CN204068265U - 一种配电网串联电容补偿系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种配电网串联电容补偿系统，该系统包括补偿电容（1）、电机（2）、配电变压器（3）、高压线路（4）、低压线路（5）；补偿电容（1）为三相，且每相电容器容量相等，串联在低压线路（5）上电机（2）的电源进线侧；当高压线路（4）上有调压措施时，补偿电容（1）串联在高压线路（4）上配电变压器（3）的高压侧。从而可以自动实现根据负载的变化对电机进行调压补偿，满足负载大时升压高，负载小时升压低的调压要求，改善线路参数、电机的起动性能和运行性能，消除电压波动，同时可以实现节能。
Description
技术领域
本实用新型属于电力系统和电机节能领域，具体涉及一种配电网串联电容补偿系统。
背景技术
随着电力系统的不断发展和扩大，对于一些油田、煤矿的供电线路，往往就近接入市政或农村变电所的6kV或10kV母线。由于油井、矿井距离降压变电所较远，配电线路的延伸长度和送电功率也相应地不断增加，配电变压器数量多，供电半径大，较多线路带有多台大容量的感应电机或变化迅速的冲击性负载，往往导致线路末端电压过低、波动较大，同时，配电网用户大量精密电子设备的应用对系统电压稳定性要求越来越高，使得配电网电压质量迫切需要得到优化。对于配电网上的大量感应电机来说，当电压降低时，转矩显著减小，设备起动困难，如果所带的机械负载不变，则转差率增大，定子电流随之增大，温度上升，严重时会因电磁转矩太小而停转，烧毁电机。这样，不但影响设备的安全运行，而且直接影响油田、煤矿企业的生产效益。因此，提升配电线路末端电压、抑制电压波动十分必要。通常可采取的措施主要有：改变变压器分接头、更换大线径导线、采用分散式并联无功补偿装置等。其中，改变变压器分接头的缺点是调节范围较小；更换大线径导线的缺点是成本较高；采用分散式并联无功补偿装置的缺点是需要的并联无功补偿装置数量较多，而且会引起重载时电压低、轻载时电压高的问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种配电网串联电容补偿系统。自动实现根据负载的变化对电机进行调压补偿、改善线路参数、电机的起动性能和运行性能、消除电压波动，同时可以实现节能。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
系统包括补偿电容（1）、电机（2）、配电变压器（3）、高压线路（4）、低压线路（5）；补偿电容（1）为三相，且每相电容器容量相等，串联在低压线路（5）上电机（2）的电源进线侧；当高压线路（4）上有比较完善的调压措施时，补偿电容（1）串联在高压线路（4）上配电变压器（3）的高压侧。本系统是在电机（2）的电源进线侧安装三相串联补偿电容（1），如果线路本身运行电压正常，则适当降低电源供电电压，如果线路本身运行电压偏低，则维持电源供电电压不变。系统实现提高电机性能的基本原理是，当电机（2）轻载或空载运行时，串联补偿电容（1）提升电机（2）进线电压较小，起到降压节能的作用；当电机（2）起动时，串联补偿电容（1）提升电机（2）进线电压较大，提高了起动转矩，改善了起动性能；当电机（2）重载或过载运行时，串联补偿电容（1）自动提升电机（2）进线电压至额定电压或略大于额定电压，提高了运行效率和运行性能；当电机（2）所带冲击性或波动性负载时，串联补偿电容（1）可以自动实现电压随着负载波动调节，从而缓冲了负载引起的电压波动；当线路本身运行电压偏低时，串联补偿电容（1）也能起到改善线路参数和电机（2）的起动性能的作用。
当6kV或10kV以上系统中有比较完善的调压措施时，即能够维持6kV或10kV母线电压基本不变时，三相串联补偿电容（1）应就近接入电机（2）的电源进线侧的配电变压器（3）高压侧的6kV或10kV配电高压线路（4）中，并且每相电容器容量相等，从而保证串联补偿电容（1）在较大的电压范围内能够具有较高的提升电压的能力。
串联补偿电容（1）的容量可以根据电机（2）负载的实际运行情况进行人工调节，防止由于电机（2）负载异常大幅度地增加或减少而出现提升电压不足或提升电压过高的现象。
串联补偿电容（1）需保持工作在欠补偿状态，即电容容抗应小于线路感抗，始终保持配电线路为感性，从而缓冲或消除由于冲击性或波动性负载引起的机端电压波动。
