淮亞利
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要:闡述了集成式電力電容器無(wú)功補(bǔ)償裝置的組成與應(yīng)用狀況.在與常規(guī)電力電容器對(duì)比的基礎(chǔ)上,分析了集成式電力電容器無(wú)功補(bǔ)償裝置的技術(shù)特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)集成式無(wú)功補(bǔ)償裝置原理結(jié)構(gòu)的分析,探討了對(duì)集成式無(wú)功補(bǔ)償裝置的分類,并提出了一些看法。
關(guān)鍵詞:集成式電力電容器;新一代智能變電站;無(wú)功補(bǔ)償
引言
電力電容器是電力系統(tǒng)并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償、諧波濾波的核心器件,是組成變電站的重要設(shè)備。目前應(yīng)用于變電站的常規(guī)電容器裝置是和配套設(shè)備用導(dǎo)線連接組成。因其占地面積大、維護(hù)頻繁、使用壽命短等原因.無(wú)法滿足新一代智能變電站的建設(shè)要求,新一代智能變電站建設(shè)過(guò)程中普遍采用集成式無(wú)功補(bǔ)償裝置替代常規(guī)電容器裝置㈣]。集成式無(wú)功補(bǔ)償裝置采用集合式電容器.集合式電容器于20世紀(jì)80年代中期開(kāi)發(fā).90年代逐步在電力系統(tǒng)中推廣應(yīng)用.目前應(yīng)用已非常廣泛,運(yùn)行靠,約占全部高壓并聯(lián)電容器的30%。集成式無(wú)功補(bǔ)償裝置是集合式電容器與串聯(lián)電抗器一體化的設(shè)備,具有補(bǔ)償效果好、功耗低、體積小、節(jié)約成本、使用靈活、維護(hù)方便、使用壽命長(zhǎng)、可靠性高的特點(diǎn),適應(yīng)了新一代智能變電站對(duì)無(wú)功補(bǔ)償?shù)母咭蟆?/span>
1 集成式無(wú)功補(bǔ)償裝置的構(gòu)成
集成式無(wú)功補(bǔ)償裝置是由集合式高壓并聯(lián)電容器、串聯(lián)電抗器、隔離接地開(kāi)關(guān)、放電線圈、氧化鋅避雷器、成套柜體(含不銹鋼端子箱)、保護(hù)器件、溫控裝置及一、二次部分接線等設(shè)備組合而成的裝置。
集成式無(wú)功補(bǔ)償裝置的并聯(lián)電容器通過(guò)容性無(wú)功電流,串聯(lián)電抗器與電容器串聯(lián),可投切涌流和諧波放大。氧化鋅避雷器主要用來(lái)限制電容器投切開(kāi)關(guān)的過(guò)電壓。隔離接地開(kāi)關(guān)主要作用是將電容器裝置與斷路器斷開(kāi)。使其間有一明顯可看見(jiàn)的斷開(kāi)點(diǎn),同時(shí)在停電檢修時(shí)將電容器裝置接地。
2 集成式無(wú)功補(bǔ)償裝置的應(yīng)用
新一代智能變電站示范工程一武漢未來(lái)城110 kV變電站位于武漢市東湖高新開(kāi)發(fā)區(qū),變電站主變壓器容量為2x50 MVA.無(wú)功補(bǔ)償采用集成式無(wú)功補(bǔ)償裝置,電容器容量按變壓器容量的16%配置。容量為1組3 Mvar+5 Mvar電容器。集成式無(wú)功補(bǔ)償裝置的平面布置如圖1所示。未來(lái)城110 kV變電站以110 kV典型設(shè)計(jì)1 10—C一5模塊方案為模板對(duì)無(wú)功補(bǔ)償裝置的布置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)[9].原設(shè)計(jì)采用常規(guī)無(wú)功補(bǔ)償裝置的平面布置圖如圖2所示。
圖1 集成式無(wú)功補(bǔ)償裝置平面布置圖
圖2 常規(guī)無(wú)功補(bǔ)償成套裝置平面布置圖
從圖2可以看出,常規(guī)無(wú)功補(bǔ)償裝置的占地面積為49.6 m2,而選用的集成式無(wú)功補(bǔ)償裝置占地面積僅為25.324 m2,占地面積減少了近1/2,符合新一代智能變電站小型化、集成化的要求。
3集成式無(wú)功補(bǔ)償裝置的優(yōu)勢(shì)
根據(jù)新一代智能變電站建設(shè)與運(yùn)行情況.與常規(guī)無(wú)功補(bǔ)償裝置相比.集成式無(wú)功補(bǔ)償裝置主要有以下優(yōu)點(diǎn):
1)造價(jià)降低,節(jié)約投資成本。集成式無(wú)功補(bǔ)償裝置生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝等費(fèi)用大幅下降,生產(chǎn)工時(shí)、運(yùn)輸安裝費(fèi)用比傳統(tǒng)模式減少40%以上。
2)成套裝置安裝簡(jiǎn)易、擴(kuò)容方便、維護(hù)簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小(占地為散裝電容器成套產(chǎn)品的1/5、集合式電容器成套產(chǎn)品的113左右)。
3)方便成套布置設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品智能模塊化,接線形式較為簡(jiǎn)易,大大提高了設(shè)計(jì)工作效率,且便于維護(hù)操作和溝通。
4)采用串聯(lián)電抗器與并聯(lián)電容器一體化設(shè)備,無(wú)功補(bǔ)償裝置減少了80%的連接線、60%的節(jié)點(diǎn),降低了故障概率,減少了運(yùn)行維護(hù)量,延長(zhǎng)了使用壽命。集成式無(wú)功補(bǔ)償裝置一次和二次布線均在廠內(nèi)完成。在使用現(xiàn)場(chǎng)快速組裝,維護(hù)簡(jiǎn)單。設(shè)備全絕緣直接落地安裝,抗震性能好。現(xiàn)場(chǎng)定位后,接入電網(wǎng)即可運(yùn)行。常規(guī)電容器裝置與集成式電容器裝置的主要性能比較見(jiàn)表1。
