10kV配电变压器试验中无功补偿的问题分析论文_孙凌敏

10kV配电变压器试验中无功补偿的问题分析论文_孙凌敏

(新疆新特顺电力设备有限责任公司 新疆乌鲁木齐 830063)

摘要:在10kV配电变压器损耗的相关试验中,一个例行的试验项目就是空、负载试验,在该过程中,会对变压器的短路阻抗、负载损害、电流等相关技术参数予以测量与校核,这有利于及时发现配电变压器局部存在的质量问题或者是缺陷,本文就主要对10kV配电变压器损耗试验中的无功补偿问题予以简单分析。

关键词:10kV配电变压器;损耗试验;无功补偿

在开展10kV配电变压器损耗试验的过程中,对于试验设备容量及电源容量具有严格的要求,一旦出现试验设备容量不足或者是电源容量不足,很容易导致出现减容等效试验问题,这就需要做好电容器组的无功补偿工作。

1 概念

在具体的应用中,通常是采用合适的三相电容器与配电变压器并联的方式来有效实现感性无功的补偿,在实际运行过程中,电容器组所发出的容性无功电流能够有效实现负载试验与空载试验中配电变压器自身所发出的感性无功电流的补偿,这对于降低调压器与电源的输出容量具有非常重要的作用,通常情况下,无功补偿装置中所应用的电容器组的接线方式有两种:

①△连接,也就是我们通常所说的三角形连接;②Y连接,也就是星形连接方式,在对不同的配电变压器开展无功补偿的过程中,由于其自身容量的差别,以及空载参数与负载参数的不同,这使得其最终所开展的补偿容量也具有一定的差别,在实际应用过程中,可以根据实际的需求来对两组独立电容器组的相关参数予以合理确定,并要对其接线方式予以合理安排,为了对该问题进行详细说明,例举某电容器组的参数及处于400V电压作用之下的补偿容量进行分析。在开展配电变压器损耗试验的过程中,调压器的输出容量与电源的输出容量主要与有功分量与无功分量共同组成,在实际应用中,如果将调压器与试验过程中的测量仪表对于容量的影响予以忽略,那么配电变压器的消耗容量就等于电源与调压器的输出容量,在开展配电变压器负载试验与空载试验的过程中,对相关数据进行简单分析发现,电源输出容量与调压器的容量一大部分都消耗在了感性无功分量之上,其中只有很少一部分为有功分量,因此,要想有效的减少配电变压器损耗对实验设备及电源的容量需求,就需要减少调压器与电源的视在电流输出,而这可以通过开展感性无功分量补偿来实现。

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2 10kV配电变压器损耗试验中无功补偿的相关问题探究

在实际的10kV配电变压器损耗试验中,还应该注意下列问题:

①在满足相关要求的前提下,尽可能的应用星形接法开展无功补偿,这主要是因为在三角接法当中,一旦有一相出现电容器故障短路,那么通过故障相电容的电流将完全由电容器接入点的电源短路容量来决定,并且该短路电流的值非常的大,甚至超出电容器额定电流的数十倍之多,这会直接导致电容器绝缘介质的剧烈膨胀,导致爆炸事故,造成非常严重的后果,若是应用星形接法,即便是某相电容器出现短路故障,流过故障相电容的短路电流只是正常值的三倍左右,并且非故障相的电容电流也仅为正常值的一倍多,同时在补偿装置过流保护的作用之下,能够将电容器组予以迅速的切除,这对于设备及工作人员的安全具有很好的保护作用;

②防止出现并联谐振,无功补偿所应用的是一种欠补偿的方式,这主要是由于采用过补偿的话,会导致配电变压器的感抗与电容器的容抗并联,对于电源端来说,这是容性负载,一旦其与调压器的感抗构成LC回路,就会导致出现容升现象,甚至会导致出现串联谐振,这会导致试验设备与试验品的损伤,所以在开展损耗试验无功补偿的过程中,通常会采用欠补偿的补偿方式,将补偿度控制在50~80%之间。

3 10kV配电变压器损耗试验中的无功补偿的相关实例

在开展10kV配电变压器空载试验的过程中,所应用的三相交流电源通常是通过调压器之后,在配电变压器的低压侧实施加压处理之后,在高压侧开路,而在此过程中,为了保证将电源波形的失真度控制在5%的范围内,那么调压器的容量ST应该为:ST(SNI′)K0Ka,同时,电源的容量S0用下式来进行表示:S0=(SNI′)K0KaKb。本文主要对一台630kV•A的配电变压器开展额定工况下的损耗试验,其短路阻抗值为4%,负载损害值为7.13kW,空载电流百分比为0.5%,空载损耗值为1.26kW,依据其铭牌上的相关数据,能够计算得到其等效感抗值为6.09Ω,等效电阻为1.8Ω,等效电感量为19.39mH,在为其开展无功补偿的过程中,应用三角接法电容的容量167μF应用第一组△接入第二组Y接入的方案,就能够实现完全补偿,但是从上文的分析中可以看出,采用完全补偿的方式,其安全性难以保证,所以可以应用第一组的△接入试验方案,也是选择单相电容为99.5μF的电容器组,其额定电压值为450V,接入方式为三角形接入,在严格按照相关变压器损耗试验流程开展试验之后,得到相关试验数据:

配电变压器的阻抗电压为399.2V,输入电流为35.8A;电容器组的实测电流值为21.6A,计算得到无功补偿的值为14.99kVar,调压器的输出容量为11.2kV•A,输出电流值为16.1A,输出电压值为399.5V,通过对相关数据开展分析发现,通过应用电容器组的无功补偿,能够有效的降低大容量配电变压器损耗试验设备的要求。

结语10kV配电变压器损耗试验过程中,对于试验设备及试验电源容量具有较高的要求,通过应用并联电容器开展无功补偿,能够有效的降低试验过程中对于设备及电源的容量需求,本文就主要针对此予以了简单分析。

参考文献

[1] 周文华,徐青龙 .10kV 配电变压器损耗试验中的无功补偿 [J]. 江苏电机工程, 2013 ( 17 ) .

[2] 黄云乐 .10kV 配电变压器试验中无功补偿的问题分析 [J]. 沿海企业与科技, 2013 ( 20 ) .

[3] 唐寅生,潘 辉,秦 岭 . 配电变压器全无功就地自动补偿的选择 [J].大众用电, 2012 ( 5 )

论文作者:孙凌敏

论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期

论文发表时间:2018/11/11

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