当出现电机自激现象时，需采用在串联补偿电容（1）两端并联阻抗、在电机（2）机端串联阻抗或待电机（2）空载起动到正常转速后再投入串联补偿电容（1）等措施来抑制或消除自激现象。
三相串联补偿电容（1）可以接入电机（2）的电源进线侧的配电变压器（3）低压侧的380V或660V配电低压线路（5）中，并且每相电容器容量相等。
与现有技术相比较，本实用新型具有如下优点：
在电机的电源进线侧安装三相串联补偿电容，如果线路本身运行电压正常，则适当降低电源供电电压，可以自动实现根据负载的变化对电机进行调压补偿，满足负载大时升压高，负载小时升压低的调压要求，改善线路参数和运行性能，消除电压波动，同时可以实现节能。如果线路本身运行电压偏低，则维持电源供电电压不变，改善了电机的起动性能。
附图说明
图1为配电网电动机供电示意图。
图2为配电变压器高压侧安装串联补偿电容后的电动机供电示意图。
图3为配电变压器低压侧安装串联补偿电容后的电动机供电示意图；
图中：1-补偿电容、2-电机、3-配电变压器、4-高压线路、5-低压线路。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
图1中，当6kV或10kV以上系统中有比较完善的调压措施时，即能够维持6kV或10kV母线电压基本不变时，将三相串联补偿电容（1）就近接入电机（2）的电源进线侧的配电变压器（3）高压侧的6kV或10kV配电高压线路（4）中，如图2所示，并且每相电容器容量相等。
首先根据配电变压器（3）低压侧电机（2）负载的额定运行情况，进行仿真计算，逐步调节投入的串联补偿电容（1）的容量，绘出电机（2）机端电压与电容值的关系曲线。
然后适当降低电源供电电压以实现节能，在避免电机（2）发生自激并且使串联补偿电容（1）保持工作在欠补偿状态的情况下，选取合适的电容值，使机端电压维持在额定电压380V或660V附近。
在实际运行情况下，当配电变压器（3）低压侧电机负载改变时，需通过人工调节以重新选取合适的电容值，以维持电机（2）机端电压在额定电压380V或660V附近。
当出现电机自激现象时，需采用在串联补偿电容（1）两端并联阻抗、在电机（2）机端串联阻抗或待电机（2）空载起动到正常转速后再投入串联补偿电容（1）等措施来抑制或消除自激现象。
为了进一步降低成本、便于安装维护和节能，图3中，三相串联补偿电容（1）也可以接入电机（2）的电源进线侧的配电变压器（3）低压侧的380V或660V配电低压线路（5）中，同样要求每相电容器容量相等。如果线路本身运行电压正常，则可以降低配电变压器（3）低压侧电压，如从380V降到300V，当电机（2）轻载或空载运行时，串联补偿电容（1）提升电机（2）进线电压较小，起到降压节能的作用；随着电机（2）负载的增加，串联补偿电容（1）两端的电压也随之增加，与配电变压器（3）低压侧的电压叠加后，施加在电机（2）端的电压也相应的升高，从而满足低负载低电压、高负载高电压的感应电机调压节能规律，实现自动节能效果。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施实例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种配电网串联电容补偿系统，其特征在于：该系统包括补偿电容（1）、电机（2）、配电变压器（3）、高压线路（4）、低压线路（5）；补偿电容（1）为三相，且每相电容器容量相等，串联在低压线路（5）上电机（2）的电源进线侧；当高压线路（4）上有调压措施时，补偿电容（1）串联在高压线路（4）上配电变压器（3）的高压侧。
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| CN201420398844.1U CN204068265U (zh) | 2014-07-19 | 2014-07-19 | 一种配电网串联电容补偿系统 |
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2014
- 2014-07-19 CN CN201420398844.1U patent/CN204068265U/zh not_active Expired - Fee Related
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