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1、DS5变电站自动电压无功综合控制成套装置的应用2009年5月22日作者：吴士东内容提要：指出高压供电系统无功电容补偿的重要性，论述了高压供电系统电容补偿改造为自动跟踪补偿的安全价值及应用效果。.关键词：无功补偿改造安全效果1、概述：改善矿井用电功率因数是企业节约电能的重要课题，同时由于矿井大型设备多为感性负载，且容量较大，因而提高功率因数，实现自动等容投切电容，均衡供电系统和节约电能有着十分重要的意义。一、简述无功补偿的原理及意义1、无功补偿的原理电网输出的功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率
2、。直接消耗电能,把电能转变为机械能,热能,化学能或声能等,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;不消耗电能;只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无功功率,如电磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能.电流在电感元件中作功时,电流超前于电压90℃.而电流在电容元件中作功时,电流滞后电压90℃.在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180℃.如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件,使两者的电
3、流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小,从而提高电能作功的能力,这就是无功补偿的道理.2、无功补偿的意义(1)补偿无功功率,可以增加电网中有功功率的比例常数(2)减少发,供电设备的设计容量,减少投资,例如当功率因数cosΦ=0.8增加到cos4=0.95时,装1Kvar电容器可节省设备容量0.52KW;反之,增加0.52KW.对原有设备而言,相当于增大了发,供电设备容量.因此,对新建,改建工程.应充分考虑无功补偿,便可以减少设计容量,从而减少投资.(3)降低线损,由公式△P%=(1-cos
4、Φ/cosΦ)X100%得出其中cosΦ为补偿后的功率因数,cosΦ为补偿前的功率因数则cosΦ>cosΦ,所以提高功率因数后,线损率也下降了.减少设计容量,减少投资,增加电网中有功功率的输送比例,以及降低线损都直接决定和影响着企业的经济效益.所以,功率因数是考核经济效益的重要指标。(4)可以充分发挥变压器和系统的潜力,因为变压器和系统潜力用KVA表示，提高功率因数它最多可以输出的功率可以提高很多。二、改造无功补偿电容前系统运行情况及弊端原运行的TBB11型高压电容补偿是一种投切需要人工根据观察系统
5、运行情况进行操作的补偿设备，由于负荷变化仅靠人工检查十分不精确，有时刚刚将电容器投入系统，负荷和系统参数突然发生变化，但仅靠人工观察无法及时发现系统异常，其结果是电压忽高忽低，尤其是功率因数更加难以控制，投入较多电容器，完成了功率因数，但由于系统电压过高，极易烧坏过电压能力较低的电气设备，加上电力系统昼夜不稳定，投切的大容量电容，对系统冲击甚大，瞬间还可能造成过电压，极易发生系统故障，而矿井许多设备启动必须需要一个稳定的供电系统，这个制约矿井安全的弊端已经显现，同时其单组电容器保护采用的是熔丝保护，
6、当一块电容损坏，另两块仍然运行，间接影响着三相电压的平衡度，直接造成设备不能正常运行，影响矿井安全生产。因而，改变电容器的投切方式和投切容量，保证系统稳定和有效提高功率因数成为当务之急。三、改造无功补偿，选用DS5变电站电压无功综合控制成套装置1、DS5变电站电压无功综合控制成套装置原理（1）DS5变电站电压无功综合控制成套装置，通过对补偿母线上的电容器组的自动跟踪投切来实现对变电站电压和无功的综合控制，并能谐波测量功能。每组电容器均配置专用微机保护单元、电容器组投切专用真空开关。（2）装置主要是由
7、隔离接地开关、电容器组投切真空开关、高压并联电容器、熔断器、串联电抗、接地开关、放电线圈、避雷器、电压无功综合控制器、电容组微机保护单元等部分和柜体、一次及二次连线等辅助部分组成。（3）装置内每组高压电容由电容器组投切专用真空开关进行投切，其开关内电流互感器直接测量三相电流的平衡度，当任一台电容器发生故障时，该组保护单元动作于控制开关快速跳闸，切断故障电容器电源，与系统隔离。（4）我们根据系统实际计算和运行需要，选择两台电容器柜，每台3000Kvar,共分为10组，每组600Kvar，由于考虑生产系
8、统的延伸和负荷的增加，故在实际需用5000Kvar的基础上，留出1000Kvar的容量，以满足下一步的补偿需求。2、功能特点配置DSK5000系列控制器，根据系统电压、无功功率和功率因数，自动投切电容器组，采用先进的模糊控制理论，达到最佳的电压无功控制效果。●把额定容量的电容器可最多分为10组(每段5组)等容,实现自动循环投切；或分为８组以下（每段４组以下）不等容，实现组合投切。达到补偿的最佳效果。●配置DSB2000系列电容器组微机保护单元，能够实现每组电容器二段过
