為便于大家深入了解低壓無功功率補(bǔ)償裝置，本文對(duì)低壓配電中APF及SVG的合理分配和補(bǔ)償容量的確定做深入介紹。
低壓配電中APF及SVG的合理分配
APF是有源濾波器，SVG是無功發(fā)生器，前者容量單位用A表示，后者用kvar表示，前者主要功能是濾波，后者主要功能是無功補(bǔ)償，SVG當(dāng)然也可分出一部分容量用于濾波，APF同樣也可分出一部分容量用于無功補(bǔ)償，但這樣做，性價(jià)比都太低，方案不合理。
SVG裝置可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)連貫調(diào)節(jié)輸出無功，可以輸出無功，也可以吸收無功，就是說可以補(bǔ)償容性無功，也可補(bǔ)償感性無功(除輸電線路外，末端用戶基本上不要補(bǔ)償感性無功)。
APF有源濾波器，可以與固定補(bǔ)償電容器組合成一套裝置，置于同一殼體內(nèi)，APF負(fù)責(zé)濾波，電容器負(fù)責(zé)無功補(bǔ)償。有人對(duì)此不予認(rèn)可，認(rèn)為電容器與系統(tǒng)發(fā)生諧振，容易損壞APF裝置，但從筆者的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來看，尚未發(fā)生這樣的事故。
APF裝置一般容量為100A-150A，低壓配電補(bǔ)償用SVG容量一般為30-100kvar，但對(duì)于太陽(yáng)能或風(fēng)能電站，額定電壓為35kV的一套SVG容量最大可以達(dá)到70Mvar。
低壓配電系統(tǒng)之所以SVG容量不必太太，主要用它對(duì)無功補(bǔ)償進(jìn)行微調(diào)用，主要補(bǔ)償還是由電容器擔(dān)當(dāng)，全靠SVG進(jìn)行無功補(bǔ)償，經(jīng)濟(jì)上是不合算的。
補(bǔ)償容量的確定
按當(dāng)?shù)毓╇娋值囊螅脩舻墓β室驍?shù)要不小于0.95，按照統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，要達(dá)到此要求，補(bǔ)償總?cè)萘康膋var數(shù)，按照經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)于民用建筑，大約為變壓器的kVA數(shù)的30%，對(duì)于工業(yè)項(xiàng)目，大約為變壓器容量kVA數(shù)的1/3。例如容量1000kVA的變壓器，補(bǔ)償總?cè)萘看蠹s為300kvar至330kvar。
筆者遇到有個(gè)企業(yè)，單臺(tái)變壓器安裝容量2500kVA，固定電容器補(bǔ)償總共800kvar，SVG補(bǔ)償200kvar，總計(jì)為1000kvar，這樣配置還算是合理的。不能夠用APF作為無功補(bǔ)償，因?yàn)樾詢r(jià)比太低(一般情況下，變壓器低壓補(bǔ)償至功率因數(shù)0.95，補(bǔ)償容量為變壓器容量的1/3左右，2500kVA的變壓器，補(bǔ)償總?cè)萘看蠹s2500/3=833kvar)，上述項(xiàng)目補(bǔ)償總?cè)萘?000kvar，,是否補(bǔ)償過頭了呢，這要具體分析，電容器補(bǔ)償容量800kvar,只是名牌容量，電容器并聯(lián)電抗器后，實(shí)際補(bǔ)償容量一般大大減少了。
要求得實(shí)際向系統(tǒng)補(bǔ)償容量，必須進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。
例如在上述例子中，選擇單臺(tái)容量為50kvar電容器，電容器額定電壓為480V，串聯(lián)電抗率7%的電抗器，接入400V系統(tǒng)中，能夠向系統(tǒng)實(shí)際補(bǔ)償多少呢？由于串聯(lián)電抗率7%的電抗器，接入400系統(tǒng)中，電容器端電壓為：Uc=400/(1-7%)=430V
電容器額定電壓為480V，而實(shí)際承受電壓為430V，電容器輸出容量與電壓的平方成正比，額定容量為50kvar的電容器輸出容量為：50×(430/480)^2=40.12kvar
電容器是電抗性負(fù)載，其電抗率為7%，要吸收7%電容器發(fā)出的無功功率，這樣電容器向系統(tǒng)補(bǔ)償?shù)臒o功功率為：40.12×(1-7%)=37.32kvar
只相當(dāng)名牌容量的37.32/50×100%=74.64%。
在上述例子中，2500kVA變壓器補(bǔ)償電容器容量為800kvar加SVG補(bǔ)償200kvar，采用額定電壓480V,單臺(tái)容量50kvar電容器，串聯(lián)7%的電抗器，則電容器實(shí)際補(bǔ)償：800×76.64%=597.12kvar，總共補(bǔ)償：597.12+200=797.12kvar，選擇額定電壓480V，額定容量50kvar，共12臺(tái)電容器，電容器名牌總?cè)萘繛椋?/span>50×12=600kvar，加上SVG補(bǔ)償200kvar，實(shí)際總共補(bǔ)償：00+200=800kvar。
相當(dāng)變壓器2500kVA容量的32%。
下一篇文章聊聊低壓無功補(bǔ)償控制器的選擇，敬請(qǐng)關(guān)注。
作者：湯繼東
