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解決方案 Solution
淺談無功補償裝置及常見故障處理
發布時間:2018-08-13

  無功補償裝置是配電系統中主要設備之一,其作用表現在提高功率因數,降低功率損耗;改善電壓質量,減少用戶電費支出。所以,供電部門和用電單位對無功補償裝置要求都很高。而且,低壓電網處于電網的末端,補償低壓無功負荷是居民生活低壓電網無功補償的關鍵。為了進一步提高電壓質量、降低線損,供電部門皆安裝了大量的低壓無功補償裝置。從實際的運行情況來看,存在的突出問題是裝置的可用率不盡人意。

  1 目前低壓無功補償狀況

  目前,小區低壓配電多采用JCWD型無功功率自動補償控制器??煽毓枳鳛橥肚虚_關實現對電網無功功率的實時跟蹤和瞬時補償。運行初期,低壓無功補償效果良好。然而,無功補償裝置往往在運行中會出現較多問題,其主要原因是補償裝置選用電器元件配置的合理性,電器元件使用是否正確;電網中是否存在諧波的干擾以及安裝工藝等諸多問題有關。

  1.1 信號采集問題

  信號采集部分由穿心互感器和信號線組成。當信號采集部分所采用的互感器變比與供電部門計量所采用的互感器變比不相同時,將會使輸入信號產生較大誤差,直接影響補償效果。另一方面,通過互感器變換后的采樣信號僅為5 A以下電流,若信號線線徑過小,將會使輸入信號衰減增大,也會直接影響補償效果。解決辦法:采樣變比力爭同計量變比一致;信號線采用BV-2.5 以上為宜。

  1.2 無功控制器定值設置使補償效果不佳的分析

  無功控制器將依據信號采集回路輸入的信號,同預先設定的定值進行比較,來控

  制電容器投切回路數,由此看來邏輯控制器定值設置是否合理將直接影響補償效果,其導致補償效果不佳,原因有三:一是投入門限過低,使補償柜處于欠補狀態運行。解決辦法:設置投入門限時,應高出供電部門核定功率因數標準0.1~0.3。因為現行邏輯控制器本身在精度上存在一定的誤差,設置時必須予以考慮,否則將產生欠補。二是切除門限過高。由于在網運行的無功表為雙向累加,不論過補還是欠補,表的計數器總是正轉。當切除門限過高時,易產生過補償。根據有關資料,切除門限設置為0.97 較為合理。三是投切延時門限設置過長,同負荷對無功需求響應速度不同步。解決辦法:根據負荷變化的特點,設置合理投切延時門限。

  1.3 可控硅觸發模塊問題

  無功補償裝置在投切過程中,可控硅觸發模塊的損壞尤為突出,從主觀上講可控硅觸發模塊是易耗品,但從客觀上講也有其他幾個方面情況造成可控硅觸發模塊損壞。

 ?。?)觸發模塊的損壞與觸發模塊正確安裝有一定關系,特別是觸發模塊的導線連接部位;一定要接緊不得松動,腳位與電路不符等均會損壞可控硅。

 ?。?)當電路中諧波含量較高時,電壓、電流波形發生嚴重畸變;基波電流擴大將造成觸發模塊燒觸頭,相與相或相對地短路;造成觸發模塊損壞。

 ?。?)當電流不平衡的范圍值增大時,散熱片的面積要小,導致散熱不好,長時間運行也將導致觸發模塊損壞。

 ?。?)與使用環境有關。特別是夏季,有的配電室溫度非常高,在這種情況下一定要采取環境降溫措施。

 ?。?)觸發模塊的自身質量問題也有很大關系。目前國內可控硅觸發模塊生產廠家很多,但生產的材質及產品質量不近相同?,F行的補償要求非常高,而且如果系統3 次諧波超標,諧波電流將全部流過補償裝置。在選型時最好選用抗涌流、抗諧波或承受諧波抗擊性更強的可控硅觸發模塊。解決辦法:提高晶閘管的耐壓級別和增加晶閘管的功率,一般晶閘管的耐壓和電流應該選擇在回路電壓/ 電流的2.5 倍以上。

  1.4 電容器的問題

  現在的電容器基本上都是自愈式,造成電容器損壞大概有4 個方面情況。①由補償控制器質量問題引起的誤投誤切造成電容器損壞。②補償時瞬間投切的涌流非常大使電容器損壞。③三相電流、電壓常時間不平衡造成電容器損壞。④疊加電壓(由于控制器設置的投切時間比較短所形成)。相應對策:①使用質量較好的控制器。②補償時瞬間浪涌電流非常大時,建議超過30In 以上串接電抗器等電器元件。③如發現缺相或三相電流電壓不平衡要及時查找原因,及時解決。④控制器的投切時間不易太短,防止形成疊加電壓。如果實際補償容量不足或確實需要頻繁投切的話,應增加補償容量或進行就地補償和集中補償相結合的方式。⑤電網中如有諧波干擾,要及時采取措施;加裝濾波裝置或加裝抗諧波型元件。

  1.5 維護檢修不及時問題

  常見的無功補償柜一次設備從下向上為:電容器、熱繼電器、交流觸發模塊、熔斷器、母線排。熱繼電器為電容器的過載保護,熔斷器為電容器的短路保護。在運行中動態無功補償柜依據負荷變化,適時投切電容器組回路。當某一電容器組回路過載或短路,導致觸發模塊、保險熔斷。由于外觀未發生明顯的變化,在巡視設備時不易發現。若維護、檢修不及時,很容易使電容柜的補償效果不佳和補償容量不足。解決辦法:勤巡視、勤檢查、勤維護,及時發現無功補償控制器異常指示。

  2 結束語

  盡管無功補償裝置在運行中會出現或多或少的問題,但只要逐一認真分析,采取針對性的處理措施,就能夠保證無功補償裝置的正常運行,提高低壓自動投切無功補償裝置運行可用率,一要嚴格控制器及投切元件質量,并能及時發現元件故障;二是要正確使用補償裝置,了解電網或負載源是否出現諧波,無功補償裝置的電器元件配置的合理性。這樣才能保證實現有效的無功補償,確保運行設備安全的重要措施。

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