無功補償分段容量選用問題

前言

低壓無功補償?shù)膽?，客戶常面臨補償分段容量選用問題。

從常規(guī)的角度，若采用單段小容量，則分段數(shù)量較多，可實現(xiàn)安全的控制。

但從投資的角度，若選用單段大容量，則所須分段數(shù)量少，整體無功補償設備投資就越經(jīng)濟。

那么在無功補償設計規(guī)劃初期，該如何選擇分段容量與段數(shù)?

今天我們從由行業(yè)規(guī)定與常規(guī)運用兩觀點進行探討

1.行業(yè)規(guī)定規(guī)

根據(jù)《GB50227-2008并聯(lián)電容器裝置設計規(guī)范》3.0.3中規(guī)定

各分組電容器投切時，不能發(fā)生諧振，同時還要防止諧波的嚴重放大。諧振是諧波嚴重放大的極端狀態(tài)，諧振將導致電容器組產(chǎn)生嚴重過載，引起電容器產(chǎn)生異常聲響和振動，導致外殼膨脹變形甚至爆裂。為了躲開諧振點，電容器組設計之前，應測量和分析系統(tǒng)主要諧波含量，按本條規(guī)定的諧振容量計算公式計算，在設計分組容量時，根據(jù)確定的電抗率配置，避開諧振容量，電容器組在各種容量組合投切時，才能躲開諧振點。加大分組容量，減少組數(shù)是躲開諧振點的措施之一，同時，要考慮運行時容量調(diào)節(jié)的靈活性，以便達到較髙的投運率，使電容器發(fā)揮最大的效益。因此，本次規(guī)范修訂特別強調(diào)了“……并應滿足系統(tǒng)無功功率和電壓調(diào)控要求”另外，正式投產(chǎn)前，應進行投切試驗，測量系統(tǒng)諧波分量變化，如有過分的諧波放大或諧振現(xiàn)象產(chǎn)生，應采取對策消除。

根據(jù)《GB50052-2009供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》6.0.11中規(guī)定

6.0.11 電容器分組時，應滿足下列要求：

1 分組電容器投切時，不應產(chǎn)生諧振。

2 應適當減少分組組數(shù)和加大分組容量。

3 應與配套設備的技術參數(shù)相適應。

4 應符合滿足電壓偏差的允許范圍。
由國標設計規(guī)范所建議的設計原則，應減少無功補償?shù)姆侄螖?shù)量，并加大單段補償容量。

2.行業(yè)常規(guī)運用

(1) 小容量變壓器: 總無功補償量小

一般小容量變壓器的總無功補償容量相對較小，選擇分段數(shù)及容量時，根據(jù)實際需求進行設計。

總無功補償裝置容量180kvar為例，則可使用下列幾種配置方式：

單段容量20 kvar，共9組：不推薦

單段容量30 kvar，共6組：推薦

單段容量60 kvar，共3組：不推薦

單段容量90 kvar，共2組：不推薦

(2) 大容量變壓器: 總無功補償量大

一般應用于大容量變壓器的總無功補償容量相對較大，選擇分段數(shù)及容量時，即不需考慮采用小容量多段數(shù)。

總無功補償裝置容量600kvar為例，則可使用下列幾種配置方式：

單段容量20 kvar，共30組：不推薦

單段容量30 kvar，共20組：不推薦

單段容量50 kvar，共12組：不推薦

單段容量80 kvar，共8組：推薦

單段容量100 kvar，共6組：推薦

(3) 大容量變壓器，總無功補償量大，但尖峰與離峰所需的補償差異很大

一般城市建筑或商用大廈，其負載用電具有尖峰與離峰變化的特性，白日所需的補償需求大，但在夜間用電量小，所需補償需求變小，部份工礦企業(yè)的負載用電也有相似特性。應用在此類負載之無功補償分段設計可考慮采用：小容量+大容量之配置。

一般，應用不同單段容量配置，采用大容量與小容量之比值為2

總無功補償裝置容量以600kvar為例，則可使用下列幾種配置方式：

單段容量 30kvar，1組+單相容量 60kvar，10組：不推薦

單段容量 40kvar，1組+單段容量 80kvar，7組：推薦

單段容量 50kvar，1組+單段容量 100kvar，6組：推薦

3.路之生建議：二進制分組

以總無功補償裝置容量300kvar為例，若常規(guī)20Kvar一組，則分為15組；

按我司二進制分組方法分為：20Kvar1組、40Kvar1組、80KVAR3組，共計5組，與分為20Kvar，共15組的容量覆蓋完全一樣。二進制分組方法既能有效的達到功率因數(shù)要求還能降低投資成本。

我司設計原則：

1. 符合國標建議的設計原則與規(guī)范

2. 降低無功補償設備整體投資費用

3. 減少異常故障點，降低異常發(fā)生的機率

4. 減少維護保養(yǎng)點，降低維護保養(yǎng)的成本

注意負荷變化大的現(xiàn)場，單組容量過大可能也無法滿足現(xiàn)場要求。

不同行業(yè)不同負載實際情況千差萬別，需通過專業(yè)技術人員檢測后定制符合現(xiàn)場的方案，切勿死搬硬套。我們秉持著”安全+有效+經(jīng)濟”之理念，為客戶提供整體定制解決方案，若有任何無功補償與諧波改善的問題，路之生將竭誠為您服務!