低压配电中apf及svg的合理分配
apf是有源滤波器,svg是无功发生器,前者容量单位用a表示,后者用kvar表示,前者主要功能是滤波,后者主要功能是无功补偿,svg当然也可分出一部分容量用于滤波,apf同样也可分出一部分容量用于无功补偿,但这样做,性价比都太低,方案不合理。
svg装置可以实现无级连贯调节输出无功,可以输出无功,也可以吸收无功,就是说可以补偿容性无功,也可补偿感性无功(除输电线路外,末端用户基本上不要补偿感性无功)。
apf有源滤波器,可以与固定补偿电容器组合成一套装置,置于同一壳体内,apf负责滤波,电容器负责无功补偿。有人对此不予认可,认为电容器与系统发生谐振,容易损坏apf装置,但从笔者的运行经验来看,尚未发生这样的事故。
apf装置一般容量为100a-150a,低压配电补偿用svg容量一般为30-100kvar,但对于太阳能或风能电站,额定电压为35kv的一套svg容量可以达到70mvar。
低压配电系统之所以svg容量不必太太,主要用它对无功补偿进行微调用,主要补偿还是由电容器担当,全靠svg进行无功补偿,经济上是不合算的。
补偿容量的确定
按当地的要求,用户的功率因数要不小于0.95,按照统计经验数据,要达到此要求,补偿总容量的kvar数,按照经验数据,对于民用建筑,大约为变压器的kva数的30%,对于工业项目,大约为变压器容量kva数的1/3。例如容量1000kva的变压器,补偿总容量大约为300kvar至330kvar。
笔者遇到有个企业,单台变压器安装容量2500kva,固定电容器补偿总共800kvar,svg补偿200kvar,总计为1000kvar,这样配置还算是合理的。不能够用apf作为无功补偿,因为性价比太低(一般情况下,变压器低压补偿至功率因数0.95,补偿容量为变压器容量的1/3左右,2500kva的变压器,补偿总容量大约2500/3=833kvar),上述项目补偿总容量1000kvar,,是否补偿过头了呢,这要具体分析,电容器补偿容量800kvar,只是容量,电容器并联电抗器后,实际补偿容量一般大大减少了。
要求得实际向系统补偿容量,必须进行负荷计算。
例如在上述例子中,选择单台容量为50kvar电容器,电容器额定电压为480v,串联电抗率7%的电抗器,接入400v系统中,能够向系统实际补偿多少呢?由于串联电抗率7%的电抗器,接入400系统中,电容器端电压为:uc=400/(1-7%)=430v
电容器额定电压为480v,而实际承受电压为430v,电容器输出容量与电压的平方成正比,额定容量为50kvar的电容器输出容量为:50×(430/480)^2=40.12kvar
电容器是电抗性负载,其电抗率为7%,要吸收7%电容器发出的无功功率,这样电容器向系统补偿的无功功率为:40.12×(1-7%)=37.32kvar
只相当容量的37.32/50×99%=74.64%。
在上述例子中,2500kva变压器补偿电容器容量为800kvar加svg补偿200kvar,采用额定电压480v,单台容量50kvar电容器,串联7%的电抗器,则电容器实际补偿:800×76.64%=597.12kvar,总共补偿:597.12+200=797.12kvar,选择额定电压480v,额定容量50kvar,共12台电容器,电容器总容量为:50×12=600kvar,加上svg补偿200kvar,实际总共补偿:00+200=800kvar。
相当变压器2500kva容量的32%。
下一篇文章聊聊的选择,敬请关注。
作者:汤继东
