庆丰农场为了提高农作物的经济效益,把部分旱田改造成水田播种水稻。从1998年起共计打了189口深水井,完成旱田改水田1.9万亩,由于排灌电机在抽水过程中需要大量无功,造成无功功率不能就地平衡,用于供电的平二线和九八线,距变电所分别为56km和48km,电压下降严重,配电网传输能力差,部分电动机因电压过低起动困难,在用电高峰时电机又不能正常运转,严重影响田水排灌。带着这些问题,牡丹江电力电容器厂和庆丰农场工程技术人员进行协作。用高压并联电容器进行无功补偿,使问题得到了园满解决。
1 变电所及配电线路概况
庆丰农场平原变电所是由两台S9-4000、S9-2000变压器单独运行供电,它的出线分别是“平二七线、平二八线、平一线、平五线、平六线”。而“平二七线、平二八线”保证1.9万亩水田及189口井用电,平二七线全长56km,平二八线全长48km,干线用LT-50导线。在用电高峰,线端末端低压侧电压为340V,严重影响水泵用电。
2 用电容器补偿无功的方案
2.1 10kV线路上配电变压器所需无功计算
二七线、二八线共计为80kVA变压器19台,50kVA变压器18台,30kVA变压器15台,全线配电变压器之和为2870kVA,所需无功容量QC1为:
QC1=0.091×2870≈260 kvar
2.2 10kVA线路上排灌电机所需无功计算根据文献排灌电机补偿容量QC2为:
QC2=(0.5~0.6)P1,实际取QC2=0.55P1
其中P1=189×7.5 kW=1417.5 kW
所以QC2=0.55×1417.5≈780 kvar
2.3 最后确定10kV线路分散补偿容量为:
QC=QC1+QC2=260+780=1040 kvar
3 分散补偿电容器架设方式及效果
3.1 高压三相电容器按不同容量分别于配电变压器同台架设,力求无功就地平衡,以减少干线传输无功负荷,以达到降损目的。
3.2 高压三相电容器采用跌落熔断器作拉合闸和电流短路保护之用。利用同台架设变压器绕组作为放电装置,电容器容量不应大于变压器容量。
3.3 分别选用高压三相电容器BFF10.5-50-3W 9台,BFF10.5-40-3W 15台,共计1050kvar,分别架设于S9-80,S9-50变压器的变台上。见图1。
3.4 架设前,线路功率因数cosφ1=0.60,架设电容器后,线路功率因数cosφ2=0.93,线路电流由补偿前I1=68.3A,下降到I2=61.2A,线路电流下降了7.1A,电流下降率为:
以此达到降低线损的目的。
3.5 电压质量明显提高,加装电容器补偿前,线路末端低电压侧电压为340V;架装电容器补偿后,线路末端低压侧电压为370V,电压提高率为
ΔV%=(370-340)/340=8.8%。