與低壓補償相結合,滿足降損和調壓的需要。
第四條 各級電網應避免通過輸電線路遠距離輸送無功電力。500(330)kV電壓等級系統與下一級系統之間不應有大量的無功電力交換。500(330)kV電壓等級超高壓輸電線路的充電功率應按照就地補償的原則採用高、低壓並聯電抗器基本予以補償。
第五條 受端系統應有足夠的無功備用容量。當受端系統存在電壓穩定問題時,應通過技術經濟比較,考慮在受端系統的樞紐變電站配置動態無功補償裝置。
第六條各電壓等級的變電站應結合電網規劃和電源建設,合理配置適當規模、類型的無功補償裝置。所裝設的無功補償裝置應不引起系統諧波明顯放大,並應避免大量的無功電力穿越變壓器。35kV~220kV變電站,在主變最大負荷時,其高壓側功率因數應不低於0.95,在低谷負荷時功率因數應不高於0.95。
第七條 對於大量採用10kV~220kV電纜線路的城市電網,在新建110kV及以上電壓等級的變電站時,應根據電纜進、出線情況在相關變電站分散配置適當容量的感性無功補償裝置。
第八條 35kV及以上電壓等級的變電站,主變壓器高壓側應具備雙向有功功率和無功功率(或功率因數)等運行參數的採集、測量功能。
第九條為了保證系統具有足夠的事故備用無功容量和調壓能力,並入電網的發電機組應具備滿負荷時功率因數在0.85(滯相)~0.97(進相)運行的能力,新建機組應滿足進相0.95運行的能力。為了平衡500(330)kV電壓等級輸電線路的充電功率,在電廠側可以考慮安裝一定容量的並聯電抗器。
第十條 電力用戶應根據其負荷性質採用適當的無功補償方式和容量,在任何情況下,不應向電網反送無功電力,並保證在電網負荷高峰時不從電網吸收無功電力。
第十一條 並聯電容器組和並聯電抗器組宜採用自動投切方式。
第十二條 500(330)kV電壓等級變電站容性無功補償配置
500(330)kV電壓等級變電站容性無功補償的主要作用是補償主變壓器無功損耗以及輸電線路輸送容量較大時電網的無功缺額。容性無功補償容量應按照主變壓器容量的10%~20%配置,或經過計算後確定。
第十三條 500(330)kV電壓等級變電站感性無功補償配置
500(330)kV電壓等級高壓並聯電抗器(包括中性點小電抗)的主要作用是限制工頻過電壓和降低潛供電流、恢復電壓以及平衡超高壓輸電線路的充電功率,高壓並聯電抗器的容量應根據上述要求確定。主變壓器低壓側並聯電抗器組的作用主要是補償超高壓輸電線路的剩餘充電功率,其容量應根據電網結構和運行的需要而確定。
第十四條 當局部地區500(330)kV電壓等級短線路較多時,應根據電網結構,在適當地點裝設高壓並聯電抗器,進行無功補償。以無功補償為主的高壓並聯電抗器應裝設斷路器。
第十五條 500(330)kV電壓等級變電站安裝有兩台及以上變壓器時,每台變壓器配置的無功補償容量宜基本一致。
第十六條 220kV變電站的容性無功補償以補償主變壓器無功損耗為主,並適當補償部分線路的無功損耗。補償容量按照主變壓器容量的10%~25%配置,並滿足220kV主變壓器最大負荷時,其高壓側功率因數不低於0.95。
第十七條 當220kV變電站無功補償裝置所接入母線有直配負荷時,容性無功補償容量可按上限配置;當無功補償裝置所接入母線無直配負荷或變壓器各側出線以電纜為主時,容性無功補償容量可按下限配置。
第十八條 對進、出線以電纜為主的220kV變電站,可根據電纜長度配置相應的感性無功補償裝置。每一台變壓器的感性無功補償裝置容量不宜大於主變壓器容量的20%,或經過技術經濟比較後確定。
第十九條 220kV變電站無功補償裝置的分組容量選擇,應根據計算確定,最大單組無功補償裝置投切引起所在母線電壓變化不宜超過電壓額定值的2.5%。一般情況下無功補償裝置的單組容量,接於66kV電壓等級時不宜大於20Mvar,接於35kV電壓等級時不宜大於12Mvar,接於10kV電壓等級時不宜大於 8Mvar。
第二十條 220kV變電站安裝有兩台及以上變壓器時,每台變壓器配置的無功補償容量宜基本一致。
第二十一條 35kV~110kV變電站的容性無功補償裝置以補償變壓器無功損耗為主,並適當兼顧負荷側的無功補償。容性無功補償裝置的容量按主變壓器容量的10%~30%配置,並滿足35kV~110kV主變壓器最大負荷時,其高壓側功率因數不低於0.95。
第二十二條 110kV變電站的單台主變壓器容量為40MVA及以上時,每台主變壓器應配置不少於兩組的容性無功補償裝置。
第二十三條 110kV變電站無功補償裝置的單組容量不宜大於6Mvar,35kV變電站無功補償裝置的單組容量不宜大於3Mvar,單組容量的選擇還應考慮變電站負荷較小時無功補償的需要。
第二十四條 新建110kV變電站時,應根據電纜進、出線情況配置適當容量的感性無功補償裝置。
第二十五條配電網的無功補償以配電變壓器低壓側集中補償為主,以高壓補償為輔。配電變壓器的無功補償裝置容量可按變壓器最大負載率為75%,負荷自然功率因數為 0.85考慮,補償到變壓器最大負荷時其高壓側功率因數不低於0.95,或按照變壓器容量的20%~40%進行配置。
