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無功線損整體解決方案

無功線損整體解決方案: 
★免費對單條線路無功改造設計選型,并提供全部設計方案、工程預算、基礎架構設計圖(CAD圖)及您所需的數據圖紙及資料。 
★現場指導安裝。 
★免費提供3年遠程在線監測分析、維護,使您無后顧之憂(代管后臺軟件及網站維護升級)。
服務包括: 
●運行監測故障處理 
我公司10-35kV高壓無功補償裝置控制器均裝有GPRS通訊模塊,后臺軟件建在企業的專業管理網站上,網站及后臺維護完全由我公司承擔(用戶只需登錄網站,打開加密的數據庫,可自行控制,我公司負責提供設備運行情況的遠程監控、報警分析及事故處理;執行控制及實地操作均由用戶負責,系統可將運行中各項實時數據召回,實時數據包括:線路電壓、電流、功率因數、有功電度、無功電度、諧波含量、電容器動作次數及運行中設備一些關鍵器件的運行狀態自檢參數,包括電源PT運行工況、控制溫度及無功控制器的運行狀態、投切真空開關運行狀態等,一旦運行中的產品出現故障,保護動作,裝置退出運行,GPRS將實時報警,后臺軟件將報警前的參數留存,并進行智能化的故障分析,包括事故原因及處理方法等參考意見,經我公司技術專業的高級工程師確認后,用手機短信通知貴方指定值班人員,進行處理,并實施在線技術指導。 
●降損效果分析及軟件調整和后期的升級改造 
通過GPRS召回數據,對每個點每月的無功需量及功率因數進行整月統計,繪制出曲線并對投切組合及投切方式進行修正,經用戶同意后,將修正數據從后臺直接下傳到設備終端,調整運行參數,直至達到最佳效果對用戶后期由于線路負荷變化造成無功需量的變化,本裝置可以通過調節外附電容器組容量的方法解決,系統自動從后臺下發定值更改參數,因此可保證主體設備(開關及控制部分)10年內不需做大的調整,節約投資。 
●設備自檢及軟件升級 
本裝置所有重要部件(控制器、電源PT、采樣CT、電容器組、投切真空開關)均能實現在線的運行自檢功能,對于異常運行實時報警,極大的提高了產品運行的可靠性,本裝置的執行軟件可在后臺自動升級。 
單條配電線路的無功補償方案討論 
一、無功補償及線損分析 
城(農)網10kV線路線損偏大、電壓質量不高,一直是困擾我國電網建設的重要課題。經過三期大范圍的農網改造后,雖然情況有所緩解,但主要問題依然存在。 
(一)導致農網線損居高不下的主要原因 
1、農村地域廣闊,供電半徑較大,線路長。 
2、農村負荷季節性強,時段性強,負荷變化大。 
3、農村供電管理尚存不盡合理之處,有政策上的原因:如小容量變壓器不加補償裝置;也有負荷性質的原因:農村不再單一使用照明負荷,動力負荷也逐年增加,無功需求缺口變大而顯無功補償不足。 
4、在網現有無功補償裝置的控制策略、投切分組、設備管理及總體優化方案的設計均不適應農村負荷變化的特點,無功補償效果差。 
(二)城網線損現狀 
城網中的公用配變負荷特性亦較為復雜,用電的隨意性更大,不僅無功缺口大、且三相不平衡問題尤為突出,而三相不平衡造成的過高線損更不是傳統的補償方式可以補償的。就用戶配變而言,由于補償措施參差不齊,加之技術落后,尤其對無功與網絡電壓的關系認識不清,加之管理措施不到位,無論采取手動投切,還是自動投切,其負荷設備經常處于低效率運行狀態,總體功耗居高不下。 
二、城(農)網無功補償的現狀 
