欢迎来到清道夫环保网站服务平台

关键字: 环保设备网  工业废料交易  技术交易  环保服务

环保设备网二维码
扫一扫 关注更多信息
您当前的位置: 首页> 环保学堂> 学堂列表> 注册考试> 化工技术之小水电无功补偿分析

化工技术之小水电无功补偿分析

发布日期: 2019-11-30

来源: www.qdf0605.com

  • 资料大小: 0.17MB
  • 资料类别: 水利水电
  • 下载积分: 10积分
  • 文档格式: pdf
  • 浏览次数: 42人浏览
  • 更新时间: 2019-11-30
  • 发布者: 清道夫环保网

基本简介

化工技术之小水电无功补偿分析

小水电无功补偿分析

通过分析小型水电企业由于无功考核的问题使得小水电的功率因数普遍不能达到电网要求对小水电企业造成了较大的经济损失采用无功补偿的方法能够解决小水电无功不足的问题。同时延长了发电设备的使用寿命。无功补偿方式作为水电厂无功调节的重要手段今后可以研究并推广到无调节性能的径流水电站使发电机在丰水期多发有功电在提高电厂经济效益方面发挥重要的作用。

1 小水电无功补偿的必要性

中小型水力发电机在向电网输出电力时根据电网企业的要求功率因数应达到0.8,也就是说每输出100kW有功须同时输75kvar无功。如果无功输出不足达不到功率因数考核标准电网企业就会按照定比例扣除上网的有功电量。

发电机是通过调节励磁电流发出受控的无功功率,在过励状态下,励磁电流增大导致励磁损耗增加,励磁系统温度升高严重时会导致励磁系统无法正常工作,特别是那些使用年限长,绝缘老化的电机,这个问题会更严重。在枯水季节,由于发电机有功输出达不到额定值,可以增加无功输出在这种情况下上网无功是可以满足电网企业要求的。但在丰水季节,发电机总是在额定状态下运行,由于变压器也需要无功所以上网的无功电量总是不足的。要满足上网无功需求,只有降低有功输出否则电网企业扣减上网有功电量使水电站要承受较大的经济损失。因此水电站在丰水季节在保证发电机不过载、过热情况下尽可能多发有功同时又要满足功率因数考核的要求,是我们所期望的。水电站采用无功补偿措施,是解决以上问题比较理想的办法,而水电站安装适合的无功补偿装置才是最好最经济的解决方案。水电站安装该设备后可以使其额定有功输出增加25%,而电机不会过载、过热同时电机工作在平励状态励磁电流下降损耗减少温升降低即使在枯水季节如果水电站有多台电机,可以减少运行的电机数量让运行的电机尽可能在平励状态下工作。方面可以让电机以最经济状态运行,另方面也可以节省运行费用电机使用的寿命也可以延长。

目前国内已有小水电站开始使用无功补偿装置解决有功功率和无功功率的矛盾。例如广东省台山市大隆洞华侨水电站2000kW机组采用无功补偿后仅投入20万元安装无功补偿装置成本当年就回收了。因此从经济效益方面分析也是非常可行的。

2 无功补偿的技术分析

为水电站设计的无功补偿装置适应于水电站环境针对发电设备是非常规的耗电设备其补偿的目的使功率因数降低不同于常规无功补偿装置提高功率因数,因此在控制方法上不同于常规的无功补偿。

假设某水电站在正常运行时不进行无功补偿,众所周知由于水电每年具有丰水期水库每年必须进行溢洪或弃水为了减少弃水量机组需要突破额定2000kW有功,经常可以增发至2200~2300kW此时在保持发电机的视在功率定子额定电流机组的机械性能允许的情况下必须减发无功以满足机组安全运行。若采用无功补偿就可以解决无功不足和充分发电的矛盾。下面通过采用并联电容器组作无功补偿对其补偿容量及效果进行分析。