第二十六條 配電變壓器的電容器組應裝設以電壓為約束條件,根據無功功率(或無功電流)進行分組自動投切的控制裝置。
第二十七條 電力用戶應根據其負荷特點,合理配置無功補償裝置,並達到以下要求:
100kVA及以上高壓供電的電力用戶,在用戶高峰負荷時變壓器高壓側功率因數不宜低於0.95;其他電力用戶,功率因數不宜低於0.90。
⑸ 某加工廠10kV配電系統無功功率補償 (一)設計依據 1.工廠負荷情況 本廠多數車間為兩班制,年最大負荷利用
採用低壓無功自動補償裝置,根據工廠變壓器容量來設計補償容量,一般是變壓器容量的40%左右,因為是自動補償,所以平時經常檢查補償櫃內電容,斷路器等,壞了計時檢修更換就行了
⑹ 電網的無功補償配置原則是什麼
無功補償配置的基本原則第三條電力系統配置的無功補償裝置應能保證在系統有功負荷高峰和負荷低谷運行方式下,分(電壓)層和分(供電)區的無功平衡。分(電壓)層無功平衡的重點是 220kV及以上電壓等級層面的無功平衡,分(供電)區就地平衡的重點是110kV及以下配電系統的無功平衡。無功補償配置應根據電網情況,實施分散就地補償與變電站集中補償相結合,電網補償與用戶補償相結合,高壓補償與低壓補償相結合,滿足降損和調壓的需要。
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第四條 各級電網應避免通過輸電線路遠距離輸送無功電力。500(330)kV電壓等級系統與下一級系統之間不應有大量的無功電力交換。500(330)kV電壓等級超高壓輸電線路的充電功率應按照就地補償的原則採用高、低壓並聯電抗器基本予以補償。
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第五條 受端系統應有足夠的無功備用容量。當受端系統存在電壓穩定問題時,應通過技術經濟比較,考慮在受端系統的樞紐變電站配置動態無功補償裝置。
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第六條各電壓等級的變電站應結合電網規劃和電源建設,合理配置適當規模、類型的無功補償裝置。所裝設的無功補償裝置應不引起系統諧波明顯放大,並應避免大量的無功電力穿越變壓器。35kV~220kV變電站,在主變最大負荷時,其高壓側功率因數應不低於0.95,在低谷負荷時功率因數應不高於0.95。
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第七條 對於大量採用10kV~220kV電纜線路的城市電網,在新建110kV及以上電壓等級的變電站時,應根據電纜進、出線情況在相關變電站分散配置適當容量的感性無功補償裝置。
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第八條 35kV及以上電壓等級的變電站,主變壓器高壓側應具備雙向有功功率和無功功率(或功率因數)等運行參數的採集、測量功能。
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第九條為了保證系統具有足夠的事故備用無功容量和調壓能力,並入電網的發電機組應具備滿負荷時功率因數在0.85(滯相)~0.97(進相)運行的能力,新建機組應滿足進相0.95運行的能力。為了平衡500(330)kV電壓等級輸電線路的充電功率,在電廠側可以考慮安裝一定容量的並聯電抗器。
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第十條 電力用戶應根據其負荷性質採用適當的無功補償方式和容量,在任何情況下,不應向電網反送無功電力,並保證在電網負荷高峰時不從電網吸收無功電力。
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第十一條 並聯電容器組和並聯電抗器組宜採用自動投切方式。第三章 500(330)kV電壓等級變電站的無功補償第十二條 500(330)kV電壓等級變電站容性無功補償配置
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500(330)kV電壓等級變電站容性無功補償的主要作用是補償主變壓器無功損耗以及輸電線路輸送容量較大時電網的無功缺額。容性無功補償容量應按照主變壓器容量的10%~20%配置,或經過計算後確定。
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第十三條 500(330)kV電壓等級變電站感性無功補償配置
