1、前言
　　目前國(guó)內(nèi)較普遍采用的無功補(bǔ)償方式是在配電變壓器380V側(cè)進(jìn)行集中補(bǔ)償,通常采用微機(jī)控制的低壓并聯(lián)電容器柜,容量在幾十至幾百kvar不等,根據(jù)用戶負(fù)荷水平的波動(dòng)投入相應(yīng)數(shù)量的電容器進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償。此種補(bǔ)償方式的優(yōu)點(diǎn)是可以顯著提高用戶的功率因數(shù),實(shí)現(xiàn)無功的就地平衡,對(duì)配電網(wǎng)和配電變的降損有較好的作用,也有助于保證用戶的電壓水平。電機(jī)耐壓試驗(yàn)裝置分為一體式和分體式兩種，能夠完成電動(dòng)機(jī)交流耐壓試驗(yàn)、直流耐壓試驗(yàn)。
　　興隆莊礦電廠總裝機(jī)容量24MW,其中兩臺(tái)6MW,1臺(tái)12MW,按照地調(diào)上網(wǎng)功率因數(shù)要求0.85-0.9之間,發(fā)電機(jī)功率因數(shù)控制也在0.85-0.9之間,而低壓配電裝置功率因數(shù)一般為0.86左右,需進(jìn)行無功補(bǔ)償。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況,優(yōu)選在變壓器低壓側(cè)安裝集中補(bǔ)償裝置,四段各安裝一臺(tái)無功補(bǔ)償柜。
　　2、現(xiàn)場(chǎng)無功負(fù)荷運(yùn)行情況及無功補(bǔ)償量的確定
　　興隆莊礦電廠四段低壓母線功率因數(shù)建議補(bǔ)償?shù)?.95以上。有功負(fù)荷較平均,大為630KW左右,按620KW計(jì)算。
　　補(bǔ)償容量計(jì)算:
　　補(bǔ)償容量分別為164.12KVar,則共補(bǔ)償約164.12×4=656.48 KVar。
　　3、無功補(bǔ)償裝置的優(yōu)化選擇及性能
　　本著安全、經(jīng)濟(jì)、合理、可靠、高精度的原則,興隆莊礦電廠選擇QFJ-I智能型無功補(bǔ)償裝置。該裝置適用于低壓配電系統(tǒng)內(nèi)各類負(fù)荷的動(dòng)態(tài)無功功率補(bǔ)償,可以自動(dòng)調(diào)節(jié)無功補(bǔ)償裝置的運(yùn)行。獨(dú)特的無功、電壓聯(lián)合#形控制策略,共補(bǔ)與分補(bǔ)相結(jié)合的方式,使得電網(wǎng)每相無功補(bǔ)償保持在高精度狀態(tài),達(dá)到的降損節(jié)能效果。免維護(hù)的質(zhì)量保證使之廣泛適用于電力系統(tǒng)50Hz,額定電壓400V的配電系統(tǒng)內(nèi),作為各類負(fù)荷的動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償,用以提高系統(tǒng)的功率因數(shù),增加系統(tǒng)出力,降低網(wǎng)絡(luò)損耗,改善電能質(zhì)量。
　　控制器以高性能的Intel芯片為核心單元,利用優(yōu)化的傅立葉算法和瞬時(shí)積分比較法,可以精確地計(jì)算和顯示電網(wǎng)的各項(xiàng)參數(shù)(如母線三相電壓、功率因數(shù)、有功功率、無功功率、諧波成分、輸出電流、補(bǔ)償量等)及保護(hù)狀態(tài)等,設(shè)置和輸出顯示均為數(shù)字量,人機(jī)界面好,操作直觀,可靠性高。本控制器具有多種通訊功能,滿足了配網(wǎng)自動(dòng)化的要求。控制器除對(duì)電力系統(tǒng)的有功功率、無功功率進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及對(duì)無功自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償外,還可以對(duì)電網(wǎng)每相的電壓、電流、功率因數(shù)、有功功率、無功功率及諧波成分等52項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)、存貯。
　　QFJ-I系列智能型無功補(bǔ)償柜柜體材料采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼,外覆涂復(fù)層,內(nèi)部設(shè)計(jì)為模數(shù)化結(jié)構(gòu),零部件安裝位置可以根據(jù)實(shí)際要求在三維空間以一定的模數(shù)進(jìn)行自由調(diào)整。頂部設(shè)計(jì)通風(fēng)式結(jié)構(gòu),既達(dá)到了防護(hù)等級(jí)要求,又能夠使裝置內(nèi)部空氣自然流通,散熱效果良好。
　　QFJ-I型無功補(bǔ)償柜具有豐富完善的保護(hù)功能,可以滿足各種情況下的無功補(bǔ)償使用。該裝置具有過壓保護(hù);欠壓保護(hù);過流保護(hù);諧波保護(hù);溫度保護(hù);短路保護(hù);避雷保護(hù);反相、缺相保護(hù)等。
選用設(shè)備的技術(shù)性能
　　額定電壓(UN):0.40KV;額定頻率:50HZ;額定補(bǔ)償容量:180KVar;
　　電容器接線方式:△,Y0;測(cè)量誤差:電壓:±0.5% 電流:±1.0% 無功:±1.0%;
　　輸出回路:6級(jí)共補(bǔ)+2級(jí)分補(bǔ)可調(diào);動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間:20ms;投切延時(shí):3～999秒可調(diào)。
　　4、測(cè)試試驗(yàn)與效益分析
　　(1)測(cè)試試驗(yàn)
　　安裝后,對(duì)控制回路及接線進(jìn)形了細(xì)致的檢查,對(duì)主回路進(jìn)行了絕緣遙測(cè),無問題后,送電后,根據(jù)產(chǎn)品說明書對(duì)裝置參數(shù)進(jìn)行了設(shè)置。分別用手動(dòng)/自動(dòng)方式對(duì)裝置進(jìn)行了投入,裝置運(yùn)行正常。
　　通過調(diào)整各段母線負(fù)荷大小,數(shù)據(jù)如下:
　　有功負(fù)荷 功率因數(shù)
　　根據(jù)測(cè)試,四段母線安裝無功補(bǔ)償裝置后,達(dá)到了方案和技術(shù)協(xié)議要求,超過了國(guó)家對(duì)工礦企業(yè)用電功率因素的規(guī)定。
　　(2)效益分析
　　興隆莊礦電廠安裝無功補(bǔ)償裝置可以帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益,主要反映在以下幾方面:提高設(shè)備出力、改善電能質(zhì)量、降低電能損耗、挖掘發(fā)供電設(shè)備潛力。
　　① 通過改善功率因數(shù),降低變壓器、電器設(shè)備、導(dǎo)線的損耗。
　　② 藉由良好功因值的確保,從而減少供電系統(tǒng)中的電壓損失,可以使負(fù)載電壓更穩(wěn)定,改善電能的質(zhì)量。
　　③ 增加低壓配電系統(tǒng)的裕度,充分挖掘出了發(fā)供電設(shè)備的潛力。