表1 常規(guī)補(bǔ)償裝置與集成式補(bǔ)償裝置的比較
從表1中可以看出:集成式補(bǔ)償裝置安裝簡(jiǎn)易,故障概率低,運(yùn)行維護(hù)量少,維護(hù)簡(jiǎn)單,使用壽命長(zhǎng);而且成套裝置重量輕,本體帶儲(chǔ)油裝置,無(wú)需設(shè)置儲(chǔ)油坑,能有效節(jié)約土建投資成本。
4 集成式無(wú)功補(bǔ)償裝置的分類
集成式無(wú)功補(bǔ)償裝置的分類目前還沒(méi)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,根據(jù)結(jié)構(gòu)上的不同,目前生產(chǎn)的集成式電容器主要有兩種類型:I型集成電容器和Ⅱ型集成電容器。
I型集成電容器裝置采用半封閉式結(jié)構(gòu):采用模塊化設(shè)計(jì),整套裝置分為兩個(gè)模塊,隔離開(kāi)關(guān)、干式鐵心串聯(lián)電抗器、放置于箱變內(nèi)為1個(gè)模塊。集合式電容器、避雷器、放電線圈、電流互感器、圍欄放于箱變外為第2模塊。裝置結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小。I型集成電容的斷面示意如圖3所示。
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圖3 I型集成電容器的斷面示例圖
Ⅱ型集成電容的斷面示意如圖4所示.裝置采用全密封緊湊型結(jié)構(gòu),絕緣油與空氣*隔離.不需要內(nèi)部維修及更換絕緣油。更不需進(jìn)行定期油試驗(yàn),整體一體化結(jié)構(gòu),無(wú)外露走線,大大降低故障幾率。占地僅為常規(guī)裝置的1/3左右,節(jié)約了土地資源。Ⅱ型集成式無(wú)功補(bǔ)償裝置的占地面積比I型占地面積更小。所述的I型與Ⅱ型集成式電容器裝置尺寸對(duì)比見(jiàn)表2。
圖4 II型集成電容器的斷面示例圖
表2 I型和II型集成電容器成套裝置對(duì)比表
從表2中可以看出:3 Mvar的Ⅱ型集成式電容器成套裝置占地面積為I型集成式電容器成套裝置的34%,5 Mvar的Ⅱ型集成式電容器成套裝置占地面積為I型集成式電容器成套裝置的35.9%。且Ⅱ型集成式電容器成套裝置不需要裝設(shè)圍欄。如果新一代智能變電站設(shè)計(jì)中采用Ⅱ型集成式電容器成套裝置,能更有效地節(jié)省占地面積,為變電站的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供必要的技術(shù)支持。將成為集成式無(wú)功補(bǔ)償裝置發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。
5 安科瑞AZC/AZCL智能集成式電容器介紹
5.1產(chǎn)品概述
AZC/AZCL系列智能電容器是應(yīng)用于0.4kV、50Hz低壓配電中用于節(jié)省能源、降低線損、提高功率因數(shù)和電能質(zhì)量的新一代無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。它由智能測(cè)控單元,晶閘管復(fù)合開(kāi)關(guān)電路,線路保護(hù)單元,兩臺(tái)共補(bǔ)或一臺(tái)分補(bǔ)低壓電力電容器構(gòu)成??商娲R?guī)由熔絲、復(fù)合開(kāi)關(guān)或機(jī)械式接觸器、熱繼電器、低壓電力電容器、指示燈等散件在柜內(nèi)和柜面由導(dǎo)線連接而組成的自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償裝置。具有體積更小,功耗更低,維護(hù)方便,使用壽命長(zhǎng),可靠性高的特點(diǎn),適應(yīng)現(xiàn)代電網(wǎng)對(duì)無(wú)功補(bǔ)償?shù)母咭蟆?/span>
AZC/AZCL系列智能電容器采用定式LCD液晶顯示器,可顯示三相母線電壓、三相母線電流、三相功率因數(shù)、頻率、電容器路數(shù)及投切狀態(tài)、有功功率、無(wú)功功率、諧波電壓總畸變率、電容器溫度等。通過(guò)內(nèi)部晶閘管復(fù)合開(kāi)關(guān)電路,自動(dòng)尋找投入(切除)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)過(guò)零投切,具有過(guò)壓保護(hù)、缺相保護(hù)、過(guò)諧保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)等保護(hù)功能。
5.2產(chǎn)品選型
5.3產(chǎn)品實(shí)物展示
AZC系列智能電容模AZCL系列智能電容模塊
安科瑞無(wú)功補(bǔ)償裝置智能電容方案
6 結(jié)束語(yǔ)
集成式電力電容器成套裝置選用串聯(lián)電抗器與并聯(lián)電容器一體化的集成式電容器,可實(shí)現(xiàn)緊湊型布置,節(jié)約土地資源,縮短建設(shè)周期,減少運(yùn)行維護(hù)量,降低故障概率,延長(zhǎng)使用壽命,適應(yīng)新一代智能變電站的發(fā)展趨勢(shì),符合現(xiàn)代智能電網(wǎng)建設(shè)要求。
參考文獻(xiàn)
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