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配电网低压无功补偿电容状态智能检测装置

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成果主要完成人

麦立昀、孙广慧、何智祥、吴树钊、李春辉、黄 锷、陈卓昀、詹泽宇

项目概况

一、研究背景 配电网中低压电容器作为电力系统中重要的无功补偿设备,其安全可靠运行能够增强电力系统稳定性、降低电网功率损耗、提高电能质量。但受设备制造质量、系统谐波、运行环境等因素的影响,低压电容器故障时有发生。 二、技术难点 传统低压电容补偿装置具有如下缺点: 1)电压特性不好,电容器供应的感性无功功率随电压的下降成平方减少。 2)电压器切除后有残余电荷,容易造成人身伤害或引起操作事故。 3)电容器耐受过电压能力差,容易出现故障。 4)对外部短路的稳定性差。一台电容器发生短路故障容易波及其他电容器。 5)安装并联电容器后,对电网中的高次谐波潮流产生影响,有时甚至激发谐振过电压。 三、成果先进性  当前国内外暂无同类技术。本项目研发的配电网低压无功补偿电容状态智能检测装置主要解决了配网电力电容器实时监控、通讯上传等关键技术问题。该装置可通过远程通讯了解无功补偿装置电容回路运行情况,监控电容投切、功率因素等数据,记录历史运行数据。 四、技术创新点  1)实现电容器自动投切。装置实时监测进线侧电压电流,计算系统所需的无功功率,实现电容器自动投切,每个装置最多能控制16个投切开关。 2)实现电容回路运行情况智能分析。装置实时采集电容投入前后进线侧的电流电压数据,并结合现场电压和负荷波动进行多次判断后,分析出电容器回路能否正常运行。 3)支持两种补偿方式。一是三相共补:同时控制ABC三相的补偿电容;二是三相分补:单独控制ABC三相电容投切开关。 4)支持多种运维方式。装置可以在现场触屏操作;也可以通过远程通讯实现数据上传。 五、可推广性 经第三方检测报告和广东省机械行业协会技术鉴定,该装置能够有效提高无功补偿装置运行维护效率,减少无功补偿装置维护管理成本,具有较高的推广价值和可实施性。 六、社会经济效益 本产品使用较低的投入,即可实现已投低压电容柜的主动维护和告警,确保配电网自动化的实用性,对于低压电容柜的智能化升级改造,是一种低投入高回报的实施方案,具有很好的应用前景。 七、推动行业进步 1)提高用电质量:通过无功补偿,能够稳定电网电压,为人民群众提供稳定可靠的用电质量。 2)节省电能:无功补偿能够降低负荷端的无功功率消耗,提高电能利用率,减少额外损耗。 3)安全生产:通过实时监测无功补偿设备,能够及时发现设备健康状况,提高运维人员工作效率和安全系数。