有些企业为了节能,未进行充分调查研究,使用了大量的变频器,但是对变频器的工作模式却不甚了解,选用了不匹配的变频器,给系统造成了不良后果。图1是变频器的一般原理图,从图中可以看出,变频器直流中间电路主要元件为大容量的电解电容,如果使用不当,极有可能让该电容向系统反送无功功率,造成系统无功功率过剩,最终致使系统功率因数降低。
2 对策探讨
第一,当配电网感性负载较轻时,可以考虑不退出空载或轻载的吸收感性无功功率的设备,如变压器、异步电机等。甚至可以考虑将负荷较重的设备,由备用设备分担,以消化系统多余无功功率,当然也要加强系统无功功率剩余量的监视,不要造成系统无功功率不足,无功功率不足会导致系统运行电压水平降低,增加线路损耗,影响系统稳定性及经济性。因此,增加投入消耗无功功率设备时,应加强剩余无功功率的监视,当系统功率因数为感性且符合电业局考核标准时,应停止投入。在确保供电可靠性的情况下,配电网轻负载时,可以将某些备用电缆线路停用,减少系统无功功率电源。
第二,变频器企业可以考虑在变频器内设置无功功率自动调节装置,当变频器向系统反送无功功率时,就地自动进行补偿。企业用户在考虑使用变频器时,应当进行充分的调查研究,不是所有电机类设备都有必要使用变频器,使用不当不仅不能节能,而且可能影响设备的运行性能,产生高次谐波引起电压波形畸变,对通信系统产生干扰,引起电动机振动和发热。如果确有必要使用变频器时要与厂家进行充分沟通,如果变频器用量较大,可以考虑要求变频器厂家根据本企业实际情况设计专用变频器,不管采用何种变频器,企业用户应当了解变频器各种工作模式,加强对运行维护人员的培训,确保配电网负载较轻时,不向系统反送无功功率。
第三,用电企业可在无功功率反送严重的节点配备无功功率自动调节装置,轻负载时对系统多余的无功功率进行补偿。对电缆线路特别多的企业,可以在企业主变电站集中分组配置并联电抗器等补偿设备。采用并联电抗器进行补偿,一般通过度补偿度来确定补偿容量,补偿度一般取40%~80%。补偿度KB=QL/QC(QL为并联电抗器容量,QC电缆充电功率)。在变电站投运初期负载较少,是并联电抗器需要量最大的时期,决定了变电站应安装并联电抗器的总容量。静止无功补偿器(SVC)是一种可以控制无功功率的补偿装置,可进行连续感性和容性无功功率调节,可以根据系统实时无功功率变化情况进行补偿,但是成本较高。对于无功负荷变化较快的企业,如果需要频繁投切补偿装置,通过经济技术比较,也可以考虑采用静止无功补偿器或静止无功发
生器。
第四,电缆线路的等效电容随着电缆横切面积的增大而增大。因此,企业在选用配电电缆的时候,应当根据实际情况采用满足需要的电缆。有些企业为了留有足够的备用容量,电缆横切面积往往选得比较大,超出实际需求较多,不仅增加了企业成本支出,浪费了金属资源,而且对系统无功平衡也造成了影响。
3 结语