楊君+趙亞鑫
摘 要:無功補償對于增強變壓器運行的可靠性,提高電能質(zhì)量,降低運行損耗都有顯著效果。本文通過分析配電變壓器運行過程中無功補償變化所產(chǎn)生的影響,比較不同方案并對無功補償?shù)挠绊?,以及帶來的?jīng)濟效益。
關(guān)鍵詞:無功補償 配電變壓器 經(jīng)濟運行
中圖分類號:TM714.3 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)07(b)-0182-02
變壓器在電力系統(tǒng)中起到變換電壓與輸送功率的重要作用,雖然單臺變壓器的功率損耗較小,但由于其數(shù)量龐大大,統(tǒng)計顯示,其損耗占全國電網(wǎng)總發(fā)電量的2.8%。科學(xué)的無功補償方式可以提高負荷側(cè)的功率因數(shù),實現(xiàn)降低功率損耗的目標。
1 無功補償對變壓器運行的影響
電容器在無功補償過程中,輸出無功功率,所以變壓器輸出的無功功率相應(yīng)減少,總負荷S下降,形成了新負荷曲線Snew。無功補償不僅使負荷曲線發(fā)生變化,也會對變壓器的有功損耗特性產(chǎn)生影響,變壓器的經(jīng)濟運行區(qū)間也隨之發(fā)生變化。這時需要通過調(diào)整變壓器的投切方式來滿足變壓器經(jīng)濟運行的需要。
例如兩臺配電變壓器,變壓器1和變壓器2,簡稱變1和變2,其中實際負載為(kVA),臨界負載為S1,S2,兩臺變壓器經(jīng)濟運行區(qū)間如表1。
以表1為例,得出S與Snew的經(jīng)濟運行的區(qū)間劃分示意圖如圖1。S曲線顯示在沒有無功補償影響時的情況,即在時間段內(nèi)運行方式應(yīng)該由變2獨立運行變?yōu)閮膳_變壓器并列運行,Snew曲線顯示在有電容器無功補償時在時段內(nèi)應(yīng)該是變2單獨運行。由此可見無功補償對變壓器的功率輸出有明顯的影響,需要對不同負載情況制定不同的投切方式,否則變壓器的經(jīng)濟運行將難以實現(xiàn)。
因為無功補償引起負荷曲線的變化,需要對新的負荷曲線進行重新擬合,為了使分段擬合更加合理,根據(jù)電容器組投切時刻的分段在原有擬合曲線分段的基礎(chǔ)上實現(xiàn)分段擬合。
2 不同投切方案帶來的節(jié)電效益
由于無功補償使變壓器實際的負荷曲線發(fā)生變化,為了保證變壓器運行的經(jīng)濟性,其運行中的投切方式也需要做出相應(yīng)改變,通過對無功補償前后S和Snew兩種投切方案在節(jié)電效益方面進行比較,從而確定更有利于變壓器經(jīng)濟運行的方式保證變壓器運行的經(jīng)濟性。以圖1中時間段為例,進行節(jié)電效益計算。
2.1 投切方案 的節(jié)電效益
3 算例分析驗證
例如,有變1、變2兩臺雙繞組變壓器,其參數(shù)如表2所示:
已知負荷側(cè)有兩組并聯(lián)電容器,每組容量為300kVar,其介質(zhì)損耗正切值tana=0.54%;變壓器運行方式為:兩臺并列運行;無功經(jīng)濟當(dāng)量KQ=0.1。對其無功補償前后的投切方案和節(jié)電效益進行分析
3.1 臨界點法獲得變壓器的經(jīng)濟運行區(qū)間
3.2 無功補償前投切方案A
根據(jù)綜合臨界負荷與負荷曲線S得到變壓器的投切方案A為:在T=12時,切除變1,變2獨立運行;T=28時投入變1,兩臺并列運行。
3.3 計算電容器組經(jīng)濟運行區(qū)間
當(dāng)變2單獨運行時,電容器臨界無功值為Q=505,當(dāng)兩臺并列運行時,電容器臨界無功值分別為Q=803Q=1103。所以當(dāng)變2獨立運行且滿足Q>505時,需投入一組電容器;當(dāng)兩臺并列運行且滿足8031103時,投入兩組電容器。
3.4 電容器組的投切方案
補償后投切方案Anew為:時T=11時刻切除變1,變2獨立運行;T=30時,投入變1,兩臺并列運行。
A與Anew的區(qū)別在時段內(nèi);A方案在時,兩臺變壓器并列運行,而Anew方案在此時間段內(nèi)為變2獨立運行。
4 結(jié)語
根據(jù)節(jié)電效益方程求得時,求得變壓器的節(jié)電效益為I1=348.2元,I2=583.7元,由I1 參考文獻 [1] 曹志平.大型配電變壓器經(jīng)濟運行的研究[D].太原理工大學(xué),2005. [2] 何志儉,李寶樹,李更義.變壓器在經(jīng)濟負載區(qū)間運行的損耗分析[J].變壓器,2011,48(1):32-34. [3] 楚清河,馬建華,聶貞.不同容量雙繞組變壓器并列經(jīng)濟運行方式的探究變壓器[J].變壓器,2011,48(7):66-69. [4] 胡景生.變壓器經(jīng)濟運行[M].北京:中國電力出版社,1999.