增加無(wú)功補償 提高經(jīng)濟效益工學(xué)論文
摘要：安裝新的無(wú)功補償裝置，可提高電網(wǎng)功率因數，可減少電能做無(wú)用功造成的能源損耗和經(jīng)濟損失，節約能源，提高電網(wǎng)的經(jīng)濟運行效益。
關(guān)鍵詞：增加補償效益
1電力現狀
1.1電源現狀農四師電力公司霍爾果斯電網(wǎng)內擁有電站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�；魻柟闺娋W(wǎng)水電站主要分布于霍爾果斯河及格干溝河上，水電裝機總容量8820kW，均為無(wú)調節能力的徑流式電站。
1.2電網(wǎng)現狀霍爾果斯電網(wǎng)輸電線(xiàn)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(xiàn)路送至62團110kV中心變,輸電線(xiàn)路中途開(kāi)口接入口岸35kV變電所，霍河電站所發(fā)出的電經(jīng)35kV線(xiàn)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(luò )，110kV出線(xiàn)1回，110kV線(xiàn)路由62團110kV變電所至三道河110kV變電所，長(cháng)30.9km，7回35kV線(xiàn)路貫穿墾區，其中進(jìn)線(xiàn)二回，出線(xiàn)五回，長(cháng)180.501km。目前，霍爾果斯墾區電網(wǎng)有110kV變電所2座：62團110kV變電所主變容量為(6300+16000)kVA，三道河110kV變電所主變容量為(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(chǎng)、70團18連、酵母廠(chǎng)35kV變電所。農四師電網(wǎng)在65團變電所與伊犁州電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，聯(lián)網(wǎng)線(xiàn)路為35kV線(xiàn)路。
2電力負荷預測及功率因數分析
2.1電力負荷預測本工程預測采用年遞增率法、電力彈性系數法，預測未來(lái)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�；魻柟闺娋W(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功率因數分析目前霍爾果斯電網(wǎng)用電負荷增長(cháng)較快，網(wǎng)損較大、功率因數較低、電壓低。據統計到2008年末，霍爾果斯電網(wǎng)的綜合網(wǎng)損率高達12%，35kV線(xiàn)路平均功率因數達到0.81，10kV線(xiàn)路平均功率因數達到0.67。主要原因是該電網(wǎng)農業(yè)節水灌溉和工業(yè)用電負荷增長(cháng)較快，對電網(wǎng)和用電戶(hù)的無(wú)功補償裝置建設更不上，造成目前該電網(wǎng)的功率因數偏低、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(wú)功補償裝置建設力度和用電戶(hù)的功率因數管理�；魻柟闺娋W(wǎng)供電區內有全國最大的陸路口岸霍爾果斯口岸，供電轄區內主要用電戶(hù)有：火車(chē)站、自來(lái)水廠(chǎng)、電視臺等重要用戶(hù)；有農四師重要的工業(yè)企業(yè)如：南崗建材霍城水泥廠(chǎng)、綠華糖廠(chǎng)、中基番茄醬廠(chǎng)、66團酵母廠(chǎng)、新天葡萄酒廠(chǎng)及各團場(chǎng)的棉花加工廠(chǎng)等。農四師最大的節水灌溉農業(yè)區在62團、63團、64團、65團場(chǎng)境內。
因這些用戶(hù)對無(wú)功補償裝置配置不夠，而電網(wǎng)現有的無(wú)功補償設施已不能滿(mǎn)足功率因數合格要求，需在霍爾果斯電網(wǎng)的35kV變電所和10kV配電線(xiàn)路安裝新的無(wú)功補償裝置�？商岣唠娋W(wǎng)功率因數，可減少電能做無(wú)用功造成的能源損耗和經(jīng)濟損失，節約能源，提高電網(wǎng)的經(jīng)濟運行效益。
3變電所無(wú)功補償工程
3.1各變電所補償容量
3.2各變電所現狀以上6個(gè)變電所，35kV母線(xiàn)側采用單母線(xiàn)方式,10kV側采用單母線(xiàn)方式。35kV變電區為戶(hù)外設備，63團35kV變電所、65團35kV變電所10kV設備為戶(hù)內開(kāi)關(guān)柜，其余4個(gè)變電所10kV設備為戶(hù)外設備。10kV斷路器為真空斷路器。以前都沒(méi)有安裝無(wú)功補償裝置。
3.3無(wú)功補償裝置
3.3.1無(wú)功補償裝置選型設計高壓無(wú)功補償裝置由若干組TBB型無(wú)功補償器組成。用專(zhuān)用的真空斷路器控制無(wú)功自動(dòng)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(xiàn)側，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(xiàn)路保護屏。
3.3.2技術(shù)性能①電壓無(wú)功綜合控制：a實(shí)現電壓優(yōu)先:按電壓質(zhì)量要求自動(dòng)投切補償柜，電壓超出最高設定值時(shí)，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(shí)，在保證不過(guò)補條件下逐步投電容器組；在投電容器前先探詢(xún)投后是否電壓超高限，再決定是否投電容，以免頻繁動(dòng)作。通過(guò)綜合控制使母線(xiàn)電壓始終處于規定范圍。b無(wú)功自動(dòng)補償:在電壓優(yōu)先原則下，依系統實(shí)際所需無(wú)功量自動(dòng)投切電容補償柜組，無(wú)功欠補逐步投電容器組；無(wú)功過(guò)補逐步切電容器組。使系統始終處于不過(guò)壓、少過(guò)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(dòng)或隨時(shí)調出內存，查看或打印電壓值及出現時(shí)間，補償柜投切次數等當月和上月的統計報表。③過(guò)負荷能力：a保護裝置能在1.1倍額定電壓下長(cháng)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倍額定電流下連續運行。
