高压无功自动补偿装置在红阳三矿变电所及应用.pdfVIP

358 第23届全国煤矿自动化与信息化学术会议 暨第5届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集 高压无功自动补偿装置在红阳三矿变电所的应用 高远，谢静，王凤君，彭俊杰，杜彪，李云武 · (沈阳焦煤股份有限公司，辽宁沈阳，110103) 摘要：研究了高压无功自动补偿装置在红IZa．E_矿变电所的应用。介绍了无功 补偿的意义及无功补偿装置的分类与选择，阐述了BCH-5130型高压自动投切电 容器无功补偿成套装置的控制原理与功能特点。通过计算完成了对红阳三矿变 电所更换BCH-5130型自动无功补偿装置后的经济效益定量分析。 关键词：煤矿变电所：无功自动补偿：功率因数：经济效益 1 引，言 煤矿工业是我国目前最主要的能源行业之一，随着煤矿生产能力的不断扩大，矿井 供电系统负荷的日益增大，生产设备也由简单转变为高自动化与多种类化，对电网供电 质量、电能利用率的要求越来越高，原固定式无功补偿装置已很难满足矿井供电系统的 无功补偿要求，利用先进的自动无功补偿技术可以全面达到无功补偿容量自动调节、优 化电网电压质量、实时调节功率因数、大大减少线损等目的，并能够实现进一步提高无 功补偿经济效益的目标。 2无功补偿的意义 (1)降低无功损耗，减少电能浪费。采用无功补偿后，系统功率因数提高，使变压 器及供电线路中电流下降，降低了无功损耗，达到节能降耗的目的。 (2)降低线损，减少发、供电设备的设计容量，减少投资，增加电网中有功功率的 输送比例。 (3)提高功率因数。用容性无功电流实时抵消负荷产生的感性无功电流，达到提高 矿井供电系统功率因数的目的。 (4)节省电费开支。无功补偿提高功率因数对企业的直接经济效益是明显的，因为 国家电价制度中，从合理利用有限电能出发，对用电企业的功率因数规定了要求达到的 不同数值，低于规定的数值，需要多收电费，高于规定数值，可相应地减少电费。 (5)提高设备的利用率。对于原有供电设备来讲，在同样有功功率下，因功率因数 的提高，负荷电流减少，因此向负荷传送功率所经过的变压器、开关和导线等供配电设 备都增加了功率储备，从而满足了负荷增长的需要：如果原网络已趋于过载，由于功率 因数的提高，输送无功电流的减少，使系统不至于过载运行，从而发挥原有设备的潜 力。 总之，安装无功补偿装置可以达到节能降耗、减少费用、节约投资、增产增效的目 第23届全国煤矿自动化与信息化学术会议 359 暨第5届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集 的。 3无功补偿装置的分类 (1)固定补偿装置。固定补偿装置一般是指固定电容器补偿，特点是补偿方式简 单，投资少，补偿容量需停电手动调整，不便于功率因数的实时埠制。 (2)自动投切电容器补偿装置。此类装置通过真空接触器(或断路器)自动投切分 组电容器来实现无功补偿容量动态调整。与固定补偿装置比较而言，自动投切电容器补 偿装置成本较高，但可以满足自动调整补偿容量的要求，能够实现电力系统无功补偿自 动化。 方式或者晶闸管投切电容器(TSC)。其功能具有平滑调节无功补偿容量、系统响应速度 快等特点，但投资成本高。 4无功自动补偿装置在红阳三矿变电所的应用 4．1无功自动补偿装置类型的选择 红阳三矿是隶属于沈阳焦煤股份有限公司的大型煤矿企业，年产量在500万吨以上， 年用电量在一亿千瓦时以上。其地面高压变电所原先采用固定无功补偿装置，但随着红 阳三矿负荷容量、种类、运行条件等情况的不断改变，固定补偿这种简单的无功补偿形 式显然己无法满足矿井负荷日益变化的需求。为进一步降低无功损耗、减少线变损、提 高动态功率因数，经研究比较，我们选择将固定补偿装置更换为自动投切电容器补偿装 置，具体原因如下： (1)投资较少，性价比高，经济效益回报率高； (2．)自动投切电容器补偿装置技术成熟、性能稳定，补偿效果佳； (3)可以实现动态自动调整无功补偿容量，便于控制功率因数： (4)设备运行管理方便，运维成本较低： (5