無功補償是降低線損與提高電壓質量最重要的技術手段,得到了國家的高度重視,并確定了無功補償設備的配置,按“分級補償就地平衡”的原則進行規劃設計,合理布局,并滿足“總體平衡與局部平衡相結合;供電部門補償與用戶補償相結合;集中補償與分散補償相結合,以分散為主;降損與調壓相結合,以降損為主”的要求。無功補償裝置在近幾年也得到了長足發展,從三相共補到分相補償,從接觸器投切到無觸點過零投切,從單一的無功補償到附加配電監測功能等等,使無功補償裝置的技術含量不斷提升。 
但是,盡管如此,各地的無功補償的實際現狀不容樂觀。三期電網改造期間所安裝的無功補償裝置大多因出現故障而退出運行,花巨資投入的設施卻不能為降低線損、釋放容量和穩定電壓發揮應有的作用,出現了“年年栽樹卻不見森林”的尷尬局面。 
那么,是什么原因造成了無功補償裝置運行情況不佳的局面,歸納起來主要有以下幾點: 
1、無功補償設備配置缺少簡便有效的整體規劃和方案設計 
各級網絡和輸配電設備都要消耗一定數量的無功,而且配電線路及其設備所占的比重更大。無論是環網、還是放射性網絡,高低壓無功補償設備的配置,應按“分級補償就地平衡”的原則進行總體的規劃設計(統籌考慮10kV線路、配電變壓器及用戶負荷),分級分段優化,合理布局,并滿足“總體平衡與局部平衡相結合;供電部門補償與用戶補償相結合;集中補償與分散補償相結合,以分散為主;降損與調壓相結合,以降損為主”的要求
然而,在實施過程中,由于缺少簡便有效的整體規劃和方案設計,使這一原則常常只能停留在書本上,難以很好地在實際工作中得以貫徹。上無功補償裝置只能是簡單的“查個數”,有幾臺變壓器就上幾臺補償箱。至于無功電源的布局是否合理,局部地區的無功電力能否就地平衡,變電站和線路的無功電力過多還是不足,已無從考證。這樣勢必影響無功補償總體平衡與局部平衡的有機結合,造成無功電力的長途輸送和大范圍交換,使電網的功率和電能損耗增加。 
2、裝置的補償方式和保護功能缺乏對使用現場的針對性 
生產廠家在提供無功補償裝置時,均是按照總體的技術要求進行生產的。然而,其分級、分組和保護是否符合未來使用現場的具體要求,較小負荷時是否投得上,較大負荷時的補償容量是否夠,被補償變壓器是否有季節性,空載或輕載時如何進行技術處理,卻是一個誰也不能確定的未知數。而這些未知數若不一一解出,那么,補償裝置的壽命短以及補償效果差就是必然的了。 
就用戶而言,千差萬別,同一規格型號的變壓器,其負荷曲線卻是各不相同。農村負荷與城市負荷更是存在著較大的差異。顯然,“以不變應萬變”的做法所訂購的補償無功裝置肯定無法適應現場特點,從而有效地發揮補償效果。從實際效果看,大部分補償裝置經常出現投切振蕩(負荷較小時,一投即過,一過又切,不能循環往復)以及變壓器空載和輕載時無法補償等情況。 
無功補償設備的配置包括三個方面的內容,一是確定補償地點和補償方式,二是對無功補償總容量進行布點分配,三是確定單臺配變的補償容量配置。為此,除了要研究網絡本身的結構特點和無功電源的分布之外,還需要對網絡的無功電力構成做出基本的分析,弄清無功潮流分布,才能對補償地點和方式容量進行合理配置。而單臺配電的補償容量配置結構,則需要根據負荷監測數據的統計分析結果確定。當負荷一旦發生較大變化時,也應該能夠及時調整電容容量的配置。而不是簡單地將變壓器個數數一數,往物資部門一報了事。否則,無功補償裝置就不能發揮應有的效能,無功補償工作也會徒勞無功,投資效益更是無從談起。 
