井灌配變配電裝置計量以及無功補償裝置配置模式的探討

摘 要：由于農(nóng)村的井灌配變配電裝置大部分已年久失修，并且缺乏相應的無功補償設備，使得對于農(nóng)村井灌配變的計量和無功補償裝置配置模式的優(yōu)化成為首要的任務，另外還要使這項技術得到廣泛的應用推廣。這必將會提高農(nóng)村用電戶的安全，對農(nóng)村的配電網(wǎng)最大限度的降損節(jié)能，使廣大用電客戶的經(jīng)濟效益得到顯著提高。

關鍵詞：井灌配電；無功補償；計量裝置

中圖分類號：U224 文獻標識碼：A

1 概述

在農(nóng)村的配電網(wǎng)所現(xiàn)有的井灌專用設備已年久失修的情況下，我們可以看出這些設備亦缺乏無功補償。這將很難適應現(xiàn)代農(nóng)電管理的要求，難以適應提高廣大農(nóng)村用電客戶的經(jīng)濟效益的需求。農(nóng)村的井灌配變是屬于較穩(wěn)定的季節(jié)性的負荷，其配套所使用的計量和無功補償設備的改造，既要滿足國家和電力行業(yè)的相關規(guī)定，還要以比較高的性價比去取得最大經(jīng)濟效益，因此，能否合理地選擇農(nóng)村的井灌配變計量和無功補償配置的模式，并且使這項技術得到推廣應用，直接關系到農(nóng)村用電管理的規(guī)范性、農(nóng)村配電網(wǎng)安全性以及經(jīng)濟效益是否得到提高。

2 功能的選擇

2.1 自動投切的方式

目前，電容器自動投切裝置大致有三種模式：接觸器投切、可控硅投切、可控硅過零投切與接觸器相結合方式。利用接觸器投切電容器難以控制“過零”投切造成的較大沖擊電流，接觸器接點容易被損壞；利用可控硅代替接觸器可使投切過程無沖擊電流，但可控硅長期工作造成發(fā)熱，并產(chǎn)生一定的諧波，抗沖擊能力差，經(jīng)常造成可控硅元件損壞；利用可控硅完成投切過程后將接觸器投入，系統(tǒng)電流較小時還可用它發(fā)出投切補償電容的命令，防止反復投切，避免可控硅發(fā)熱及沖擊電流損壞接觸器接點，這種方式是目前比較理想的投切模式。

2.2 諧波的分析

目前，已經(jīng)有些低壓無功的自動投切裝置采用“傅立業(yè)變換技術”監(jiān)測電網(wǎng)諧波含量，諧波含量一旦超出一定的允許值就會退出已投電容。這樣保證諧波過大時不會損壞電容器。農(nóng)村配電網(wǎng)的井灌專用配變在安裝的無功補償裝置時應注意諧波和無功倒送的問題。首先，電容器具有一定抗諧波的能力，諧波的分量如果過大會減少的電容器的壽命。正是因為電容器對諧波的放大作用使得系統(tǒng)諧波受到的干擾程度加重，所以，動態(tài)的無功補償控制環(huán)節(jié)更容易受到諧波的干擾進而造成控制失靈。其次，電力系統(tǒng)不準許無功倒送，避免增加線路及變壓器的損耗，避免加重線路的負擔。

2.3 電器的主接線

據(jù)統(tǒng)計，農(nóng)村的井灌配變?nèi)萘看蟛糠衷?15kVA或者以下，相應的，它的配電裝置電氣主接線就應力求簡單，以便節(jié)省電流互感器、空氣開關、避雷器等設，配電裝置應采用HR型的刀熔開關來作為短路的總保護，而出線則采用熔斷器加增空氣開關配置的方式；低壓母線應采用避雷器為防雷保護或者吸收過電壓，采用換相開關和電壓表測量三相電源相、線電壓，采用電流表來測量負載的電流，采用功率因數(shù)的監(jiān)測表來監(jiān)測功率因數(shù)變化情況。配變二次引線，采用集束導線抑或電纜，來降低回路損耗。