额定情况下,机组有功P=2000kW,S=P/cosφ=2000/0.8=2500kV·A;cosφ=0.8;sinφ=0.6;Q=2500×0.6=1500kvar。则机组处于满载运行。

如果发电机保持2500kVA容量不变,则分析机组增发有功功率如下

1)有功P=2200kW

设补偿容量Qc=900kvar;cosφ=2200/2500=0.88;sinφ=0.475;Q=2500×0.475=1187.5kvar;ΔQ=1187.5-900=287.5kvar

则机组发2 200 kW补偿Q=900 kvar而发电机只需发无功287。5 kvar, 就达到总输出COS φ=0。88 ,而机组不满2500 kvar

当保证总输出功率因数cos φ=0。8

P=2200kW;Q=2200×0.75=1650kvar;ΔQ=1650-900=750kvar,则机组发2200kW补偿容量Qc=900kvar,机组只需发无功ΔQ=750kvar,就达到总输出cosφ=0.8,而机组仍不满2500kV·A,此时机组无功调节仍留有裕度1187.5-750=437.5kvar可调。

2)有功P=2300kW

设补偿容量Qc=900kvar;cosφ=2300/2500=0.92;sinφ=0.392;P=2300kW;Q=2500×0.392=979.2kvar;ΔQ=979.2-900=79.2kvar。

则机组发2300kW补偿Qc=900kvar,而发电机只需发无功79.2kvar,就达到总输出cosφ=0.92,而机组不满2500kV·A

当保证总输出cosφ=0.8

P=2300 kW;Q=2300×0.75=1725kvar;ΔQ=1725-900=825kvar

则机组发2300kW时,补偿容量Qc=900kvar,机组只需发无功ΔQ=825kvar ,就达到总输出cosφ=0.8,而机组仍不满2500kV·A,此时机组无功调节仍留有裕度979.2-825=154.2kvar可调。

可以看出2000kW机组增发至2200-2300kW增加200-300kW,此时补偿无功容量Qc=900kvar 是比较合适的这样在丰水期能够减少弃水。因为根据发电机的安全运行区间,当有功增加300kW机组无功容量必须减小在补偿无功的情况下可保证总输出cosφ=0.8以下这是对水电厂最有利的运行方案。

3 无功补偿在水电站的实践应用

20106月份,在陕西省洋县境内的洋县荞麦山水电站首次安装了无功补偿装置。该水电站装有31000kW的发电机组,在补偿前该水电站功率因数为0.9。该电站投资28万元,安装容量为1200kvar无功补偿系统后达到了电网企业考核要求的cosφ=0.8,丰水期每月相当于可增发电量36kW·h,按照0.3/kW·h计算,在丰水期每月可直接增加收入11.16万元经济效益非常明显投资成本当年就收回。

另外采用了无功补偿后机组由于不用满负荷发电机组定子、转子温度有所降低以往因温度过高不得不降负荷运行的情况明显减少这也间接延长了机组的使用寿命。

4 结语

通过分析小型水电企业由于无功考核的问题使得小水电的功率因数普遍不能达到电网要求对小水电企业造成了较大的经济损失采用无功补偿的方法能够解决小水电无功不足的问题。同时延长了发电设备的使用寿命。无功补偿方式作为水电厂无功调节的重要手段今后可以研究并推广到无调节性能的径流水电站使发电机在丰水期多发有功电在提高电厂经济效益方面发挥重要的作用。

 

完整版论文请点击下方链接阅读或者下载

特别提示:本资源需要会员组权限,普通注册用户无法下载。

下载地址

版权与免责声明:
  1. 凡本网注明"来源:清道夫环保网"的所有作品,版权均属于清道夫环保网,转载请必须注明清道夫环保网,www.qdf0605.com。违反者本网将追究相关法律责任。
  2. 本网转载并注明自其它来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
  3. 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

联系清道夫

  • 平台电话:0373-3808540
  • 客服QQ:1002515682@qq.com
  • 微信:15963232576
  • 地址:新乡市红旗区五星座

联系清道夫