410KV線(xiàn)路無(wú)功補償工程設計
4.110kV配電線(xiàn)路無(wú)功補償安裝工程霍爾果斯電網(wǎng)供電區的10kV配電線(xiàn)路共有48條線(xiàn)路安裝，安裝高壓無(wú)功自動(dòng)補償裝置48臺，補償容量4800kVar，補償線(xiàn)路總長(cháng)564公里。無(wú)功補償容量具體分配如下：
4.2高壓無(wú)功補償裝置該裝置主要用于10kV架空線(xiàn)路，自動(dòng)跟蹤線(xiàn)路無(wú)功需求，以無(wú)功功率、線(xiàn)路電壓、功率因數等綜合數據判斷電容器的投切，從補償點(diǎn)就近向線(xiàn)路兩側輸送無(wú)功，最大限度的減少無(wú)功流動(dòng)，達到降低線(xiàn)損，提高線(xiàn)路末端電壓，增加線(xiàn)路的輸電能力。 高壓無(wú)功自動(dòng)補償成套裝置由若干組TBB-型自動(dòng)補償柜組成。每組自動(dòng)補償柜內含真空接觸器（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(gè)柜體內的一體化裝置。無(wú)功補償裝置是由一組自動(dòng)補償柜和一個(gè)控制器，單獨成套，也可以是二至八組共用一個(gè)控制器，由內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(kāi)展節能活動(dòng)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(shí)可留給未來(lái)使用的能源就愈少。所以，節約能源毫無(wú)疑問(wèn)是功在當代、利在千秋的事業(yè)。
5.2開(kāi)展節能活動(dòng)，是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀(guān)開(kāi)展好節能活動(dòng)、提高能源的利用率不但可以減輕能源開(kāi)發(fā)壓力，減少環(huán)境污染，提高經(jīng)濟增長(cháng)的質(zhì)量，樹(shù)立和落實(shí)科學(xué)的發(fā)展觀(guān)、促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展，也是實(shí)現全面建設小康社會(huì )目標的必然要求。
5.3加強電能利用力度，增強電能節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?jì)H次于美國，已位居世界第二位，而由于節能節電意識淡薄造成的電能浪費占相當的比重。因此，增強人們的節電意識非常必要。在電力網(wǎng)的組成中，10kV供電線(xiàn)路是連接電力網(wǎng)和電力用戶(hù)的橋梁。線(xiàn)路長(cháng)度在電力網(wǎng)中占60％以上，其線(xiàn)損率在電力網(wǎng)的總線(xiàn)損中占80％以上。由于電網(wǎng)的線(xiàn)損主要是變壓器損耗和線(xiàn)路損耗，所以配電網(wǎng)的降損節能，也就是對電網(wǎng)中所有的變壓器和電力線(xiàn)路進(jìn)行優(yōu)化。由于負荷增長(cháng)速度快而配電網(wǎng)無(wú)功建設投資滯后。
5.4加裝無(wú)功補償裝置、提高質(zhì)量又節能10kV配電線(xiàn)路存在電壓過(guò)低或偏高問(wèn)題，其原因除了電網(wǎng)結構不合理和導線(xiàn)過(guò)細外，主要是無(wú)功功率不足或過(guò)剩。系統的無(wú)功功率對電壓影響極大，無(wú)功功率不足，將引起電網(wǎng)電壓下降，而無(wú)功過(guò)剩將引起電網(wǎng)電壓偏高。在電網(wǎng)運行中，因大量非線(xiàn)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(wú)功功率，負荷電流通過(guò)線(xiàn)路、變壓器將會(huì )產(chǎn)生功率與電能損耗。要維持整個(gè)系統的電壓水平，就必需有足夠的無(wú)功補償容量，實(shí)行無(wú)功分區分壓就地平衡，同時(shí)要求有足夠的無(wú)功調節能力，在允許的電壓偏差范圍內，采用調壓與補償電容器相結合的措施，實(shí)現高峰負荷時(shí)較高電壓運行和低谷負荷時(shí)較低電壓運行的逆調壓要求。10kV供電線(xiàn)路損耗大的主要原因是線(xiàn)路的功率因數低，由于供電線(xiàn)路點(diǎn)多、線(xiàn)長(cháng)、面廣、負荷季節性強，加之大馬拉小車(chē)等多種因數，致使功率因數有的竟低于0.7以下。實(shí)踐證明，在受電端加裝電力電容器是提高功率因數降損節電的行之有效的方法。加裝電力電容器使無(wú)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(cháng)較快，電網(wǎng)的電能利用率較低、網(wǎng)損較大、功率因數較低、電壓低。據統計到2008年末，霍爾果斯電網(wǎng)的綜合網(wǎng)損率高達12%，35kV線(xiàn)路平均功率因數達到0.81，10kV線(xiàn)路平均功率因數達到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(wàn)度。
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