2.4 電能的計量管理

據(jù)統(tǒng)計，農(nóng)村井灌配變的現(xiàn)用計量裝置約有百分之三十是舊型號的淘汰表計，后換成電子式電能表系列，計量表計在更換以后，表損將會有一定的降低。農(nóng)村井灌配變由于多處在野外，所以用電監(jiān)察難免十分困難，為了防止竊電的產(chǎn)生，必須在配變的低壓接線柱上外加裝玻璃鋼或者塑料防竊電箱。對接線柱和引線進行一定的封裝。把計量裝置的改造同防竊措施有機結合起來；把計量裝置改造同客戶配置的規(guī)范有機結合起來；把計量裝置改造同提高計量裝置的安全穩(wěn)定運行有機結合起來。經(jīng)過試驗，其效果較明顯。

3 效益分析

3.1 節(jié)電效益

對配電網(wǎng)所舉行的無功補償，提高了功率因數(shù)，并且平衡了無功功率，目前，配電網(wǎng)無功補償?shù)娜萘恳话惆凑展╇姴块T的要求而達到的功率因數(shù)進行確定的，并不僅依據(jù)用戶用電是的實際節(jié)能效益、支付電費的最小經(jīng)濟的功率因數(shù)、最佳的電能質(zhì)量來確定的。節(jié)電效益受無功補償容量及電網(wǎng)無功功率減少值影響，另外還受運行時間和無功經(jīng)濟當量的限制。若無功經(jīng)濟當量不變，無功補償容量越大，年節(jié)電量越大。根據(jù)計量技術的管理規(guī)程要求，要將計量的一次設備或者二次回路進行改造，獨立出來使成為“計量專用”，同時要充分考慮到互感器的二次回路負荷、功率因數(shù)等，滿足要求。以此來減少試驗或其他儀器設備的缺陷故障為電能計量裝置的安全可靠運行和準確計量所造成的影響。

3.2 投資回收

投資回收期是無功補償裝置總投資和節(jié)約電費之間的比值。隨著地方經(jīng)濟的快速發(fā)展以及國家的節(jié)能政策的推進，各地電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，網(wǎng)架結構隨之趨于復雜。根據(jù)電網(wǎng)結構、運行參數(shù)、負荷性質(zhì)等，廣大地區(qū)開始實行科學的灌配變計量及無功補償裝置的配置。投資回收是對采用措施所進行的反饋活動，它既受無功補償裝置的價格的限制又受農(nóng)村電價的影響。據(jù)計算，一般農(nóng)村投資回收期為3.5年。

3.3 降損效果

無功補償和農(nóng)村井灌配電裝置的使用，作為電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行的重要手段，一種受到高度重視。它對提高系統(tǒng)的電壓水平和降低線路損耗、大力改善電廠功率因數(shù)以及增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性起到了十分重要的作用。由于無功補償提高了電壓、減少了線路上無功的流動。使得降損效果非常明顯。線損率是線損電量占供電量的百分數(shù)，是供電局的重要考核指標，無功補償對于改善考核的指標線損率，效果明顯。但是精確計算無功補償后線損率的改變，不僅計算量大而且無必要，在電力網(wǎng)的實際運行中，用電量便計量統(tǒng)計出的供電量和售電量之差得到的線損電量稱為統(tǒng)計線損電量，其中，有些是電能在輸變配過程中不可避免的，另一部分則是由于管理工作的原因所造成的，則可通過降低這部分的消耗來降低線損量。

結語

在深刻研究農(nóng)村井灌配電的裝置特點后，不斷深入探索，研究發(fā)現(xiàn)。本文便是針對農(nóng)村的井灌配電裝置特點而提出的新的農(nóng)村井灌配變的計量和無功補償裝置模式。農(nóng)村這一新裝置——井灌配變配電的改造，對全國電力部門來說，可以全面提高輸配電網(wǎng)供電能力，而且還能降低系統(tǒng)的損耗，不斷改善電壓的質(zhì)量。對廣大用戶而言，井灌配電裝置的改造能夠提高用電設備的出力，這樣便可大大節(jié)約電量，進而減少電費。避免因為功率因數(shù)的過低而引起的電力部門對其的罰款，很大程度上降低了灌溉成本。目前，在成功完成試點的工程項目基礎上，運城市已經(jīng)在農(nóng)村的配電網(wǎng)推廣出2097套新型井灌配變的計量和無功補償配電的裝置。相信這一項技術的不斷推廣和應用將會帶來顯著的經(jīng)濟、社會效益，同時，對農(nóng)村的配電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行亦具有很好的實用價值。并且無功補償可以提高系統(tǒng)的電壓水平，增強電網(wǎng)的穩(wěn)定度，最大限度的降低線損，由此產(chǎn)生經(jīng)濟效益。

參考文獻

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