綜上,要達到無功補償效果的正常發揮和無功補償裝置的安全可靠運行,就必須采取以每一條出線為單元,從0.4-10kV對無功補償設備的配置提供簡便有效的整體規劃及方案設計,才能發揮無功補償設備的最佳運行效果。 
三、關于以線路為單元的無功補償方案設計 
1、以線路為單元,0.4kV低壓采取就地補償,10kV線路采取多級的自動補償相結合的多點補償方案。 
本方案擬采用低壓側專變及公變仍采取就地低壓集中補償,而對于10 kV線路的無功采取分段的無功補償,對于10KV線路的無功補償選點問題,一般認為在線路負荷的2/3處,選點較合造。此選點方案在實際應用中困難很大,因為用戶的負荷是時常變化的,線路負荷的2/3點是隨負荷變化而變化的,且在此點無功負荷較集中,如果采取自動高壓無功補償裝置,其單級的電容器組容量較大,以目前的國內高壓無功補償流行的幾種方式看,以時間為依據的投切方式,由于近年來用戶負荷的變化,特別是峰谷電價的實施,依據時間判斷用戶的無功負荷的峰谷值,再進行投切的方式,由于其不科學性,而較少采用,繼之是功率因數為判斷依據的投切方式,由投切造成功率因數快速變化,造成投切設備頻繁動作,使投切設備易于損壞,這種方式目前使用的越來越少。而且目前行業較認可的以無功需量及電壓為判斷依據的投切方式,由于產生的過補可能很少,安全可靠,倍受用戶的青睞,但該種投切方式,目前較多采用的為單級投切的無功補償,即采用一部分靜補償,另一部分為動補償,例如100+300kvar,100kvar為靜止的固定補償,300kvar為動補償,在此種方式動補償投切的判斷依據為當無功需量達到所配電容器組的80%時,即300×80%=270kV時裝置不投入,由于此時選點一般選擇在無功負荷的集中區,而電容量的配置一般按最大的無功負荷考慮,該點的無功負荷達到80%最大無功需量的機會,每日不足20%的時間,因此此種投切方式如果運用在單級的補償,理論上是可行的,但實際運行中,要求對無功負荷變化范圍計算的極為準確,這在實際當中是非常困難的,因此采取此種投切方式無功補償裝置大部分時間處于不動,或欠補狀態,其結果可能是投資不小、效果一般。因本方案對于10kV線路的線損建議采用多點、多級的高壓無功補償裝置,即按線路的無功負荷分布,多為3點以上的補償點,而補償裝置采用單級容量較小,步長最短(50-100kvar),2級以上的高壓無功補償裝置為好,由于低壓采取了就地集中式補償(用戶側),再在線上實施多點多級的無功補償,對于整條線路的無功補償效果良好。 
2、方案二 
采用我公司DWT-3000單條線路無功優化系統,對整條線路的無功進行整體系統無功優化管理。 
此系統以配電監測為基礎,主要用于對城網及農網配電線路進行節能改造,以線路為單元(配變0.4kV側低壓集中補償與10kV高壓線路補償相結合)進行總體的無功優化設計。首先通過遠程監測與后臺的數據分析,提供單元線路每臺配變的電容優化配置方案;以此為基礎,通過潮流分析計算,提供10kV線路的無功補償優化配置方案,即確定10kV線路高壓補償點(可以多點補償)及每點的電容配置結構;電容器的控制采用自動尋優方式投切,使單元線路始終保持相對最優的節能狀態,并利于提高、穩定電能質量。 
此系統特別適用于供電線路半徑大、線路結構分支較多、功率因數較低、用電量大且負荷類型復雜的線路,不僅節能效果十分顯著,且電能質量亦有明顯改善或提高,由于兼容現有的負控系統,故更利于增強配電網絡管理的時效性。 系統(ESSP-3000)包括終端設備、通信平臺及主站(軟件)管理系統三部分,終端設備及主站功能均可根據用戶實際需求選配,但建議首先進行一定時期的配電數據監測,以此為基礎,再確定并實施單元線路的無功補償方案。科學合理的系統構建,將明顯提高配電網絡安全、可靠、經濟運行與集中管理的效率。 
