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无功补偿投切振荡原因及处理

[日期:2018-03-07] 来源:  作者:江西 陶波 [字体: ]

 

  无功补偿投切振荡定义:在无补偿过程中,通过无功补偿自动控制器对各路电容器进行投切。当投切到某组电容时,会出现过补偿。自动控制器按照先投先切的原则切除投入最早一组电容器。
  
  这时又出现欠补偿,于是又切入一组,反反复复,这就叫投切振荡。
  
  出现投切振荡的原因是占用无功量与补偿无功量不相配合,出现欠补与过补交错现象。以下对产生无功补偿投切振荡原因进行分析。
  
  1、电容器分组不合适引发投切振荡
  
  设某厂设备装机功率为PN,如果所有设备开起来,占用电网的无功量为QX。
  
  为了减少无功占用量,提高该厂的功率因数,通过设计计算,设计无功补偿量为Qc。分为n组,每组容量为Qc/n°。由于该厂设备分机装机功率小,开机不均衡,出现了投入1组,达不到目标功率因数,投入2组又过补偿。也出现了投入2组达不到目标功率因数,投入3组又过补偿。……,还出现投入n-1组达不到目标功率因数,投入n组又过补偿的现象。产生投切振荡的原因是该厂机组功率小,台数多,生产开机合数变化大,导致无功补偿量变化大,使补偿量也变化大。由于分组不合适,找不到最佳补偿量来达到目标功率因数。笔者碰到过一例由于分组不合适选成投切振荡的实例。那是一个铸造厂、机械厂、塑料厂合用一台800kVA变压器,补了360kVAR,30kVAR1组,共12组。
  
  无功补偿柜投入运行时,有时投入1组就过补偿。这是由于电容器分组不当所造成的投切振荡。
  
  为了避免投切振荡,应对补偿电容器精心分组,使电容器容量组合尽量多,大小搭配,级差较小,向下延伸。能够适应设备的开机变化。例如,中小型企业变压器容量用得较多的560kVA变压器,补50%容量,即280kVAR。如果按照平均功率分组,则可能分25kVAR10组,15kVAR2组。这种分组方式,可以组合出下列补偿容量:15、25、30、35、40、45、50、75、100、125、150、175、200、225、250、275、280KVAR,共17种组合。
  
  如果按大、小搭配指数曲线进行分组,可以分35kVAR1组,30kVAR3组,25kVAR5组,15kVARl组,10kVA1组,SkVARl组。这种分组方式可以组合出以下补偿容量:5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、275、280,共55种不同补偿容量组合。这种组合方式有小容量对应小设备,大容量对应大设备的衔接。电容器分组是一个很大的课题,涉及到电路理论、排列组合、概率论、机械学、电机学等方面知识。
  
  2、设备负荷变化引起投切振荡
  
  在讨论之前,先说一个实际上碰到过的、因负荷变化引起投切振荡的实例。某硅灰石公司,有315、630、560kVA变压器各一台。630、560kVA变压器为新做的无功补偿柜。315kVA变压器用的是旧的无功补偿柜。630、560kVA变压器的无功补偿柜运行非常稳定。
  
  315kVA变压器无功补偿柜出现投切振荡现象:5R磨机负荷较轻时,功率因数达到了0.94。当SR磨机喂料变成重负荷时,功率因数立即下降到0.72。投入1组功率因数0.88,投入2组过补偿。然后切除l组,功率因数不达标,又投入1组,又过补偿。等到SR磨机变成空料轻负荷时,功率因数又达0.940如此反复,投切振荡。说明:硅灰石磨机间隙性供料。
  
  引起投切振荡的原因是负荷变化。
  
  解决负荷变化无功补偿振荡投切的问题,一是电容器分组时多搭配多组合;二是在自动控制器设参数时,目标功率因数不要设得太高,可设0.95,出厂一般设在1。

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