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500(330)kV電壓等級高壓並聯電抗器(包括中性點小電抗)的主要作用是限制工頻過電壓和降低潛供電流、恢復電壓以及平衡超高壓輸電線路的充電功率,高壓並聯電抗器的容量應根據上述要求確定。主變壓器低壓側並聯電抗器組的作用主要是補償超高壓輸電線路的剩餘充電功率,其容量應根據電網結構和運行的需要而確定。
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第十四條 當局部地區500(330)kV電壓等級短線路較多時,應根據電網結構,在適當地點裝設高壓並聯電抗器,進行無功補償。以無功補償為主的高壓並聯電抗器應裝設斷路器。
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第十五條 500(330)kV電壓等級變電站安裝有兩台及以上變壓器時,每台變壓器配置的無功補償容量宜基本一致。第四章 220kV變電站的無功補償第十六條 220kV變電站的容性無功補償以補償主變壓器無功損耗為主,並適當補償部分線路的無功損耗。補償容量按照主變壓器容量的10%~25%配置,並滿足220kV主變壓器最大負荷時,其高壓側功率因數不低於0.95。
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第十七條 當220kV變電站無功補償裝置所接入母線有直配負荷時,容性無功補償容量可按上限配置;當無功補償裝置所接入母線無直配負荷或變壓器各側出線以電纜為主時,容性無功補償容量可按下限配置。
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第十八條 對進、出線以電纜為主的220kV變電站,可根據電纜長度配置相應的感性無功補償裝置。每一台變壓器的感性無功補償裝置容量不宜大於主變壓器容量的20%,或經過技術經濟比較後確定。
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第十九條 220kV變電站無功補償裝置的分組容量選擇,應根據計算確定,最大單組無功補償裝置投切引起所在母線電壓變化不宜超過電壓額定值的2.5%。一般情況下無功補償裝置的單組容量,接於66kV電壓等級時不宜大於20Mvar,接於35kV電壓等級時不宜大於12Mvar,接於10kV電壓等級時不宜大於 8Mvar。
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第二十條 220kV變電站安裝有兩台及以上變壓器時,每台變壓器配置的無功補償容量宜基本一致。第五章 35kV~110kV變電站的無功補償第二十一條 35kV~110kV變電站的容性無功補償裝置以補償變壓器無功損耗為主,並適當兼顧負荷側的無功補償。容性無功補償裝置的容量按主變壓器容量的10%~30%配置,並滿足35kV~110kV主變壓器最大負荷時,其高壓側功率因數不低於0.95。
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第二十二條 110kV變電站的單台主變壓器容量為40MVA及以上時,每台主變壓器應配置不少於兩組的容性無功補償裝置。
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第二十三條 110kV變電站無功補償裝置的單組容量不宜大於6Mvar,35kV變電站無功補償裝置的單組容量不宜大於3Mvar,單組容量的選擇還應考慮變電站負荷較小時無功補償的需要。
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第二十四條 新建110kV變電站時,應根據電纜進、出線情況配置適當容量的感性無功補償裝置。第六章 10kV及其它電壓�等級配電網的無功補償第二十五條配電網的無功補償以配電變壓器低壓側集中補償為主,以高壓補償為輔。配電變壓器的無功補償裝置容量可按變壓器最大負載率為75%,負荷自然功率因數為 0.85考慮,補償到變壓器最大負荷時其高壓側功率因數不低於0.95,或按照變壓器容量的20%~40%進行配置。
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第二十六條 配電變壓器的電容器組應裝設以電壓為約束條件,根據無功功率(或無功電流)進行分組自動投切的控制裝置。第七章 電力用戶的無功補償第二十七條 電力用戶應根據其負荷特點,合理配置無功補償裝置,並達到以下要求:
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100kVA及以上高壓供電的電力用戶,在用戶高峰負荷時變壓器高壓側功率因數不宜低於0.95;其他電力用戶,功率因數不宜低於0.90。
⑺ 無功補償的配置比例是什麼
無功容量/變壓器容量(及變電站有功容量)