由于該方案采用了系統的配電監測系統,實時的獲得了無功的潮流分布,有針對性的投入了補償裝置,其降損效果非常顯著。 
3、方案三 
低壓用戶變、公變等采用就地高采低補完全補償方式,線路上采用多段小容量的固定補償及無功負荷集中區的高壓無功多級補償方式,達到對單條線路線損的最佳控制。 
該方案的思路是從10kV線路的無功組成進行分析,力圖在源頭上進行無功凈化處理,從而使80%線路無功不需流向線路,使線路的高壓補償更加徹底,更加易于操作。 
該方案認為,在0.4kV用戶側雖然進行了細化的低壓就地無功補償,因其補償裝置裝在變壓器的二次側,其只能補償用戶的負載產生的無功,而對于變壓器本身的無功(空載損耗)并沒有進行補償,其占到變壓器容量的10%左右,經實際測試,對于S7型變壓器(200kVA)在低壓側投入電容器后功率因數達到0.95,而在高壓側功率因數僅為0.84,和國標要求相差0.06,由此可見,即使低壓側達到了補償效果,但由于變壓器變損的原因,高低側仍有很大的無功需量,它是10kV線路無功的主要組成部分,如果能對它進行補償,線路上將減少近80%的無功,剩下的20%主要是未采取任何補償措施的100kVA以上專變及線路電感造成的無功,在本方案中,低壓側的無功補償,其采用在變壓器的一次側采樣,在一次側加裝高壓無功補償的控制器,控制低壓側的無功補償,使其在補償用戶的負荷無功時,同時補償了變壓器本身的勵磁,由于低壓無功補償技術已經非常成熟,可以做成多級、小步長的投切方式,因此徹底解決了用戶的無功對線路線損的影響,特別是比較頭痛的三相不平衡造成的線路無功,由于在低壓側可以采取分相補償,避免了三相高壓的不平衡,對于已經安裝了低壓無功的用戶,只需加裝GWD-0.5高壓采樣無功控制器,利用原來的低壓補償裝置,即可實現無功徹底的補償,經實際運行,經過此方案改造的線路,即使不加高壓無功補償,無功電流下降均達到80%以上。對于高壓側的無功,考慮到如果按常規2/3高壓選點方式,勢必造成補償點補償容量大,即使采用多級的補償方式,使投資增大,補償不徹底。因此該方案在高壓側采取以負荷為單位,分段采取小容量的固定補償,一般按未經補償的100kVA以上的變壓器容量總和的10%配置,而在線路的最大負荷2/3點處采用小容量的多級補償裝置(一般為3×100kvar)進行細化的補償,這樣既不會出現過補問題,也可以對越過固定補償的欠補的無功電流,得到細化的補償達到最佳的效果。本方案由于在低壓側采用了高低壓綜合補償的方式,減輕了線路補償的壓力,同時又在高壓側采用了多段的固定補償,比采用一組高壓自動補償裝置,其投資小、效果顯著。 
四、經濟性可行性分析 
綜上,通過大量的實踐及產品實際運行,方案二降損效果可控性強,但投資較大,如果每條線路每個用戶均加配電監測儀,在加之系統的投資,單條線路投資均在幾百萬元以上。 
方案一,降損效果徹底,整條線路如果低壓側已進行了集中補償的改造,其投資可控制在百萬元以下。 
方案三,降損效果顯著,如果低壓側已經有就地的無功補償,僅需改造采樣及控制部分,而高壓其僅采用一臺多級、小容量的投切裝置,整條線路總體投資可控制在幾十萬元以內,利于大面積的推廣。

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